РЕФЕРАТ
з дисципліни «Природознавство»
по темі:
«Ритмічні явища в природі Землі»
Зміст
Введення
1. Геологічні ритми
2. Природні ритми і людство
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Ритми оточують нас всюди. Недарма в монографії академіка С.В. Калесник «Загальні географічні закономірності Землі» є велика глава про ритмічних явищах в живій і неживій природі. Ритмів стільки, що вони накладаються один на одного, то посилюючи, то послаблюючи ефект. Одне і те саме явище - коливання температури води Північної Атлантики - обумовлено періодикою сонячної активності і Місяцем.
Особливо чіткі ритми, викликані космічним польотом Землі. Найкоротший з них - зміна пір року. Найдовший і найпотужніший за своїми наслідками цикл в 180-200 мільйонів років пов'язаний з оборотом Сонячної системи навколо ядра Галактики. Саме через такі проміжки часу на Землі різко мінявся рельєф, флора і фауна.
Рітмологія - узагальнена наука про закономірності періодичних рухів в разнопріродних об'єктах. До періодичних рухам, схожість прояви яких і могло б становити предмет рітмологіі, прийнято відносити коливання, хвилі і цикли. Зазвичай при цьому мають на увазі, що коливання (ритми) - це повторення одного і того ж стану (або події) через рівні проміжки часу; під хвилею розуміють поширення коливань у просторі, у свою чергу, цикл - це коливальний процес, в якому початок чергового коливання щоразу кілька зсувається відносно вихідного стану.
Початкові наукові відомості про періодичні рухах активно накопичувалися в ході вивчення коливань маятника, а також світлових та акустичних явищ (звуку). Пізніше додалися дані про електричні коливання і коливаннях у рідинах, а перші узагальнюючі праці були присвячені саме таким коливальних процесів і з'явилися в кінці XIX ст. Відповідно, до середини нашого століття всякий академічну працю з назвою «Теорія коливань» містив відомості лише про періодичні рухах в чисто фізичних і технічних системах.
У першій третині XX ст. з'явилися спеціальні роботи про коливальних процесах в об'єктах нефізичної природи. Так, великий інтерес викликають праці А.Л. Чижевського, який показав, що діяльність людини і суспільства схильна циклічним змінам, причому ці зміни цілком чітко корелюють з періодичними (перш за все 11-літніми) змінами в активності Сонця. Статистичні дані дуже виразно свідчили, що активізація нашого світила веде до сплесків соціальної енергії, до ініціювання воєн, масових виступів, творчих поривів і проривів, потужних політичних cдвігов ... Біоритми живих істот визначаються обертанням Землі навколо своєї осі (добові цикли), обертанням Місяця навколо Землі (місячні цикли), обертанням Землі навколо Сонця (річні цикли).
Таким чином, все життя Всесвіту пронизана ритмами. Поки ще розрізнені дослідження окремих періодичних процесів поступово набирають все більш потужний об'єднавчий потенціал, що дозволяє цілком впевнено говорити про те, що незабаром може з'явитися реальна рітмологія як наука про універсальні закономірності ритмічних процесів.
Ритмічність природних процесів однозначно показує, що Всесвіт побудована за єдиним принципом. «Конструкція» елементів Всесвіту особливо виразно свідчить про це. Такі елементи відзначені усіма науками і, перш за все, проявляються в ритмічному розвитку природи.
Найпростіші і легко простежуються ритми пов'язані зі зміною теплового режиму, з періодом обертання Землі навколо Сонця. Зменшення тепла приводить до зими і завмирання живої природи. Поступове збільшення кількості сонячного тепла обумовлює наступ літа. Це закономірно повторюється з року в рік. Однак немає необхідності вдаватися до складних обчислень, щоб помітити, що температурні режими для кожної місцевості неоднакові, і періодичність їх змін виявити вже не так легко.
Періодично кількість сонячної променистої енергії, яка перетворюється в атмосфері і самою поверхнею земної кулі в тепло, перевищує середні норми, і тоді, особливо якщо це триває 2-3 роки поспіль, в окремих місцевостях Землі можуть наступити згубні посухи, тому, що з тривалим збільшенням температур зазвичай пов'язане різке зменшення атмосферних опадів. Історія далекого минулого і наш час показують, що періоди посух іноді тривають кілька років поспіль і чергуються з вологими роками. Це вже виходить за межі щорічних ритмів і повторність подібних тривалих циклів можна простежити за історичними даними.
Папіруси стародавнього Єгипту, висічені на каменях ієрогліфи і ассірійські клинопису оповідають про те, що за 3-4 тисячоліття до наших днів, коли ще тільки починало зароджуватися землеробство в оазисах Африки та південній Азії, наступали роки важких засух, що чергувалися з врожайними роками.
У хроніках європейського середньовіччя теж зустрічаються такі записи: 1005 рік: «... настав на п'ять років превеликий голод у всьому римському світі, так що не чути було ні про одну області, яка не була б нища і не потребувала хліб». У наступному, 1006 році відзначався «великий голод майже по всій землі». Через сім років після згаданої посухи літописі 1012-1017 років знову повторюють про «лихах, які знищили врожай». У 1032 році літописець пише: «почав посилюватися на всій землі голод, і майже всьому роду людському прийшов кінець».
І в древніх російських літописах збереглися такі описи: 1363 рік: «того ж літа бисть сухмень Велія по всій землі, і повітря куряшеся, і земля горяше».
1364: «Того ж літа Сонце бисть, аки кров, і по ньому місця чорні і імла стояла з Поллет і спека і спеки бяху велице, леси та болота і земля горяше, і річки пересохла, інші ж місця водні до кінця висохлому, і бисть страх і жах на всіх людях і скорботу Велія ... того ж літа пожежа бисть в Москві, бе ж тоді сухмень і спека велице ».
1366: «того ж літа бисть сухмень і спека великий, і повітря куряшеся, і земля горяше. І бисть хлібна Дорогова всюди і глад великий по всій землі, і з того люди мряху ». Всі ці виписки наведені з Никонівському літописі. Вони ясно говорять про те, що був тривалий період жорстокої посухи, що змінився потім врожайними роками, тобто, з рясними опадами.
Та ж Никонівський літопис у 1372 році знову вказує: «Сухмень бисть велика і спека і жар багато, яко устрашішесь і вострепетаті людем; річки многи пересохлі та озера і болота, ліси і бори горяху і болота висохла горяху і земля горяше. І бисть страх і трепет на всіх людях і бисть тоді Дорогова хлібна велика і глад велій по всій землі ».
Докладно документовані розповіді про страшну посухи 1890 і особливо 1891 року, коли на південно-сході Росії від голоду вимирали буквально цілі села і волості. З 1892 року встановилися дощові роки і про посуху заговорили тільки в 1905-1907 роках. Найбільша з цих посух була в південно-східних губерніях в 1906 році.
Дуже сильна посуха повторилася в 1911 році. Багато області страждали від посухи і в 1924 році і в 1931, 1932 і 1938 роках. Спостереження показують, що в періоди посух в багатьох місцевостях відбуваються масові розмноження сарани та інших шкідників, для яких умови посушливої погоди більш сприятливі, ніж роки вологі. Багато бур'яни то майже сходять з полів, то заглушують посіви. Це цілком закономірно тому, що природа перебуває у взаємозв'язку з умовами погоди окремих років і з кліматичними змінами, що відбуваються на землі. А зміни клімату і більш різкі коливання погоди, які тривають по кілька років поспіль, залежать в першу чергу від процесів, що відбуваються на Сонці - єдиному джерелі тепла, що підтримує життя на нашій планеті.
Показником ще більш давніх подій можна назвати морські коралові поліпи та багаторічні дерева - як викопні останки, так і нині зростаючі. Лісові пні, спіли стовбурів, їх річні шари демонструють відмінність товщини деревних шарів, оскільки вона залежить від умов розвитку дерева в окремі роки. Очевидно, що в теплі, вологі роки вся рослинність, в тому числі дерева, розвивається краще, дає більший приріст. Засуха і несприятливі умови послаблюють розвиток, і річні шари стають тонше, як і шари мулистих відкладень у водоймах, тому що причина їх зменшення загальна: в даний рік випадало менше опадів.
Дерева у відношенні «літописів погоди» - ще більш вірні показники, ніж озера, так як відображають те, що відбувалося саме у цьому місці, у той час як в озера стікають води з великих просторів. Російський фізик Шведов на початку минулого століття опублікував своє дослідження річних шарів деревини, яке назвав: «Дерево, як літопис посух», і показав, що періоди посух коливаються досить закономірно з проміжками близько 11 років.
В Америці, в горах Каліфорнії, ростуть гіганти мамонтові дерева, вік яких сягає 4-5 тисяч років. Дослідження товщини деревних шарів у дерева, який прожив 3200 років, підтвердили таку ж закономірність чергування посушливих і вологих періодів. Таким чином, дерево самим своїм життям, ростом і розвитком відзначає умови, в яких воно прожило той чи інший рік, а впливає на життя дерева, в основному, температура і вологість. Значить, у розвитку дерев у різних місцях земної кулі відзначається періодичність близько 11 років.
Коралові поліпи, які живуть в океані, будують цілі коралові острови і покривають дно моря протягом тисячоліть пластами величезної товщини. Маленькі поліпи, живучи колоніями, створюють свої житла то у вигляді розгалужених кущів і дерев, то різної величини полушарообразних утворень і безлічі інших форм. Дослідження внутрішньої будови цих коралових споруд, дозволило встановити в них наявність своєрідною ярусності, приблизно збігається з 3 -, 6 - і 11-річною періодичністю, починаючи від наших днів до минулих геологічних епох.
Але чому ж виявляється періодичність у зростанні і прирості коралових споруд? Тому що на неї впливає зміна температури морської води. Вивчення розвитку коралів показало, що в морях з різними температурами і в океані під різними широтами корали ростуть швидше при більш високій температурі.
Значить, температура світового океану періодично коливається, то підвищуючись, то кілька опускаючись, а коралові поліпи від цього те прискорюють свій ріст і відкладення, то зменшують їх, як і рослинність на поверхні Землі. Таких прикладів можна було б навести ще чимало.
З'ясовуючи, чому на Землі можуть відбуватися такі коливання температури і вологості, від яких виникає періодичність у прискоренні і уповільненні росту дерев та коралів, зменшенні і збільшенні товщини донних відкладень в озерах, вчені природно припускали, що ці зміни можуть залежати від самого джерела життя на Землі - від Сонця. Якщо в ньому самому відбуваються процеси, що мають певну періодичність, і якщо вони впливають на зміну кількості тепла, випромінюваного Сонцем, то значить, вони і впливають на хід розвитку земних явищ у природі.
Історичні документи, літописи, описи, зроблені в давнину вченими, дають нам цінні матеріали, за якими ми можемо судити про великі зміни клімату Землі за минулі тисячоліття. Навіть 1800-річний період, про який говорилося вище, був двічі простежено в історії людства, а саме в 360 році до нашої ери і в 1433 році.
Історичні документи говорять про те, що в XIII столітті нашої ери, після тривалого тепла, коли Північний Льодовитий океан до високих арктичних широт був вільний від льоду і норвезькі мореплавці вільно здійснювали плавання до берегів Гренландії, де були їхні колонії та домашню худобу, настало різке і сильне похолодання. У 1261 році весь острів Ісландія був оточений і скутий кригою на багато років. Гренландія знову покрилася товщами льоду. Суворі зими стояли у всій Європі.
Однак літописних даних для побудови теорії геологічних ритмів очевидно недостатньо. Сонце і Земля - лише частина Космосу, і природно припустити, що глобальні космічні цикли також впливають на природні ритми. Сучасні вчені намагаються узагальнити все, що відомо про ритмічних явищах, і, незважаючи на це, в сучасній рітмологіі багато ще знаходиться на рівні гіпотез. Зрозуміло, в першу чергу увага приділяється активності Сонця
Сонячна активність - це сукупність численних і різноманітних процесів, що охоплюють всю сонячну атмосферу і значну частину недоступних прямому спостереженню підфотосферній шарів до глибини 1 / 10 або навіть 1 / 5 радіуса Сонця. Ці процеси проявляються в таких нестаціонарних локальних явищах, як темні сонячні плями і швидкоплинні спалаху, активні області і протяжні фонові магнітні поля, короткоживучі структури хромосфери і корони і потоки часток у міжпланетному просторі.
Таке визначення «перерахуванням» типово для початкового етапу розвитку наукової думки. Тут доречне порівняння з погодою на Землі. Якщо скористатися визначенням зазначеного типу, то погода - це сукупність ураганів і штилів, спеки та холоду, дощу і відро, суховіїв, мусонів, пасатів і хуртовин, які одночасно відбуваються в різних точках нашої планети. Але в термінах науки погода - це фізичний стан повітряної оболонки Землі в деякий момент часу.
У кінцевому рахунку, це стан визначається випромінюванням Сонця, що приходять на Землю, і все розмаїття погоди обумовлено відмінностями в освітленості і в коефіцієнтах поглинання і відображення різних ділянок земної поверхні, тобто різними кутами падіння сонячних променів на Землю і різноманітністю фізичних властивостей елементів земної поверхні - океанів і морів, гір, пустель, степів, лісів, льодовиків. Безпосередньо ж стан повітряної оболонки Землі визначається існуючими в ній градієнтами температури і тиску, і воно вже непогано передбачувано, особливо, коли початкові умови задаються мозаїкою ширококутних знімків Землі з космосу, а використання потужних ЕОМ дозволяє враховувати численні структури та термодинамічні властивості атмосфери. На жаль, дослідження сонячної активності - погоди на Сонце - не призвели ще до настільки ж цілісної концепції цього складного явища, тут немає поки що таких загальних вихідних фізичних принципів, як у сучасній метеорології, а переважає накопичення експериментальних даних та побудова приватних моделей окремих процесів і структур .
Основоположником вчення про ритми в природі є Арсеній Володимирович Шнитников. Узагальнивши матеріали по коливань загальної зволоженості, станам рівнів водойм і гірських льодовиків, він створив струнку теорію внутрівековой і багатовікових ритмів, суть якої полягає в наступному. Існують дві категорії ритмів: космічні ритми взаємодії і ритми середовища. Набір космічних ритмів вкрай обмежений, ритми середовища незліченні. Перші, торкаючись природи Землі і Космосу в цілому, заслуговують особливо пильної уваги, другі представляють лише відносний інтерес.
Космічні ритми проявляються невизначено довгий час і носять універсальний характер. Якщо такий ритм виявлений, наприклад, в атмосферних процесах, то він повинен бути і в процесах, що протікають в гідросфері, літосфері і біосфері.
Нерідко ритмічні процеси мають значної асиметричністю, набуваючи в деяких випадках характер вибухових: коротка гілка підйому і довга гілка спаду. Виражаються такі процеси асиметричної ламаною лінією, злами якій відображають стрибкоподібне зміна спрямованості або напруженості процесу. Все це змушує по-новому подивитися на роль швидко протікають явищ в еволюції Землі.
Природа космічних ритмів до цих пір не встановлена. Зворотно-поступальний характер розширення Всесвіту в ході інтерференції найбільш масштабних ритмічних процесів - ритму Всесвіту, ритму зірок (ритму сонячної системи), ритму планет і геологічного ритму - у поєднанні з протівофазовимі пульсаціями космічного «оркестру» є основним механізмом консолідації галактик, зірок, планет і супутників планет. З ним пов'язано також утворення газово-пилових туманностей, хмар, астероїдів, метеоритів і комет. Характерно, що їх внутрішня структура дивно аналогічна незалежно від того, чи продовжуються вони десятки чи мільйони років, тобто генетично абсолютно різні збудники викликали майже тотожні слідства. Існують припущення, що вони якимось чином пов'язані з пульсаційним режимом небесних тіл. У 1958 р Н.А. Козирєв звернув увагу на разючу подібність чергуються процесів стиснення і розширення Землі і Місяця з режимом пульсуючих зірок.
з дисципліни «Природознавство»
по темі:
«Ритмічні явища в природі Землі»
Зміст
Введення
1. Геологічні ритми
2. Природні ритми і людство
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Ритми оточують нас всюди. Недарма в монографії академіка С.В. Калесник «Загальні географічні закономірності Землі» є велика глава про ритмічних явищах в живій і неживій природі. Ритмів стільки, що вони накладаються один на одного, то посилюючи, то послаблюючи ефект. Одне і те саме явище - коливання температури води Північної Атлантики - обумовлено періодикою сонячної активності і Місяцем.
Особливо чіткі ритми, викликані космічним польотом Землі. Найкоротший з них - зміна пір року. Найдовший і найпотужніший за своїми наслідками цикл в 180-200 мільйонів років пов'язаний з оборотом Сонячної системи навколо ядра Галактики. Саме через такі проміжки часу на Землі різко мінявся рельєф, флора і фауна.
Рітмологія - узагальнена наука про закономірності періодичних рухів в разнопріродних об'єктах. До періодичних рухам, схожість прояви яких і могло б становити предмет рітмологіі, прийнято відносити коливання, хвилі і цикли. Зазвичай при цьому мають на увазі, що коливання (ритми) - це повторення одного і того ж стану (або події) через рівні проміжки часу; під хвилею розуміють поширення коливань у просторі, у свою чергу, цикл - це коливальний процес, в якому початок чергового коливання щоразу кілька зсувається відносно вихідного стану.
Початкові наукові відомості про періодичні рухах активно накопичувалися в ході вивчення коливань маятника, а також світлових та акустичних явищ (звуку). Пізніше додалися дані про електричні коливання і коливаннях у рідинах, а перші узагальнюючі праці були присвячені саме таким коливальних процесів і з'явилися в кінці XIX ст. Відповідно, до середини нашого століття всякий академічну працю з назвою «Теорія коливань» містив відомості лише про періодичні рухах в чисто фізичних і технічних системах.
У першій третині XX ст. з'явилися спеціальні роботи про коливальних процесах в об'єктах нефізичної природи. Так, великий інтерес викликають праці А.Л. Чижевського, який показав, що діяльність людини і суспільства схильна циклічним змінам, причому ці зміни цілком чітко корелюють з періодичними (перш за все 11-літніми) змінами в активності Сонця. Статистичні дані дуже виразно свідчили, що активізація нашого світила веде до сплесків соціальної енергії, до ініціювання воєн, масових виступів, творчих поривів і проривів, потужних політичних cдвігов ... Біоритми живих істот визначаються обертанням Землі навколо своєї осі (добові цикли), обертанням Місяця навколо Землі (місячні цикли), обертанням Землі навколо Сонця (річні цикли).
Таким чином, все життя Всесвіту пронизана ритмами. Поки ще розрізнені дослідження окремих періодичних процесів поступово набирають все більш потужний об'єднавчий потенціал, що дозволяє цілком впевнено говорити про те, що незабаром може з'явитися реальна рітмологія як наука про універсальні закономірності ритмічних процесів.
1. Геологічні ритми
За зовнішньою хаотичністю оточуючого нас світу прихована дивно висока ступінь його організації, основою якої служить система космічних ритмів, порушуваних впорядкованими змінами гравітаційного поля Всесвіту. Ритми - це і епохи горотворення, і великі експансії льодовиків на Землі, і зміна ландшафтів, та шляхи еволюції людства.Ритмічність природних процесів однозначно показує, що Всесвіт побудована за єдиним принципом. «Конструкція» елементів Всесвіту особливо виразно свідчить про це. Такі елементи відзначені усіма науками і, перш за все, проявляються в ритмічному розвитку природи.
Найпростіші і легко простежуються ритми пов'язані зі зміною теплового режиму, з періодом обертання Землі навколо Сонця. Зменшення тепла приводить до зими і завмирання живої природи. Поступове збільшення кількості сонячного тепла обумовлює наступ літа. Це закономірно повторюється з року в рік. Однак немає необхідності вдаватися до складних обчислень, щоб помітити, що температурні режими для кожної місцевості неоднакові, і періодичність їх змін виявити вже не так легко.
Періодично кількість сонячної променистої енергії, яка перетворюється в атмосфері і самою поверхнею земної кулі в тепло, перевищує середні норми, і тоді, особливо якщо це триває 2-3 роки поспіль, в окремих місцевостях Землі можуть наступити згубні посухи, тому, що з тривалим збільшенням температур зазвичай пов'язане різке зменшення атмосферних опадів. Історія далекого минулого і наш час показують, що періоди посух іноді тривають кілька років поспіль і чергуються з вологими роками. Це вже виходить за межі щорічних ритмів і повторність подібних тривалих циклів можна простежити за історичними даними.
Папіруси стародавнього Єгипту, висічені на каменях ієрогліфи і ассірійські клинопису оповідають про те, що за 3-4 тисячоліття до наших днів, коли ще тільки починало зароджуватися землеробство в оазисах Африки та південній Азії, наступали роки важких засух, що чергувалися з врожайними роками.
У хроніках європейського середньовіччя теж зустрічаються такі записи: 1005 рік: «... настав на п'ять років превеликий голод у всьому римському світі, так що не чути було ні про одну області, яка не була б нища і не потребувала хліб». У наступному, 1006 році відзначався «великий голод майже по всій землі». Через сім років після згаданої посухи літописі 1012-1017 років знову повторюють про «лихах, які знищили врожай». У 1032 році літописець пише: «почав посилюватися на всій землі голод, і майже всьому роду людському прийшов кінець».
І в древніх російських літописах збереглися такі описи: 1363 рік: «того ж літа бисть сухмень Велія по всій землі, і повітря куряшеся, і земля горяше».
1364: «Того ж літа Сонце бисть, аки кров, і по ньому місця чорні і імла стояла з Поллет і спека і спеки бяху велице, леси та болота і земля горяше, і річки пересохла, інші ж місця водні до кінця висохлому, і бисть страх і жах на всіх людях і скорботу Велія ... того ж літа пожежа бисть в Москві, бе ж тоді сухмень і спека велице ».
1366: «того ж літа бисть сухмень і спека великий, і повітря куряшеся, і земля горяше. І бисть хлібна Дорогова всюди і глад великий по всій землі, і з того люди мряху ». Всі ці виписки наведені з Никонівському літописі. Вони ясно говорять про те, що був тривалий період жорстокої посухи, що змінився потім врожайними роками, тобто, з рясними опадами.
Та ж Никонівський літопис у 1372 році знову вказує: «Сухмень бисть велика і спека і жар багато, яко устрашішесь і вострепетаті людем; річки многи пересохлі та озера і болота, ліси і бори горяху і болота висохла горяху і земля горяше. І бисть страх і трепет на всіх людях і бисть тоді Дорогова хлібна велика і глад велій по всій землі ».
Докладно документовані розповіді про страшну посухи 1890 і особливо 1891 року, коли на південно-сході Росії від голоду вимирали буквально цілі села і волості. З 1892 року встановилися дощові роки і про посуху заговорили тільки в 1905-1907 роках. Найбільша з цих посух була в південно-східних губерніях в 1906 році.
Дуже сильна посуха повторилася в 1911 році. Багато області страждали від посухи і в 1924 році і в 1931, 1932 і 1938 роках. Спостереження показують, що в періоди посух в багатьох місцевостях відбуваються масові розмноження сарани та інших шкідників, для яких умови посушливої погоди більш сприятливі, ніж роки вологі. Багато бур'яни то майже сходять з полів, то заглушують посіви. Це цілком закономірно тому, що природа перебуває у взаємозв'язку з умовами погоди окремих років і з кліматичними змінами, що відбуваються на землі. А зміни клімату і більш різкі коливання погоди, які тривають по кілька років поспіль, залежать в першу чергу від процесів, що відбуваються на Сонці - єдиному джерелі тепла, що підтримує життя на нашій планеті.
Показником ще більш давніх подій можна назвати морські коралові поліпи та багаторічні дерева - як викопні останки, так і нині зростаючі. Лісові пні, спіли стовбурів, їх річні шари демонструють відмінність товщини деревних шарів, оскільки вона залежить від умов розвитку дерева в окремі роки. Очевидно, що в теплі, вологі роки вся рослинність, в тому числі дерева, розвивається краще, дає більший приріст. Засуха і несприятливі умови послаблюють розвиток, і річні шари стають тонше, як і шари мулистих відкладень у водоймах, тому що причина їх зменшення загальна: в даний рік випадало менше опадів.
Дерева у відношенні «літописів погоди» - ще більш вірні показники, ніж озера, так як відображають те, що відбувалося саме у цьому місці, у той час як в озера стікають води з великих просторів. Російський фізик Шведов на початку минулого століття опублікував своє дослідження річних шарів деревини, яке назвав: «Дерево, як літопис посух», і показав, що періоди посух коливаються досить закономірно з проміжками близько 11 років.
В Америці, в горах Каліфорнії, ростуть гіганти мамонтові дерева, вік яких сягає 4-5 тисяч років. Дослідження товщини деревних шарів у дерева, який прожив 3200 років, підтвердили таку ж закономірність чергування посушливих і вологих періодів. Таким чином, дерево самим своїм життям, ростом і розвитком відзначає умови, в яких воно прожило той чи інший рік, а впливає на життя дерева, в основному, температура і вологість. Значить, у розвитку дерев у різних місцях земної кулі відзначається періодичність близько 11 років.
Коралові поліпи, які живуть в океані, будують цілі коралові острови і покривають дно моря протягом тисячоліть пластами величезної товщини. Маленькі поліпи, живучи колоніями, створюють свої житла то у вигляді розгалужених кущів і дерев, то різної величини полушарообразних утворень і безлічі інших форм. Дослідження внутрішньої будови цих коралових споруд, дозволило встановити в них наявність своєрідною ярусності, приблизно збігається з 3 -, 6 - і 11-річною періодичністю, починаючи від наших днів до минулих геологічних епох.
Але чому ж виявляється періодичність у зростанні і прирості коралових споруд? Тому що на неї впливає зміна температури морської води. Вивчення розвитку коралів показало, що в морях з різними температурами і в океані під різними широтами корали ростуть швидше при більш високій температурі.
Значить, температура світового океану періодично коливається, то підвищуючись, то кілька опускаючись, а коралові поліпи від цього те прискорюють свій ріст і відкладення, то зменшують їх, як і рослинність на поверхні Землі. Таких прикладів можна було б навести ще чимало.
З'ясовуючи, чому на Землі можуть відбуватися такі коливання температури і вологості, від яких виникає періодичність у прискоренні і уповільненні росту дерев та коралів, зменшенні і збільшенні товщини донних відкладень в озерах, вчені природно припускали, що ці зміни можуть залежати від самого джерела життя на Землі - від Сонця. Якщо в ньому самому відбуваються процеси, що мають певну періодичність, і якщо вони впливають на зміну кількості тепла, випромінюваного Сонцем, то значить, вони і впливають на хід розвитку земних явищ у природі.
Історичні документи, літописи, описи, зроблені в давнину вченими, дають нам цінні матеріали, за якими ми можемо судити про великі зміни клімату Землі за минулі тисячоліття. Навіть 1800-річний період, про який говорилося вище, був двічі простежено в історії людства, а саме в 360 році до нашої ери і в 1433 році.
Історичні документи говорять про те, що в XIII столітті нашої ери, після тривалого тепла, коли Північний Льодовитий океан до високих арктичних широт був вільний від льоду і норвезькі мореплавці вільно здійснювали плавання до берегів Гренландії, де були їхні колонії та домашню худобу, настало різке і сильне похолодання. У 1261 році весь острів Ісландія був оточений і скутий кригою на багато років. Гренландія знову покрилася товщами льоду. Суворі зими стояли у всій Європі.
Однак літописних даних для побудови теорії геологічних ритмів очевидно недостатньо. Сонце і Земля - лише частина Космосу, і природно припустити, що глобальні космічні цикли також впливають на природні ритми. Сучасні вчені намагаються узагальнити все, що відомо про ритмічних явищах, і, незважаючи на це, в сучасній рітмологіі багато ще знаходиться на рівні гіпотез. Зрозуміло, в першу чергу увага приділяється активності Сонця
Сонячна активність - це сукупність численних і різноманітних процесів, що охоплюють всю сонячну атмосферу і значну частину недоступних прямому спостереженню підфотосферній шарів до глибини 1 / 10 або навіть 1 / 5 радіуса Сонця. Ці процеси проявляються в таких нестаціонарних локальних явищах, як темні сонячні плями і швидкоплинні спалаху, активні області і протяжні фонові магнітні поля, короткоживучі структури хромосфери і корони і потоки часток у міжпланетному просторі.
Таке визначення «перерахуванням» типово для початкового етапу розвитку наукової думки. Тут доречне порівняння з погодою на Землі. Якщо скористатися визначенням зазначеного типу, то погода - це сукупність ураганів і штилів, спеки та холоду, дощу і відро, суховіїв, мусонів, пасатів і хуртовин, які одночасно відбуваються в різних точках нашої планети. Але в термінах науки погода - це фізичний стан повітряної оболонки Землі в деякий момент часу.
У кінцевому рахунку, це стан визначається випромінюванням Сонця, що приходять на Землю, і все розмаїття погоди обумовлено відмінностями в освітленості і в коефіцієнтах поглинання і відображення різних ділянок земної поверхні, тобто різними кутами падіння сонячних променів на Землю і різноманітністю фізичних властивостей елементів земної поверхні - океанів і морів, гір, пустель, степів, лісів, льодовиків. Безпосередньо ж стан повітряної оболонки Землі визначається існуючими в ній градієнтами температури і тиску, і воно вже непогано передбачувано, особливо, коли початкові умови задаються мозаїкою ширококутних знімків Землі з космосу, а використання потужних ЕОМ дозволяє враховувати численні структури та термодинамічні властивості атмосфери. На жаль, дослідження сонячної активності - погоди на Сонце - не призвели ще до настільки ж цілісної концепції цього складного явища, тут немає поки що таких загальних вихідних фізичних принципів, як у сучасній метеорології, а переважає накопичення експериментальних даних та побудова приватних моделей окремих процесів і структур .
Основоположником вчення про ритми в природі є Арсеній Володимирович Шнитников. Узагальнивши матеріали по коливань загальної зволоженості, станам рівнів водойм і гірських льодовиків, він створив струнку теорію внутрівековой і багатовікових ритмів, суть якої полягає в наступному. Існують дві категорії ритмів: космічні ритми взаємодії і ритми середовища. Набір космічних ритмів вкрай обмежений, ритми середовища незліченні. Перші, торкаючись природи Землі і Космосу в цілому, заслуговують особливо пильної уваги, другі представляють лише відносний інтерес.
Космічні ритми проявляються невизначено довгий час і носять універсальний характер. Якщо такий ритм виявлений, наприклад, в атмосферних процесах, то він повинен бути і в процесах, що протікають в гідросфері, літосфері і біосфері.
Нерідко ритмічні процеси мають значної асиметричністю, набуваючи в деяких випадках характер вибухових: коротка гілка підйому і довга гілка спаду. Виражаються такі процеси асиметричної ламаною лінією, злами якій відображають стрибкоподібне зміна спрямованості або напруженості процесу. Все це змушує по-новому подивитися на роль швидко протікають явищ в еволюції Землі.
Природа космічних ритмів до цих пір не встановлена. Зворотно-поступальний характер розширення Всесвіту в ході інтерференції найбільш масштабних ритмічних процесів - ритму Всесвіту, ритму зірок (ритму сонячної системи), ритму планет і геологічного ритму - у поєднанні з протівофазовимі пульсаціями космічного «оркестру» є основним механізмом консолідації галактик, зірок, планет і супутників планет. З ним пов'язано також утворення газово-пилових туманностей, хмар, астероїдів, метеоритів і комет. Характерно, що їх внутрішня структура дивно аналогічна незалежно від того, чи продовжуються вони десятки чи мільйони років, тобто генетично абсолютно різні збудники викликали майже тотожні слідства. Існують припущення, що вони якимось чином пов'язані з пульсаційним режимом небесних тіл. У 1958 р Н.А. Козирєв звернув увагу на разючу подібність чергуються процесів стиснення і розширення Землі і Місяця з режимом пульсуючих зірок.
Існують наступні види ритмів.
1850-річний ритм загальної зволоженості. А.В. Шнітніковим встановлено, що гірські льодовики з моменту максимуму останньої льодовикової епохи, іменованої вюрма, повсюдно скорочувалися і відступали все вище і вище в гори. Це скорочення було не поступовим, а носило стадіальний зворотно-поступальний характер за принципом: «два кроки назад - крок уперед - два кроки назад і т. д.». У періоди стабілізації решт льодовиків утворювалися стадіальні кінцеві морени. Стадіальність гірських льодовиків обумовлена 1850-річним ритмом загальної зволоженості, який, у свою чергу, пов'язаний з мінливістю приливообразующих сил Місяця і Сонця, відкритої шведським вченим О. Петтерссон на початку століття.
Кожен 1850-річний ритм поділяється на дві фази: теплу і суху довгу (близько 1200 років), холодну і вологу коротку (близько 400 років) - і перехідні етапи. Рух Сонця, Землі і Місяця у просторі створює складну і мінливу в часі картину взаємодії приливообразующих сил на Землі. Коли приливообразующих сили Місяця і Сонця підсумовуються, то висота припливу на Землі зростає і відбувається більш значне перемішування вод океану. На поверхні виявляються холодні глибинні води, і клімат стає більш прохолодним і вологим. Гірські льодовики на тлі їхнього загального скорочення активізуються, просуваються вниз і відкладають кінцеві морени. Між цими короткими та енергійними етапами приливообразующих сили Місяця і Сонця послаблюють одна одну. Перемішування вод океану стає менш значним, і на Землі встановлюються більш теплі і більш сухі умови.
40700-річний ритм. Характеристики земної орбіти періодично змінюються, хоча зміни ці в цілому незначні. Так, нахил земної осі до площини земної орбіти, або нахил екліптики, змінюється з періодом 40700 років у межах 2,5 (між 22 і 24,5). Наприклад, в 1950 р. нахил екліптики був дорівнює 23 про 26'45''і з тих пір щорічно зменшується на 0,47''. Коли нахил осі зменшується, скорочуються теплий і холодний кліматичний пояса і розширюються області помірного клімату; при збільшенні нахилу осі картина буде протилежною. Ексцентриситет земної орбіти змінюється з періодом 92000 років, амплітуда коливань укладається між 0 і 0,068. Це означає, що орбіта Землі змінюється від кругової до еліптичної.
Якщо ексцентриситет збільшується і одночасно літні місяці збігаються з малою відстанню між Землею і Сонцем, то літо в Північній півкулі стає тепліше. Якщо ж ексцентриситет збільшується, але літні місяці припадають на більшу відстань між Землею і Сонцем, то літо буде холодніше. Нарешті, момент весняного рівнодення оббігає всю орбіту за 21000 років (прецесія рівнодень), при цьому літні місяці можуть збігатися з великим і малим відстанями Землі від Сонця.
М. Міланкович математично підсумовував все три ефекти: нахил екліптики, ексцентриситет орбіти і прецесію рівнодення і встановив, що ритмічні коливання в опроміненні Землі, пов'язані з орбітальними нерівностями, здійснювалися паралельно пульсаціям Землі і Сонця, а значить, і паралельно змін палеографічній обстановки. 1850-річний ритм загальної зволоженості через 40700-річний ритм пов'язаний з орбітальним ритмом Миланковича.
Галактичний ритм. Це положення закладає, на думку Міланковича, основи теорії виникнення Землі. Середній інтервал між спалахами ядра Галактики становить 40 млн. років, а між переломними моментами геологічного ритму - 41 млн. років. Середнє відхилення одних від інших ± 15 млн. років.
Сказане дає підставу припускати, що переломні моменти геологічного ритму контролюються спалахами ядра Галактики - це одне з найбільш чудових відкриттів в області геології, зроблене в XX ст. Суть цього відкриття полягає в тому, що в геологічній історії регулярно мали місце епохи радіоактивного зараження, в які накопичувалися відкладення, збагачені органічною речовиною, осадовим ураном і фосфором. Періодичність цих епох 31-32 млн. років. За теорією С.Г. Неручева, опади, збагачені органічною речовиною, фосфором і ураном, накопичувались у етапи значної активізації рифтових систем, які були пов'язані з епохами пульсаційного розширення Землі. Розуміти це можна однозначно: радіоактивна речовина надходила з надр Землі.
Радіоактивне зараження середовища сприяло пишного розквіту фітопланктону та відкладення сапропелевих мулів, з одного боку, і пригнічення наземної рослинності - з іншого. Істотне підвищення концентрації урану посилювало мутаційний процес, видоутворення і вимирання. У підсумку з цими епохами пов'язано утворення сапропелевих сланців, найбільших нафтових родовищ, ураноносних сланців, фосфоритів, родовищ осадового урану і т. п.
Можна навести наступні обгрунтування вище сказаного. Оболонки, що скидаються ядром Галактики, в першому наближенні розглядаються як круглі (точніше, сферичні). Скидання їх відбувається в середньому через 40-41 млн. років (чотири рази за ритм тривалістю 160 млн. років). Якби орбіта Сонячної системи по відношенню до ядра Галактики була кругової, то Земля через кожні 40 млн. років потрапляла б у сферу дії чергової оболонки. Відповідно, радіоактивне зараження Землі здійснювалося б з інтервалом в 40 млн. років (а не 31-32 млн. років, як у С. Г. Неручева).
Земля разом з Сонячною системою звертається по еліптичній орбіті навколо ядра Галактики з періодом обертання, іменований галактичним роком (частіше за все визначається в 180-200 млн. років). За галактичний рік має відбутися п'ять (або близько п'яти) спалахів ядра. За умови еліптичності орбіти оболонка, досягнувши сонячної орбіти в напрямку малої осі еліпса, повторно досягне її в напрямку великої осі.
За галактичний рік подібна ситуація повториться двічі з інтервалом приблизно в половину галактичного року. Зрозуміти це можна так. При еліптичності орбіти Земля двічі за галактичний рік буде перебувати на короткій відстані від ядра Галактики. Оболонка, які можуть спіткати Землю в цей час, неминуче наздожене її другий раз тоді, коли Земля переміститься на довгу відстань від ядра. Отже, за галактичний рік має відбутися п'ять спалахів ядра Галактики (і п'ять етапів горотворення на Землі). Радіоактивних епох за цей час буде не п'ять, а сім - через кожні 31-32 млн. років (саме так, як у С. Г. Неручева).
Дуже ймовірно, що спалах радіоактивності, приурочена до холодного моменту ритму плейстоцену (і, може бути, що збігається з холодним моментом геологічного ритму), викликала мутацію, в результаті якої на Землі з'явилася людина. Це був археоантроп або пітекантроп, що жив в древню палеолітичну епоху або в еоплейстоцене і ранньому плейстоцені. Знаряддям його були грубо тесані камені і так звані рубала. Послідовність культур, пов'язаних з археоантропом, така: культура галек - Шельскі - ашельськой культура; остання частково поширилася і на середній плейстоцен.
В кінці раннього - початку середнього плейстоцену пітекантроп вимирає. Його місце займає палеоантроп, що жив в епоху середнього палеоліту. Неандертальці здебільшого мешкали в печерах і займалися полюванням. Вони створили кілька культур, з яких особливо важливі культури мустьє і Леваллуа. Перша бере початок з дніпровського зледеніння, тобто приблизно 100 тис. років тому, друга - з Лихвинські межледниковья, тобто приблизно 140 тис. років тому. Якщо судити з культури Леваллуа, то поява неандертальця треба віднести приблизно до 140 тис. років тому. У цей час будь-якого переломного моменту ритму плейстопена не було. Але приблизно до цього часу, 146 тис. років тому, приурочений вузол ритму, тобто перетин кривих теплообеспеченности і зволоженості. А при розгляді геологічного ритму вже було показано, що вузли ритму також пов'язані зі спалахами радіоактивності.
Час зникнення палеоантропів і заміни його неоантропам - кроманьйонці встановлено досить точно. Шари фінального мустьє наскальном навісі Ла-Кіна мають датування 3525 ± 530 років тому. Найдавніші датування пізнього палеоліту, 38160 ± 1250 і 38320 ± 2480 років тому, отримані з відкладень в печері Нетопержевой біля Кракова. Тепер можна з більшим ступенем упевненості сказати, що три найголовніші етапи в історії людства контролюються трьома характерними моментами ритму плейстоцену.
Внутрішня структура плейстоцену утворена послідовними проявами 40700-річного ритму. Всього на плейстоцен падають п'ять реалізацій 40700-річного ритму. За цей час ритм пройшов щонайменше через 29 характерних моментів (20 переломних точок і вузлів), які мали відзначатися спалахами природної радіоактивності і супроводжуватися перебудовами людського суспільства. Звичайно, енергія спалахів по ходу 40700-річного ритму у багато разів нижче, ніж по ходу ритму плейстоцену. Тому навряд чи можна допустити, щоб по ходу 40700-річного ритму істотно змінювався тип людини. Мабуть, зміни, викликані спалахами радіоактивності, в основному супроводжувалися змінами культур всередині вже сталих типів.
Наші знання про давнє і середньому палеоліті ще дуже фрагментарні. Тому відновити послідовність культур палеоантропів і тим більше, прив'язати їх до хронологічної послідовності, ймовірно, не можна. Це можна зробити (і то приблизно) для пізнього палеоліту, що почався не раніше 40 тис. років тому.
Приблизно 40 тис. років тому відбулася зміна палеоантропа неоантропам. Однак зникнення неандертальця і поява кроманьйонця не слід розглядати як моментальний акт. Криза, що мав місце 40 тис. років тому, завдав смертельного удару неандертальцю і його культуру мустьє, але повністю їх не знищив. Інакше важко пояснити датування фінального мустьє близько 35 тис. років тому. З цим же кризою, мабуть, пов'язана поява кроманьйонця (датування близько 38 тис. років тому). Загалом, ранній період пізнього палеоліту, коли доживав свій вік неандерталець і тільки-тільки почав жити кроманьйонець, можна з однаковим підставою відносити і до середньопалеолітичні культурі фінального мустьє і до пізньопалеолітичної культури Ориньяк.
Загальна чисельність населення в той час, мабуть, сильно скоротилася. Л.С. Срібний пише, що між кінцем мустьє і початком пізнього палеоліту в Західній Європі намічається розрив приблизно в 10 тис. років. С.Г. Неручев пов'язує завершення середнього палеоліту і початок пізнього палеоліту в кінці рисс-вюрма із зараженням Землі ураном, яке повинно було значно посилити мутагенез.
Абсолютна перевага пізньопалеолітичних пам'яток відноситься до часу пізніше 33-34 тис. років тому. Ця культура отримала найменування Ориньяк (Перигор). Приблизно 25 тис. років тому її змінила культура солютре, яка в свою чергу близько 17-20 тис. років тому поступилася місцем культурі мадлен (гравет). На кордоні плейстоцену і голоцену пізній палеоліт закінчився і почався мезоліт з його культурою азиль.
Які дані характеризують перехід від палеоліту до мезоліту? За повідомленнями П.М. Долуханова, в Азільськая епоху щільність населення на території Франції зменшилася. С.Г. Неручев відзначає падіння рівня культури. Так, мезолітичні Азільськая знаряддя в порівнянні з мадленской грубі та незграбні. Замість разюче розвиненого реалістичного мистецтва пізнього палеоліту для азиль характерні лише гальки з абстрактними і примітивними узорами. На кордоні плейстоцену і голоцену С.Г. Неручев реєструє підвищену концентрацію урану і сапропелевих органічної речовини. На його думку, цей спалах радіоактивності, сприяючи, з одного боку, прогресивному розвитку людини, з іншого, викликає занепад культури.
Під час кліматичного оптимуму голоцену здійснювався перехід від мезоліту до неоліту. У зв'язку з цим дуже симптоматично звучить фраза С.Г. Неручева про те, що «майже повна відсутність населення під час прояву« кліматичного оптимуму »виглядає досить дивним, якщо не брати до уваги виявилася радіоактивності середовища». Характерні моменти 40700-річного ритму, мабуть, в деякій мірі впливають і на фізичний тип людини. Так, розрахунками Г.Ф. Дебеца встановлено, що в інтервалі між 8-4 тис. років тому стався стрибкоподібне зміна масивності рис людини.
Мабуть, характерні моменти 40700-річного ритму більш-менш збігаються з короткочасними інверсіями геомагнітного поля Землі. За останні 70 млн. років інверсії (зміна знака поля) відбувалися не менше 3-х разів за кожний мільйон років. Тривалість найбільш коротких з виявлених періодів з постійним напрямком поля близько 40-50 тис. років. Проте існували й тривалі періоди постійного знака поля. Наприклад, в період, близький до крейдяного (більше 40 млн. років тому), знак полярності залишався незмінним, ймовірно, багато мільйонів років.
Дослідження показують, що в період геомагнітних відхилень на планеті лютували страшні катастрофи, які і викликали різкі скачки в еволюції Землі та біосфери. Розпад Гондвани - стародавнього суперконтиненту в південному півкулі, зникнення Океану Тетіс, освіта Атлантичного і Тихого океанів, інші найбільші катаклізми та події грюкали саме тоді, коли відзначалися глобальні коливання магнітного поля Землі, які, безсумнівно, впливають і на стан земної кори. Тобто після зміни полярності загасали або набирали силу тектонічні процеси, починалася або закінчувалася магматична активність, посилювався чи слабшав вулканізм, збільшувався або знижувався рівень морів, змінювався клімат.
Під час переполюсовки - інверсій, коли величина геомагнітного поля різко зменшується і навіть може зникнути, Земля, втрачаючи своєї магнітної броні, на якийсь період залишається незахищеною і на неї звалюється вся міць жорстких потоків сонячної і космічної радіації. Геомагнітне поле є та сама нитка, яка з'єднує неживе з біосферою. Магнітні коливання трансформують і генетику - викликають мутації.
У новітній історії людства провідну роль відіграють не стільки зміни культур, скільки зміни цивілізацій. Поняття цивілізації включає широке коло явищ. Це культурний, технічний підйом, зліт літератури, мистецтва, архітектури, будівництво міст, збільшення чисельності населення і багато іншого. Нас цікавить сам факт активізації великих спільнот людей і її зв'язок з природними ритмами.
Антична цивілізація відноситься до другої половини I тисячоліття до н.е. і перших століть нашої ери. Сучасна цивілізація почалася з епохи Відродження і досягла свого апогею у наш час. Між ними більше тисячі років тривало середньовіччя - епоха безсумнівного занепаду цивілізації. Але адже дві останні багатовікові стадії гірського заледеніння - егезен (VI) і Фернан (VII) - кульмініровалі, відповідно, протягом кількох століть біля кордону ер і в XVII-XIX ст. Значить, вони майже точно збігаються у часі з античної та сучасної цивілізаціями. Найбільш повну характеристику і широку панораму підйому, розквіту і занепаду цих двох «хвиль» цивілізації приводить О. Шпенглер у своїй книзі «Занепад Європи».
В.М. Массон пише, що «чотири тисячі років тому суспільство південних областей Середньої Азії перебувало на порозі народження міських цивілізацій». У цей час поширився штучне зрошення у землеробстві. У цей же час отримала розвиток цивілізація Хараппи в Індії. Здавалося, людство підійшло до етапу раннеклассической суспільства. Однак «відбулося щось, зовсім протилежне. Замість підйому і прогресу ми бачимо всюди занепад і руйнування. Приходять в запустіння поселення-гіганти ... Цей занепад видно в усіх галузях культури ... Грань цивілізації, поріг раннеклассической суспільства виявилися неперейденнимі ». І далі В.М. Массон пише: «У той же II тисячоліття до н.е. наголошується явний регрес в областях, розташованих на протилежних полюсах тодішнього цивілізованого світу. У Греції та на Кіпрі в XIII-XII ст. до н.е. занепадає крито-мікенська культура ... Ще більш вражаючим було запустіння в середині II тисячоліття до нашої ери гиганські давньоіндійських міст, відомих нам, як і Намазга-депе, за пізнього назвою їх руїн - Мохенджо-Даро і Хараппи ». Наведемо також цитату Т. Хейєрдала про цей час: «Всеосяжний крах цивілізацій Східного Середземномор'я датується приблизно 1200 р. до нашої ери ... До дат близько 3100 і 1200 рр.. до н. е.. прив'язані надзвичайно важливі епохи в історії Середземномор'я і Близького Сходу. У першому випадку бачимо ломку культур на середземноморських островах та виникнення перших династій Єгипту і Дворіччя, у другому - знову ламка сформованих товариств, кінець старих династій, пошуки великими етнічними групами нових місць проживання ».
Висновок
Що може чекати сучасне людство? Професор Г. Петрова пише: «Схоже, ми потрапили на якусь періодичну гілку. Відомі цикли в десятки, сотні мільйонів років, що відображають явища в мантії Землі. А процеси, пов'язані з витікання енергії з рідкого ядра планети, мають свій 10 000-річний цикл, який, мабуть, і викликав нинішній спад магнітного моменту, а отже, ми живемо напередодні інверсії. Якщо це так, то від цієї катастрофи нас відділяють, принаймні, 5 тис. років. Інша справа - екскурс, коли наші полюси міняються місцями, і дуже швидко, скажімо, протягом якихось ста років! Але, зауважу, людство благополучно пережило кілька подібних екскурсів - останній трапився 3 тис. років тому - без будь-яких потрясінь ».
Існує думка: якщо геомагнітне поле і надалі буде хиріти такими ж темпами, то приблизно через 2 тис. років воно взагалі зникне, про що начебто говорять розрахунки, зроблені за намагніченими предметів давньоримської кераміки. Хтось називає і куди менші терміни. Скажімо, німецькі вчені з Геоцентр в Потсдамі укладають: «Багато що свідчить на користь того, що незабаром на Землі знову відбудеться зміна магнітних полюсів, як це вже було більше сотні разів за останні 40 млн. років. У цьому випадку наша планета виявиться практично беззахисною перед обличчям космічного випромінювання. Електронні прилади можуть перестати працювати, системи зв'язку і радарні системи прийдуть в непридатність »...
Як це відіб'ється на біосферу та людстві, які при цьому можуть бути потрясіння - питання найголовніший і в даний час не вирішене.
Список використаної літератури
1. Біологічний годинник / Пер. з англ. під ред. С.Е. Шноля. М.: Світ, 1964.
2. Біологічні ритми / Под ред. Ю. Ашоффа. М.: Світ, 1984.
3. Бюннінг Е. Ритми фізіологічних процесів (Фізіологічні годинник) / Пер. з нім. під ред. І.І. Гунара. М.: ІЛ, 1961.
4. Крушанов А.А. Формування нової парадигми. СБ статей, Москва, 2001.
5. Максимов О.В. Ритми на Землі і в Космосі. Вид. С.-Пб ун-та, 1995, 323 с.
6. Неручев С.Г. Уран і життя в історії Землі.
7. Щербинівський Н.С.. Сезонні явища в природі. ОГИЗ. СЕЛЬХОЗОГІЗ.: М., 1987.
8. Старикович С. Всі циклічно в цьому світі / / «Хімія і Життя» № 5, 1981р., С. 40-43.
1850-річний ритм загальної зволоженості. А.В. Шнітніковим встановлено, що гірські льодовики з моменту максимуму останньої льодовикової епохи, іменованої вюрма, повсюдно скорочувалися і відступали все вище і вище в гори. Це скорочення було не поступовим, а носило стадіальний зворотно-поступальний характер за принципом: «два кроки назад - крок уперед - два кроки назад і т. д.». У періоди стабілізації решт льодовиків утворювалися стадіальні кінцеві морени. Стадіальність гірських льодовиків обумовлена 1850-річним ритмом загальної зволоженості, який, у свою чергу, пов'язаний з мінливістю приливообразующих сил Місяця і Сонця, відкритої шведським вченим О. Петтерссон на початку століття.
Кожен 1850-річний ритм поділяється на дві фази: теплу і суху довгу (близько 1200 років), холодну і вологу коротку (близько 400 років) - і перехідні етапи. Рух Сонця, Землі і Місяця у просторі створює складну і мінливу в часі картину взаємодії приливообразующих сил на Землі. Коли приливообразующих сили Місяця і Сонця підсумовуються, то висота припливу на Землі зростає і відбувається більш значне перемішування вод океану. На поверхні виявляються холодні глибинні води, і клімат стає більш прохолодним і вологим. Гірські льодовики на тлі їхнього загального скорочення активізуються, просуваються вниз і відкладають кінцеві морени. Між цими короткими та енергійними етапами приливообразующих сили Місяця і Сонця послаблюють одна одну. Перемішування вод океану стає менш значним, і на Землі встановлюються більш теплі і більш сухі умови.
40700-річний ритм. Характеристики земної орбіти періодично змінюються, хоча зміни ці в цілому незначні. Так, нахил земної осі до площини земної орбіти, або нахил екліптики, змінюється з періодом 40700 років у межах 2,5 (між 22 і 24,5). Наприклад, в 1950 р. нахил екліптики був дорівнює 23 про 26'45''і з тих пір щорічно зменшується на 0,47''. Коли нахил осі зменшується, скорочуються теплий і холодний кліматичний пояса і розширюються області помірного клімату; при збільшенні нахилу осі картина буде протилежною. Ексцентриситет земної орбіти змінюється з періодом 92000 років, амплітуда коливань укладається між 0 і 0,068. Це означає, що орбіта Землі змінюється від кругової до еліптичної.
Якщо ексцентриситет збільшується і одночасно літні місяці збігаються з малою відстанню між Землею і Сонцем, то літо в Північній півкулі стає тепліше. Якщо ж ексцентриситет збільшується, але літні місяці припадають на більшу відстань між Землею і Сонцем, то літо буде холодніше. Нарешті, момент весняного рівнодення оббігає всю орбіту за 21000 років (прецесія рівнодень), при цьому літні місяці можуть збігатися з великим і малим відстанями Землі від Сонця.
М. Міланкович математично підсумовував все три ефекти: нахил екліптики, ексцентриситет орбіти і прецесію рівнодення і встановив, що ритмічні коливання в опроміненні Землі, пов'язані з орбітальними нерівностями, здійснювалися паралельно пульсаціям Землі і Сонця, а значить, і паралельно змін палеографічній обстановки. 1850-річний ритм загальної зволоженості через 40700-річний ритм пов'язаний з орбітальним ритмом Миланковича.
Галактичний ритм. Це положення закладає, на думку Міланковича, основи теорії виникнення Землі. Середній інтервал між спалахами ядра Галактики становить 40 млн. років, а між переломними моментами геологічного ритму - 41 млн. років. Середнє відхилення одних від інших ± 15 млн. років.
Сказане дає підставу припускати, що переломні моменти геологічного ритму контролюються спалахами ядра Галактики - це одне з найбільш чудових відкриттів в області геології, зроблене в XX ст. Суть цього відкриття полягає в тому, що в геологічній історії регулярно мали місце епохи радіоактивного зараження, в які накопичувалися відкладення, збагачені органічною речовиною, осадовим ураном і фосфором. Періодичність цих епох 31-32 млн. років. За теорією С.Г. Неручева, опади, збагачені органічною речовиною, фосфором і ураном, накопичувались у етапи значної активізації рифтових систем, які були пов'язані з епохами пульсаційного розширення Землі. Розуміти це можна однозначно: радіоактивна речовина надходила з надр Землі.
Радіоактивне зараження середовища сприяло пишного розквіту фітопланктону та відкладення сапропелевих мулів, з одного боку, і пригнічення наземної рослинності - з іншого. Істотне підвищення концентрації урану посилювало мутаційний процес, видоутворення і вимирання. У підсумку з цими епохами пов'язано утворення сапропелевих сланців, найбільших нафтових родовищ, ураноносних сланців, фосфоритів, родовищ осадового урану і т. п.
Можна навести наступні обгрунтування вище сказаного. Оболонки, що скидаються ядром Галактики, в першому наближенні розглядаються як круглі (точніше, сферичні). Скидання їх відбувається в середньому через 40-41 млн. років (чотири рази за ритм тривалістю 160 млн. років). Якби орбіта Сонячної системи по відношенню до ядра Галактики була кругової, то Земля через кожні 40 млн. років потрапляла б у сферу дії чергової оболонки. Відповідно, радіоактивне зараження Землі здійснювалося б з інтервалом в 40 млн. років (а не 31-32 млн. років, як у С. Г. Неручева).
Земля разом з Сонячною системою звертається по еліптичній орбіті навколо ядра Галактики з періодом обертання, іменований галактичним роком (частіше за все визначається в 180-200 млн. років). За галактичний рік має відбутися п'ять (або близько п'яти) спалахів ядра. За умови еліптичності орбіти оболонка, досягнувши сонячної орбіти в напрямку малої осі еліпса, повторно досягне її в напрямку великої осі.
За галактичний рік подібна ситуація повториться двічі з інтервалом приблизно в половину галактичного року. Зрозуміти це можна так. При еліптичності орбіти Земля двічі за галактичний рік буде перебувати на короткій відстані від ядра Галактики. Оболонка, які можуть спіткати Землю в цей час, неминуче наздожене її другий раз тоді, коли Земля переміститься на довгу відстань від ядра. Отже, за галактичний рік має відбутися п'ять спалахів ядра Галактики (і п'ять етапів горотворення на Землі). Радіоактивних епох за цей час буде не п'ять, а сім - через кожні 31-32 млн. років (саме так, як у С. Г. Неручева).
2. Природні ритми і людство
У самому загальному випадку в еволюції людини можна виділити три основні етапи: поява археоантропа, зміна археоантропа палеоантропів і зміна палеоантропа неоантропам. Остання велика перебудова в органічному світі належить до кордону, яка визначається в інтервалі від 1,3 до 0,9 млн. років тому. Людина, судячи з даними, наведеними В.А. Зубакова, з'явився дещо раніше - 1,6-1,4 млн. років тому в Східній Африці.Дуже ймовірно, що спалах радіоактивності, приурочена до холодного моменту ритму плейстоцену (і, може бути, що збігається з холодним моментом геологічного ритму), викликала мутацію, в результаті якої на Землі з'явилася людина. Це був археоантроп або пітекантроп, що жив в древню палеолітичну епоху або в еоплейстоцене і ранньому плейстоцені. Знаряддям його були грубо тесані камені і так звані рубала. Послідовність культур, пов'язаних з археоантропом, така: культура галек - Шельскі - ашельськой культура; остання частково поширилася і на середній плейстоцен.
В кінці раннього - початку середнього плейстоцену пітекантроп вимирає. Його місце займає палеоантроп, що жив в епоху середнього палеоліту. Неандертальці здебільшого мешкали в печерах і займалися полюванням. Вони створили кілька культур, з яких особливо важливі культури мустьє і Леваллуа. Перша бере початок з дніпровського зледеніння, тобто приблизно 100 тис. років тому, друга - з Лихвинські межледниковья, тобто приблизно 140 тис. років тому. Якщо судити з культури Леваллуа, то поява неандертальця треба віднести приблизно до 140 тис. років тому. У цей час будь-якого переломного моменту ритму плейстопена не було. Але приблизно до цього часу, 146 тис. років тому, приурочений вузол ритму, тобто перетин кривих теплообеспеченности і зволоженості. А при розгляді геологічного ритму вже було показано, що вузли ритму також пов'язані зі спалахами радіоактивності.
Час зникнення палеоантропів і заміни його неоантропам - кроманьйонці встановлено досить точно. Шари фінального мустьє наскальном навісі Ла-Кіна мають датування 3525 ± 530 років тому. Найдавніші датування пізнього палеоліту, 38160 ± 1250 і 38320 ± 2480 років тому, отримані з відкладень в печері Нетопержевой біля Кракова. Тепер можна з більшим ступенем упевненості сказати, що три найголовніші етапи в історії людства контролюються трьома характерними моментами ритму плейстоцену.
Внутрішня структура плейстоцену утворена послідовними проявами 40700-річного ритму. Всього на плейстоцен падають п'ять реалізацій 40700-річного ритму. За цей час ритм пройшов щонайменше через 29 характерних моментів (20 переломних точок і вузлів), які мали відзначатися спалахами природної радіоактивності і супроводжуватися перебудовами людського суспільства. Звичайно, енергія спалахів по ходу 40700-річного ритму у багато разів нижче, ніж по ходу ритму плейстоцену. Тому навряд чи можна допустити, щоб по ходу 40700-річного ритму істотно змінювався тип людини. Мабуть, зміни, викликані спалахами радіоактивності, в основному супроводжувалися змінами культур всередині вже сталих типів.
Наші знання про давнє і середньому палеоліті ще дуже фрагментарні. Тому відновити послідовність культур палеоантропів і тим більше, прив'язати їх до хронологічної послідовності, ймовірно, не можна. Це можна зробити (і то приблизно) для пізнього палеоліту, що почався не раніше 40 тис. років тому.
Приблизно 40 тис. років тому відбулася зміна палеоантропа неоантропам. Однак зникнення неандертальця і поява кроманьйонця не слід розглядати як моментальний акт. Криза, що мав місце 40 тис. років тому, завдав смертельного удару неандертальцю і його культуру мустьє, але повністю їх не знищив. Інакше важко пояснити датування фінального мустьє близько 35 тис. років тому. З цим же кризою, мабуть, пов'язана поява кроманьйонця (датування близько 38 тис. років тому). Загалом, ранній період пізнього палеоліту, коли доживав свій вік неандерталець і тільки-тільки почав жити кроманьйонець, можна з однаковим підставою відносити і до середньопалеолітичні культурі фінального мустьє і до пізньопалеолітичної культури Ориньяк.
Загальна чисельність населення в той час, мабуть, сильно скоротилася. Л.С. Срібний пише, що між кінцем мустьє і початком пізнього палеоліту в Західній Європі намічається розрив приблизно в 10 тис. років. С.Г. Неручев пов'язує завершення середнього палеоліту і початок пізнього палеоліту в кінці рисс-вюрма із зараженням Землі ураном, яке повинно було значно посилити мутагенез.
Абсолютна перевага пізньопалеолітичних пам'яток відноситься до часу пізніше 33-34 тис. років тому. Ця культура отримала найменування Ориньяк (Перигор). Приблизно 25 тис. років тому її змінила культура солютре, яка в свою чергу близько 17-20 тис. років тому поступилася місцем культурі мадлен (гравет). На кордоні плейстоцену і голоцену пізній палеоліт закінчився і почався мезоліт з його культурою азиль.
Які дані характеризують перехід від палеоліту до мезоліту? За повідомленнями П.М. Долуханова, в Азільськая епоху щільність населення на території Франції зменшилася. С.Г. Неручев відзначає падіння рівня культури. Так, мезолітичні Азільськая знаряддя в порівнянні з мадленской грубі та незграбні. Замість разюче розвиненого реалістичного мистецтва пізнього палеоліту для азиль характерні лише гальки з абстрактними і примітивними узорами. На кордоні плейстоцену і голоцену С.Г. Неручев реєструє підвищену концентрацію урану і сапропелевих органічної речовини. На його думку, цей спалах радіоактивності, сприяючи, з одного боку, прогресивному розвитку людини, з іншого, викликає занепад культури.
Під час кліматичного оптимуму голоцену здійснювався перехід від мезоліту до неоліту. У зв'язку з цим дуже симптоматично звучить фраза С.Г. Неручева про те, що «майже повна відсутність населення під час прояву« кліматичного оптимуму »виглядає досить дивним, якщо не брати до уваги виявилася радіоактивності середовища». Характерні моменти 40700-річного ритму, мабуть, в деякій мірі впливають і на фізичний тип людини. Так, розрахунками Г.Ф. Дебеца встановлено, що в інтервалі між 8-4 тис. років тому стався стрибкоподібне зміна масивності рис людини.
Мабуть, характерні моменти 40700-річного ритму більш-менш збігаються з короткочасними інверсіями геомагнітного поля Землі. За останні 70 млн. років інверсії (зміна знака поля) відбувалися не менше 3-х разів за кожний мільйон років. Тривалість найбільш коротких з виявлених періодів з постійним напрямком поля близько 40-50 тис. років. Проте існували й тривалі періоди постійного знака поля. Наприклад, в період, близький до крейдяного (більше 40 млн. років тому), знак полярності залишався незмінним, ймовірно, багато мільйонів років.
Дослідження показують, що в період геомагнітних відхилень на планеті лютували страшні катастрофи, які і викликали різкі скачки в еволюції Землі та біосфери. Розпад Гондвани - стародавнього суперконтиненту в південному півкулі, зникнення Океану Тетіс, освіта Атлантичного і Тихого океанів, інші найбільші катаклізми та події грюкали саме тоді, коли відзначалися глобальні коливання магнітного поля Землі, які, безсумнівно, впливають і на стан земної кори. Тобто після зміни полярності загасали або набирали силу тектонічні процеси, починалася або закінчувалася магматична активність, посилювався чи слабшав вулканізм, збільшувався або знижувався рівень морів, змінювався клімат.
Під час переполюсовки - інверсій, коли величина геомагнітного поля різко зменшується і навіть може зникнути, Земля, втрачаючи своєї магнітної броні, на якийсь період залишається незахищеною і на неї звалюється вся міць жорстких потоків сонячної і космічної радіації. Геомагнітне поле є та сама нитка, яка з'єднує неживе з біосферою. Магнітні коливання трансформують і генетику - викликають мутації.
У новітній історії людства провідну роль відіграють не стільки зміни культур, скільки зміни цивілізацій. Поняття цивілізації включає широке коло явищ. Це культурний, технічний підйом, зліт літератури, мистецтва, архітектури, будівництво міст, збільшення чисельності населення і багато іншого. Нас цікавить сам факт активізації великих спільнот людей і її зв'язок з природними ритмами.
Антична цивілізація відноситься до другої половини I тисячоліття до н.е. і перших століть нашої ери. Сучасна цивілізація почалася з епохи Відродження і досягла свого апогею у наш час. Між ними більше тисячі років тривало середньовіччя - епоха безсумнівного занепаду цивілізації. Але адже дві останні багатовікові стадії гірського заледеніння - егезен (VI) і Фернан (VII) - кульмініровалі, відповідно, протягом кількох століть біля кордону ер і в XVII-XIX ст. Значить, вони майже точно збігаються у часі з античної та сучасної цивілізаціями. Найбільш повну характеристику і широку панораму підйому, розквіту і занепаду цих двох «хвиль» цивілізації приводить О. Шпенглер у своїй книзі «Занепад Європи».
В.М. Массон пише, що «чотири тисячі років тому суспільство південних областей Середньої Азії перебувало на порозі народження міських цивілізацій». У цей час поширився штучне зрошення у землеробстві. У цей же час отримала розвиток цивілізація Хараппи в Індії. Здавалося, людство підійшло до етапу раннеклассической суспільства. Однак «відбулося щось, зовсім протилежне. Замість підйому і прогресу ми бачимо всюди занепад і руйнування. Приходять в запустіння поселення-гіганти ... Цей занепад видно в усіх галузях культури ... Грань цивілізації, поріг раннеклассической суспільства виявилися неперейденнимі ». І далі В.М. Массон пише: «У той же II тисячоліття до н.е. наголошується явний регрес в областях, розташованих на протилежних полюсах тодішнього цивілізованого світу. У Греції та на Кіпрі в XIII-XII ст. до н.е. занепадає крито-мікенська культура ... Ще більш вражаючим було запустіння в середині II тисячоліття до нашої ери гиганські давньоіндійських міст, відомих нам, як і Намазга-депе, за пізнього назвою їх руїн - Мохенджо-Даро і Хараппи ». Наведемо також цитату Т. Хейєрдала про цей час: «Всеосяжний крах цивілізацій Східного Середземномор'я датується приблизно 1200 р. до нашої ери ... До дат близько 3100 і 1200 рр.. до н. е.. прив'язані надзвичайно важливі епохи в історії Середземномор'я і Близького Сходу. У першому випадку бачимо ломку культур на середземноморських островах та виникнення перших династій Єгипту і Дворіччя, у другому - знову ламка сформованих товариств, кінець старих династій, пошуки великими етнічними групами нових місць проживання ».
Висновок
Що може чекати сучасне людство? Професор Г. Петрова пише: «Схоже, ми потрапили на якусь періодичну гілку. Відомі цикли в десятки, сотні мільйонів років, що відображають явища в мантії Землі. А процеси, пов'язані з витікання енергії з рідкого ядра планети, мають свій 10 000-річний цикл, який, мабуть, і викликав нинішній спад магнітного моменту, а отже, ми живемо напередодні інверсії. Якщо це так, то від цієї катастрофи нас відділяють, принаймні, 5 тис. років. Інша справа - екскурс, коли наші полюси міняються місцями, і дуже швидко, скажімо, протягом якихось ста років! Але, зауважу, людство благополучно пережило кілька подібних екскурсів - останній трапився 3 тис. років тому - без будь-яких потрясінь ».
Існує думка: якщо геомагнітне поле і надалі буде хиріти такими ж темпами, то приблизно через 2 тис. років воно взагалі зникне, про що начебто говорять розрахунки, зроблені за намагніченими предметів давньоримської кераміки. Хтось називає і куди менші терміни. Скажімо, німецькі вчені з Геоцентр в Потсдамі укладають: «Багато що свідчить на користь того, що незабаром на Землі знову відбудеться зміна магнітних полюсів, як це вже було більше сотні разів за останні 40 млн. років. У цьому випадку наша планета виявиться практично беззахисною перед обличчям космічного випромінювання. Електронні прилади можуть перестати працювати, системи зв'язку і радарні системи прийдуть в непридатність »...
Як це відіб'ється на біосферу та людстві, які при цьому можуть бути потрясіння - питання найголовніший і в даний час не вирішене.
Список використаної літератури
1. Біологічний годинник / Пер. з англ. під ред. С.Е. Шноля. М.: Світ, 1964.
2. Біологічні ритми / Под ред. Ю. Ашоффа. М.: Світ, 1984.
3. Бюннінг Е. Ритми фізіологічних процесів (Фізіологічні годинник) / Пер. з нім. під ред. І.І. Гунара. М.: ІЛ, 1961.
4. Крушанов А.А. Формування нової парадигми. СБ статей, Москва, 2001.
5. Максимов О.В. Ритми на Землі і в Космосі. Вид. С.-Пб ун-та, 1995, 323 с.
6. Неручев С.Г. Уран і життя в історії Землі.
7. Щербинівський Н.С.. Сезонні явища в природі. ОГИЗ. СЕЛЬХОЗОГІЗ.: М., 1987.
8. Старикович С. Всі циклічно в цьому світі / / «Хімія і Життя» № 5, 1981р., С. 40-43.