122
Таким образом, поведение человека основывается на взаимодействии рефлекторной деятельности, мышления и сознания. Вся сложная деятельность мозга детерминирована воздействием на него материальных раздражителей. Предметы и явления материального мира, объективные связи между ними отражаются мозгом и, таким образом, дают содержание ощущениям, восприятию, мышлению и другим психическим явлениям. Без внешних материальных воздействий работа мозга становится невозможной. Мозг как орган мышления перестает функционировать. Психические функции мозга, такие как ощущения, восприятие, сохраняются лишь до тех пор, пока анализаторы испытывают толчок извне от тех или иных предметов, и исчезают, когда устраняется действие этого толчка. Соответственно и высшая функция мозга, возникая на базе ощущения и восприятия, зависит прежде всего от воздействия материального мира и изменяется в соответствии с его изменением.
Приведем некоторые эмоциональные показатели, которые, по мнению психологов, могут способствовать хорошему здоровью или привести к развитию функциональных нарушений.
Способствуют хорошему здоровью |
Могут привести к заболеваниям |
Чувство удовлетворения |
Неудовлетворенность |
Сознание правоты |
Сознание вины |
Бодрость |
Подавленность |
Смелость |
Трусость |
Надежда |
Отчаяние |
Вера |
Тревога, страх |
Любовь |
Ненависть |
Радость |
Горе |
Сознание полезности |
Печаль |
Благодарность |
Гнев |
Критерии здоровья
По определению экспертов Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) под понятием здоровья понимается: «Состояние человека, которому свойственно не только отсутствием болезней или физических дефектов; но и полное физическое, душевное и социальное благополучие».
Для здоровья наиболее типичными являются несколько главных признаков [88]:
1.структурная и функциональная сохранность систем и органов человека,
2.индивидуальная высокая приспособляемость организма в природной и социальной среде,
3.сохранность привычного для него самочувствия, которое всегда является следствием душевного и социального благополучия.
Основными критериями здоровья являются:
1 Способность человека планировать и осуществлять свои жизненные планы.
2.Самоутверждение в коллективе, в семье без ущерба для остальных его членов.
3.Развитое чувство постоянства к семье, ответственности за потомство и близких членов семьи, коллектив, любовь к родине.
4.Критическая оценка к изменениям политической социальной и природной среды жизни и адекватная реакция на эти изменения.
5.Развитая способность самоуправления поведением в соответствии с нормами,
принятых в обществе, в стрессовых ситуациях.
123
Пограничные нервно-психические расстройства
Характер пограничных нервно-психических расстройств определяется видами реакций человека на ситуацию. Классификация нервно-психических расстройств: аномальные реакции, преходящие психопатические состояния, пролонгированные психопатические состояния. Аномальные реакции - те простейшие, первичные формы расстройств, которые являются наиболее ранним элементом начинающейся аномалии индивидуальности. Типично для этих реакций неадекватность стимулу по силе и по содержанию.
Аномальные реакции отличаются от реакций у психически больных рядом особенностей: длительность каждой из них относительно незначительна, их появление и повторяемость могут быть различными. Степень внешней выразительности и субъективной важности таких реакций максимальна в юности и в зрелом возрасте (с 17 до 40 лет). В детские же годы, так и в старости реакции более однообразны и ограничены. Преходящие психические развития - это вид неврозов, которые чаще развиваются у лиц с затяжными заболеваниями внутренних органов. Пролонгированные аномальные развития - это психопатические состояния, которые длятся многие месяцы и даже годы.
Они приводят к постепенной перестройке структуры характера больного под влиянием повторяющихся психических потрясений на фоне заболеваний внутренних органов.
Тестовые задания к главе 7
1.Какая из стадий образования Земли готовила основу для возникновения жизни: 101) стадия уплотнения и разогрева газово-пылевого облака; 102) стадия дифференциации вещества и постепенного охлаждения;
103) стадия образования оболочек – литосферы, гидросферы, атмосферы.
2.В каких процессах возникновения жизни на Земле наиболее ярко проявилось влияние солнечной энергии:
201) образование коацервантов в водах Земной гидросферы; 202) полимеризация веществ – сахаридов, кислот жирного ряда, липоидов,
аминокислот и др.; 203) биогенный фотосинтез.
3.Появление человека связано в первую очередь с развитием:
301) |
сознания; |
302) речи; |
303) |
способности адаптации к изменяющимся условиям среды. |
|
4.На каком этапе эволюции живых организмов отмечается наибольшее ускорение развития форм:
401) наземных животных и растений – 500 млн. лет; 402) приматов 15-12 млн. лет.
403) птиц и млекопитающих100 млн. лет;
5.Какие процессы являются главными в работе головного мозга:
501) |
возбуждение и торможение; |
502) иррадиация и концентрация; |
503) |
фиксация и отражение. |
|
124
Глава 8
ЦИКЛЫ И РИТМЫ ВСЕЛЕННОЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЭВОЛЮЦИЮ ЗЕМЛИ
Ритмо-циклические процессы в иерархической последовательности Вселенной: Галактика – (созвездие Стрелец) – Солнце – Земля и их влияние на геофизические процессы. Ритмы Галактики. Ритмы Солнца. Ритмы Земли. Эволюция географической оболочки Земли. Вариации скорости вращения, прицессия и эклиптика Земли.
Цикл – это совокупность явлений, процессов, составляющих кругооборот в течение определенного промежутка времени. Под ритмом понимается чередование каких-либо элементов, процессов, происходящих с определенной последовательностью и частотой. Изучение цикличности и ритмичности в природных процессах, их проявление в окружающей нас географической среде и закономерности позволяют предвидеть изменение этой среды в будущем. Ритмичность – одно из наиболее ярких и широко распространенных явлений, присущих природной среде. Начиная с суток, через сезоны года, через десятилетия и столетия к тысячелетиям и миллионам лет ритмы, как четкие периоды циклов, неизменно сопровождают развитие земной оболочки. Ритмы свойственны как явлениям неорганической природы, так и явлениям биологическим. Причем ритмичность последних зависит от первых и неразрывно с ними связана.
8.1. Ритмы Галактики
Изучением циклов и ритмов Вселенной занимались многие ученые еще с глубокой древности. На этапах познания их привлекали внимание суточные, сезонные, годовые и многолетние ритмы. Непосредственную причину этих ритмов они видели в Солнце. Постепенно появился интерес к Луне и ее фазам, от которых зависели затмения. Так, уже у древних халдеев были известны периоды «большой» и «малый» Сарос (первый – длительностью 18-19 лет, второй – 9-10 лет), игравшие в их религиозных обрядах, а через них и в жизненном укладе большую роль.
Условия обращения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли формируют закономерности взаимного положения этих трех небесных тел и большинство природных ритмов Земли. Они приводят к периодической изменчивости в условиях облучения Земли солнечной радиацией и интенсивности приливообразующих сил, что, в свою очередь, влияет на состояние всех элементов географической среды.
Ритмы изменчивости параметров взаимного положения Земли, Солнца и Луны по своему происхождению обладают свойствами «периодов», т.е. возникают в весьма точных пределах времени и каждый – в пределах одной амплитуды по мощности его воздействия на Землю. Они определяют условия охлаждения и потепления высоких широт земного шара, с чем, в свою очередь, связаны некоторые ритмы развития оледенения, а также крупные климатические колебания.
Другой фактор возникновения ритмических природных процессов – это солнечная активность, приводящая к изменению мощности колебаний коротковолновой ультрафиолетовой радиации Солнца. Один из хорошо известных и изученных циклов солнечной активности – 11-летний, амплитуда которого колеблется от 7-14 лет. Циклы и ритмы, возникающие и повторяющиеся в виде некоторых временных волн, ритмично влияют на биосферу. От них зависит периодичность землетрясений, вулканических извержений, изменений климата. Климатические волны, с которыми связано
125
потепление и похолодание в течение ряда лет, приводили то к пересыханию рек и озер, то к наводнениям. В биологическом мире ритмический характер климата проявлялся в изменении ландшафтов. По мере развития цивилизации и повышения уровня знаний человек обращал все большее внимание на ритмичность природных явлений, стремясь научиться их предвидеть и предотвратить неблагоприятные последствия.
Большой вклад в изучение цикличности природных явлений внесли работы крупных советских ученых геофизиков А.В. Шнитникова, А.А. Гангнуса, Д.В. Наливайкина, М.В. Стовас и других, которые систематизировали ритмические процессы и делали попытки объединения их в единую систему галактической среды.
Наша Галактика – скопление звезд и газовых туманностей спиралеобразного вида, в одном из рукавов которого вращается Солнце, как рядовая желтая звезда. Галактика имеет форму диска с утолщением по центру с диаметром диска около 3х104 парсек: она находится в постоянном вращательном движении (рис. 10).
Рис. 10. Структура Галактики.
(+, -) –магнитное поле Галактики а, б – продольная и поперечная структура Галактики
В одном из рукавов Галактики (созвездие Стрельца) вращается вокруг галактического ядра Солнце со скоростью 247 км/сек и совершает полный оборот за 176 млн. лет. Солнце находится на расстоянии около 104 парсек от центра Галактики. Центр Галактики почти постоянно скрыт от нас облаками межзвездной пыли. Огромные спиральные ветви содержат наиболее горячие и яркие звезды, а также массивные и газовые облака.
Галактика – колоссальная звездная система. В ней существует поток космических лучей, направленных из густо заселенного звездами центра к краям вдоль магнитных силовых линий в открытый космос. На этом пути поток галактических космических лучей, следуя магнитным силовым линиям Галактики неизбежно проходит через Солнечную систему и возвращается обратно, при этом частично передавая другим галактикам свою энергию в открытом космосе.
По данным известного российского астронома П.П. Паренаго, галактический год длится 212 млн. лет, однако геологов больше интересует другой период – 176
126
миллионов лет. Дело в том, что орбита Солнца (эллиптическая, с перигалактием – моментом наибольшего сближения Солнца с центром Галактики и апогалактием
– моментом максимального удаления) оказалась весьма непростой. Сама плоскость этой орбиты как бы вращается навстречу движению Солнца. Из-за этого, покинув перигалактий, Солнце придет в него снова не через полный галактический год, а раньше – через 176 млн. лет (рис. 8.1.2).
Итак, раз в 176 миллионов лет Солнце вместе со всей своей планетной семьей приближается к центру Галактики, проходит через пространство, более насыщенное звездами, межзвездной материей, магнитными полями, космическими лучами. Таким образом, Солнце подвергается волновым импульсам воздействия галактической плазмы, исходящей из галактического ядра, и вращающихся газово-пылевых облаков
межзвездной материи. Это регулирует солнечную активность, и, соответственно, проявляется в виде геомагнитных возмущений, в геофизических, гидродинамических и биофизических процессах атмосферы над северным и южным полушариями и изменениях климата в целом.
Очередное максимальное (хотя и не такое уж близкое) сближение Солнца с центром Галактики наступит через 12 млн. лет (рис. 11). Это значит, что через 12 млн. лет Солнце окажется под более сильными пульсирующими потоками галактической плазмы. К такому состоянию оно будет идти постепенно в течение 10 млн. лет.
Солнце, погружаясь в моменты перигалактиев в самую гущу нашей звездной системы, попадёт в гораздо более мощные поля электромагнитных сил и сил тяготения, чем те, которые воздействовали на него в дальних частях орбиты.
Близость Солнца к галактическому ядру усилит приливные воздействия непосредственно на планеты. Сейчас Земля обращена к центру южным своим полушарием. И именно в южном полушарии Земли находится самый высокий ее материк – Антарктида. Через четверть галактического года центр Галактики будет над экватором Земли. Его приливная сила будет то складываться с приливными силами Луны или Солнца, то вычитаться из них. Пройдет еще один галактический сезон – и центр Галактики окажется над северным полушарием Земли.
Фигура Земли вынуждена будет подстраиваться к изменяющимся условиям каждую четверть галактического года, то есть каждые 40–50 млн. лет. Именно с этими циклами связаны отдельные фазы большого горообразовательного процесса и изменения климата Земли.
Плоскость орбиты Солнца не совпадает с плоскостью Галактики. Значит, только дважды в галактический год Солнце попадает точно на эту плоскость. Это очень важно, ибо Галактика – очень плоское образование, вроде блина, и, чуть-чуть удаляясь от этой
127
плоскости Солнце довольно резко меняет среду обитания, звездная плотность колеблется, поэтому в ритмах влияния Галактики на земные процессы следует учитывать и периоды, равные половине галактического года (80-100 млн. лет).
Главная часть космических лучей приходит к нам из галактического ядра (созвездие «Стрелец»). Некоторые частицы, самые энергичные, – метагалактического происхождения. В максимумы солнечной активности Солнце после мощных хромосферных вспышек наводняет всю планетную систему своими собственными, малоэнергичными, но изобильными космическими лучами. Околосолнечный космос становится опасно радиоактивным для космонавтов. Поэтому вспышки – это серьезная угроза межпланетному сообщению.
Но все ли вспышки одинаково опасны? Если бы это было так, то в годы максимума одиннадцатилетнего ритма солнечной деятельности космос был бы просто закрыт для всяких полетов. Годы тщательных наблюдений на десятках космостанций планеты показали, что особо опасные потоки солнечных космических лучей приходят в окрестности нашей планеты только в одном случае, если вспышка произошла в западной части солнечного диска.
Силовая линия Солнце – Земля всегда начинается на западном краю светила и подходит к планете, изогнувшись в пространстве плавной дугой.
И сейчас, зная все это, ученые безошибочно могут предсказать, насколько опасна та или иная вспышка для космонавта. Большое значение имеет 18-часовая вариация потока космических лучей. Стройная картина магнитной солнечной короны со спиралями силовых линий соответствует реальному околосолнечному пространству
(рис. 12).
Солнечный ветер – поток заряженных частиц от Солнца вместе с «пузырьками» – дефектами, нарушениями регулярного, однородного магнитного поля дует то ровно, то порывами от Солнца в период появления солнечных вспышек, стремясь при этом двигаться не по спирали, а напрямик, по радиусу.
Рис. 12. Секторная структура межпланетного магнитного поля (ММП).
Выделено 4 сектора с различным направлением ММП, показанным стрелками. Маленькой стрелкой показано направление вращения Солнца.
128
Солнечный ветер выдувает галактические космические лучи, оттесняя их на задворки планетной системы тем дальше, чем он сильнее. Но вот его напор ослабевает, и упругая граница между ослабевшим солнечным ветром и напирающим галактическим фоном космического излучения начинает возвращаться к Солнцу. Возникает сравнительно медленный поток космических лучей. Он, медлительный и неуверенный, уже обязательно течет вдоль магнитных силовых линий солнечного магнита.
Поскольку магнитные силовые линии имеют спиральный вид, галактические космические лучи идут к Солнцу не прямо, а под углом, причем этот поток можно разложить на две составляющие.
Образование вспышечной ударной волны представлено на рисунке (рис. 13).
Одну составляющую, направленную к Солнцу, почти полностью уравновешивает ослабевший, но все же дующий навстречу солнечный ветер. А вторая составляющая, направленная по окружности с запада на восток, вслед за вращением Земли, образует суточный ритм космических лучей.
Космические лучи, представляющие собой потоки электрически заряженных высокоэнергичных частиц, разгоняются до скоростей, близких к скорости света, и приобретают огромную энергию в гравитационных и магнитных волнах. Вращаясь вокруг галактического ядра, звезды оказываются то в положительном, то в отрицательном знаке межзвездного магнитного поля Галактики. Это приводит к инверсии магнитных полей звезд и формирует в них ритмическую цикличность в излучении.
8.2. Ритмы Солнца
Солнечная активность оценивается по периодичному появлению локальных вспышек (пятен) на поверхности Солнца. Максимальное их количество появляется в среднем через каждые 11, 22, 44, 88 лет. Солнце, вращаясь вокруг галактического ядра, периодически оказывается то в положительном, то в отрицательном знаке межзвездного магнитного поля. При пересечении секторов магнитного поля на Солнце происходит смена знаков магнитного поля на обратные значения. Это проявляется в появлением пятен одновременно в обеих частях полушария с обратным знаком по отношению к общему магнитному полю.
Пятна появляются на широтах 40-300. Постепенно количество их растет, с ними увеличивается солнечная активность. Пятна медленно приближаются к экватору, но никогда до него не доходят и не сливаются. Как только произошла инверсия магнитного поля Солнца (смена знаков у полюсов на обратные значения), пятна слабеют, вспышки становятся реже и постепенно исчезают. Наступает минимум солнечной активности. Через некоторое время на широте 40-300 снова появляются пятна следующего 11-летнего цикла, которые проходят тот же путь. Пятна,
129
появляющиеся на Солнце, имеют парные образования, своего рода магнитные сплетения, скрытые в теле звезды.
Самый короткий ритм солнечной активности на Земле – 27-дневный (период обращения Солнца вокруг собственной оси).
Плоскости земной орбиты и солнечного экватора не совпадают. Иначе говоря, Земля не находится все время над экватором Солнца, а переходит в небе нашей звезды то на 7 градусов в южное ее полушарие, то на столько же в северное. Над солнечным экватором Земля повисает только в июне и декабре. Но экватор Солнца всегда чист от солнечных пятен, от хромосферных вспышек. И значит, Земля в это время находится в условиях более спокойной «солнечной погоды», чем, скажем, в марте и сентябре, когда она пролетает над более активными широтами Солнца.
В течение года Земля дважды, в дни равноденствий, попадает в более бурные области неба Солнца и дважды, во время солнцестояний, в более спокойные. Это не может не отразиться на климатических и геофизических процессах Земли. И действительно, многие исследователи обнаружили годовой и полугодовой циклы в ходе геомагнитных возмущений, атмосферной циркуляции и других геофизических процессах, причем таких, которые трудно было бы объяснить просто сменой времен года.
Зеркалом геомагнитных возмущений в полярных широтах являются «полярные сияния». Вертикальные лучи полярного сияния – это силовые линии магнитного поля Земли, ставшие видимыми благодаря заряженным частицам, спустившимся по этим линиям из космоса и заставившим светиться атомы ионосферы. Они то усиливаются, то ослабевают в зависимости от солнечной активности и интенсивности хромосферных вспышек. Форма полярных сияний изменяется под влиянием «берегового эффекта».
Солнце по-разному облучает Землю, поворачиваясь к ней то одним, то другим боком, выходит, что есть на нашем светиле меридианы более активные и менее активные. И это не удивительно. Солнечные пятна, а значит, и связанные с ними зоны частых вспышек расположены кучно, группами. И появляясь из-за края солнечного диска, такая группа начинает усиленный обстрел Земли сгустками выброшенных из недр Солнца корпускул.
Солнце обращается вокруг своей оси с близким периодом – 27 дней и воздействует на Землю своими активными меридианами. Очень давно люди заметили, что месяцы, выделенные ими по фазам Луны (лунный месяц равен 29,5 дня), имеют тесную связь с характером погоды.
Профессору Л.А. Вительсу удалось проследить за несколькими активными, долго прожившими образованиями на Солнце, появление которых из-за края вращающегося Солнца вызывало мощные потрясения в земной атмосфере. В течение нескольких оборотов Солнца на нем держалась монолитная группа пятен. И каждый раз появление этой группы вызывало на Земле взрыв климатических происшествий. В мае с ними были связаны невиданно резкие похолодания и потепления в Западной Европе. В те же дни над Америкой бушевал жестокий ураган. И из месяца в месяц, преодолевая инерцию земной атмосферы, солнечные пятна регулярно вызывали образование мощных циклонов, ливней, бурь.
Интересное исследование провел американский астроном П. Джозе. Путем сложных вычислений он определил центр тяжести Солнечной системы в целом. Оказалось, что он не совпадает с центром Солнца и что само Солнце обращается вокруг этого общего центра тяжести с периодом в 178,77 земного года! После этого он обратился к таблицам чисел Вольфа (характеризующих количество пятен на Солнце). Эти таблицы астрономы ведут с 1610 года. Вычисления, сделанные на основании этих таблиц, дали новый большой период солнечной активности продолжительностью
130
178,55 года! Интересно, что близкий период солнечной деятельности раньше нашел советский ученый П.П. Предтеченский, а еще раньше, в начале века географ – Э.А. Брикнер, изучая морены альпийских ледников.
К настоящему времени в солнечной активности выделены следующие циклы: 6,9– 11,1–16,1–34,2–58,4 – 88… и многолетних климатических колебаний: 80 - 5 400 лет. Магнитные инверсии и интенсивность пятнообразования соответственно влияли на геомагнитное поле, положение земной оси, эксцентриситета и прецессии Земли.
На рис. 14 приводится кривая цюрихских среднегодичных чисел солнечных пятен за период 1755 – 1969 гг.
Рис. 14. Кривая изменения цюрихских среднегодичных чисел Вольфа за 1755-1969 гг.
На рисунке видна цикличность солнечной активности, которая имела место за рассматриваемый период.
Секторная структура межпланетного магнитного поля приведена на рис. 15.
Рис. 15. Спиральное солнечно-межпланетное поле в плоскости солнечного экватора (или в эклиптики) для спокойного Солнца
131
Межпланетная секторная структура существует даже во время самого спокойного периода 11-летнего цикла солнечной активности. Такие характерные параметры, как скорость, концентрация и напряженность межпланетного магнитного поля, систематически изменяются внутри каждой секторной структуры. Эти параметры достигают своих максимальных значений вблизи ведущей границы сектора. Сектора между собой различаются полярностью и направлением солнечного ветра.
8.3. Влияние ритмов Галактики и Солнца на геофизические процессы Земли
Общеизвестно, что режим вращения Земли широко и неумолимо влияет на многие природные процессы, происходящие на поверхности планеты и в литосфере. От этого зависят колебания внутреннего напряжения Земли и, как следствие, интенсивность землетрясений, горообразований и приливов. Приливы – это проявление взаимодействий космических и земных сил тяготения. И не случайно многие совпадения в мировых ритмах ученые стремятся объяснить именно приливными силами [96].
Роджер Бэкон, знаменитый ученый XIII века, искал и не нашел на него ответа. Правильный ответ дал только Исаак Ньютон. Приливная волна образуется на ближайшей к Луне (Солнцу) стороне Земли потому, что эта сторона притягивается светилом сильнее, чем весь земной шар. Освещенная сторона Земли притягивается Солнцем и Луной сильнее, чем дальняя («тыльная») по отношению к Солнцу. Земля как бы вытягивается слегка из своих оболочек. Так образуется прилив – «волнаантипод».
Приливные волны, прокатываясь дважды в сутки вокруг всей Земли в сторону, противоположную её вращению, тормозят вращение. Энергия вращающейся планеты, затраченная на приливы, перекачивается в каменную толщу планеты. Приливами очень много занимался Дж. Дарвин, внук знаменитого натуралиста, тоже выдающийся ученый. Он создал стройную теорию приливов, картину Земли, меняющего свой облик под действием приливных сил. По этой теории Луна, обращенная к Земле одним и тем же ликом, не вращается из-за того, что приливная волна, вызванная в теле Луны Землей, когда-то остановила это вращение.
Приливные силы Луны и Солнца из века в век удлиняют земные сутки. Но действие равно противодействию. Замедляя вращение Земли, Луна увлекается этим самым вращением в своем беге вокруг Земли. Значит, она стремится двигаться в пространстве быстрее. И, следовательно, наш естественный спутник идет вокруг Земли не по совсем замкнутой орбите, а по раскручивающейся спирали. Поэтому прежде (по утверждению Дж. Дарвина) земные сутки были короче, зато и лунный месяц тоже был короче. Он длился не 29,5 дня, как теперь, а намного меньше, ибо Луна быстрее вертелась над самой поверхностью Земли.
Иточно такое же взаимодействие существует между Землей и Солнцем. Земля, как
идругие планеты, пусть слабо, но тормозит своим притяжением вращение Солнца, вызывая приливы в теле звезды. И испытывает обратное воздействие вращающегося вокруг своей оси Солнца.
Земля может колебаться по-разному. Медленная дрожь после землетрясений приближает и удаляет друг от друга полюсы Земли. Закручивает и раскручивает северное полушарие относительно южного.