Страница:
Преобразуя природу себе на пользу, человек далеко не всегда правильно осознавал, что же именно движет и управляет окружающим его миром; не понимал, не представлял себе не только свои отношения с окружающей средой, но и то, как эта среда взаимосвязана с другими областями мира, в частности с космосом, какие внутренние и внешние причинно-следственные связи влияют на явления природы, на климат, на циклы развития сообществ живых организмов и т. п. Будучи не в состоянии обнаружить истинные причины этих явлений, люди считали их результатом действия каких-то сверхъестественных сил, проявлением божьей воли.
Такие грозные явления природы, как наводнения, землетрясения, засухи, гигантские приливные волны, бури и пр., трактовались всеми религиями как наказание божье за грехи человечества, отступление от религиозных догм, неверие, или как грозные предзнаменования конца света. Рецепт от всех таких бедствий большинство верующих видит в одном - в укреплении веры, в самом строгом соблюдении всех религиозных предписаний.
Наука же идет здесь по кардинально иному пути - не пассивно смиряться, уповая на бога, а активно исследовать и находить реальные закономерности и причины, вызывающие катастрофические явления природы или ее оскудение. Человеческий разум упорно ищет и уже находит пути, как предсказывать стихийные катастрофы, даже как бороться с ними.
В этом разделе рассказывается о том, как ученые сегодня исследуют и определяют сложнейшие переплетения причинно-следственных взаимосвязей между Землей, процессами и явлениями, происходящими на ней, и космосом. Достижения науки в этой области дают возможность предвидения ряда явлений и управления ими. Они наглядно показывают познающую силу человеческого разума, лишают стихийные явления ореола таинственности, непознаваемости, убеждают, что нет в них ничего сверхъестественного. Все это само по себе имеет глубочайший атеистический смысл.
Активно воздействуя на природу, человек на протяжении длительного исторического периода не в состоянии был понять, осмыслить все гигантское и крайне сложное многообразие факторов, приводимых в действие его деятельностью, и поэтому не мог учесть и сотой доли тех последствий, зачастую отдаленных, которые из всего этого вытекали. Результат этого, как известно, - рождение пустынь на месте некогда плодородных нолей, обмеление рек и озер, обширная эрозия почв и другой ущерб, нанесенный цивилизацией природе.
Сегодня, в связи с гигантским развитием техники, с чрезвычайно быстрым ростом производства и народонаселения, стало особенно наглядно видно, как неразумен чисто потребительский подход к природе, взгляд на нее как на нечто, призванное лишь давать все необходимое для удовлетворения потребностей человека. Ведь если раньше урон, наносимый человеком окружающей среде, носил местный, локальный характер и зачастую не был заметен на протяжении жизни одного-двух и даже большего количества поколений, то теперь он сразу становится ощутим для миллионов людей, приносит им бедствия, вызывает у них опасения за будущее человечества.
В этих условиях четко выявился кардинально различный подход к экологическому кризису (как называют сегодня нарушения в природе, наносимые деятельностью человека) со стороны науки и со стороны религии. Что предлагают здесь ученые? Коротко их рекомендации сводятся к призыву разумно относиться к природе. Комплексный рациональный подход к ней и ее ресурсам, говорят они, обогатит и улучшит ее, даст возможность человечеству еще очень долго пользоваться всеми богатствами планеты. В противоположность ученым, церко.вь лишь констатирует наличие экологического кризиса и декларирует необходимость защищать природу. Будучи не в состоянии указать реальные пути выхода из этого кризиса, она в то же время пытается использовать его для укрепления сильно пошатнувшейся религиозной веры, для возрождения у людей чувства страха перед гневом божьим. Многие современные богословы утверждают, что проявления экологического кризиса - это предвестники библейского конца света, страшных кар за грехи людские.
Те из ревнителей религии, кто прямо усматривает в экологических нарушениях подтверждение библейской легенды о конце света и воздания за грехи людские, видят только один выход из этого кризиса - покориться воле бога, свято верить в него. И тогда, быть может, всевышний смилостивится... Однако такой подход к создавшемуся в области взаимоотношений человека с природой положению никак не может удовлетворить большинство современных людей. Он не отвечает их миропониманию. Вот почему некоторые богословы ищут сегодня новые трактовки экологической проблемы. И ищут весьма активно...
Так, Всемирный совет церквей созывал даже специальное совещание религиозных теоретиков по темам: "Технология, вера и будущее человека", "Глобальная среда", "Глобальная среда, ответственный выбор и социальная справедливость" и т. п. Вырабатывая свою тактику в связи с экологическим кризисом, теологи обсуждают такие существенные мирские проблемы, как рост населения планеты, роль биологических факторов, человеческая жизнь в обстановке индустриализации и урбанизации. "Христианский мир, - писал в журнале Московской патриархии профессор Ленинградской духовной академии Н. А. Заболотский (1972, No 4), - не может проходить равнодушно мимо проблемы, становящейся, в силу происходящих на Земле изменений, животрепещущей. Проблема эта - развитие человечества и соответствие этому среды обитания".
Высказывания Н. А. Заболотского весьма характерны для современной позиции православия по этому вопросу. За рассуждениями о том, что "человек, пылинка мироздания, представляется венцом творения", что "для православного верующего природа никогда не была безразличной или чуждой", весьма явно вырисовывается признание: "По-видимому, в православном сознании больше утвердилось служебное значение природы для нужд и потребностей человека". И затем дается ссылка на идею католического богослова и ученого Тейяра де Шардена о стремлении "всего создания достигнуть наибольшей сложности и совершенства, чтобы открылся путь для прорыва неосознанного - в разумное, материального - в духовное". А далее экологический кризис уже прямо связывается с греховностью человека, с якобы заложенным в нем изначально злом, требующим искупления перед высшей сверхъестественной силой.
Такая непоследовательность, нечеткость .в оценке проблемы характерна и для многих католических и протестантских теологов. Некоторые из них доказывают, например, что бог в нынешних бедствиях людей отнюдь не виноват; что в экологическом кризисе, мол, повинно лишь извечное зло самого человека и спасти его может только вера.
Каких только концепций не выдвигают защитники религии, чтобы спасти, возродить веру в бога в современных условиях. Весьма показательна тут позиция по отношению к экологическим вопросам известного буржуазного философа-идеалиста Арнольда Тойнби.
В статье, посвященной этой жгучей проблеме, он утверждает, что хищническое отношение человека к природе - следствие не стихийного развития производительных сил в антагонистических обществах, а отход общества от идей древних религиозных культов, обожествлявших Землю со всеми ее богатствами. А. Тойнби признает, что монотеистические религии (христианство, иудаизм) сыграли в психологическом настрое людей по отношению к природе отрицательную роль. Но сама по себе религия, утверждает он, имела и имеет решающее значение и в истории общества, и во взаимоотношениях людей со средой. Поэтому "лекарство, нужное современному человечеству, - это отход от монотеистического мировоззрения к политеистическому, более древнему и некогда повсюду распространенному...". И далее: "Мировоззрение, которое вытекает из этих более мудрых и менее агрессивных религиозных и философских традиций, подает нам сегодня надежду на спасение человечества".
Итак, спасение есть, но заключается оно, по сути, опять же в религиозной вере. А как же быть с научным исследованием проблемы и рекомендациями ученых?
Выдвигая свою концепцию, А. Тойнби удивительным образом не замечает, что она ведет к отказу от активного и разумного использования природы для прогресса человечества, к отказу от специфического человеческого способа взаимоотношения с природой, от всех благ цивилизации, но отнюдь не к исправлению ошибок в этих взаимоотношениях.
Истинный путь к решению проблемы есть. И заключается он отнюдь не в возврате к религиозной вере, хотя бы и древней, а в прогрессивных социальных преобразованиях, в строгом научном исследовании, в отыскании и приведении в действие активных способов упорядочения процесса взаимодействия индустриального общества и природы в глобальном масштабе.
Ответ на вопросы, беспокоящие человечество, невозможен также без строго научного ми
ровоззренческого подхода к системе человек - природа. А как известно, такой подход дает лишь марксистско-ленинское учение, раскрывающее материальные закономерности развития природы и общества. Вот почему самый широкий простор для наиболее реального решения задачи урегулирования отношения человека с окружающей средой открывает перед людьми социалистический способ производства, общество развитого социализма, в котором господствует научное, материалистическое мировоззрение.
Ученые рассказывают
Б. М. Валяев,
кандидат геолого-минералогических наук
Ритмы Земли и космоса
Ритмы и циклы природных процессов
В июле 1967 г. английские астрономы приняли с помощью радиотелескопа упорядоченные сигналы, которые исходили со стороны одного из небольших, невидимых в обычные телескопы, звездных источников. Сразу же возникло предположение, что эти сигналы посланы разумными существами с какой-то далекой неведомой планеты.
Такое открытие могло стать поворотным в истории человеческой цивилизации. Рискуя приоритетом, четыре месяца английские ученые не объявляли о своем открытии. Они накапливали данные и еще и еще раз анализировали результаты - не помехи ли это? Нет, упорядоченные сигналы были реальными.
Но на протяжении недель и месяцев всплески на записях были монотонными и повторялись со строгой периодичностью, которая по правильности хода могла соперничать с точными часами. С версией о том, что эти сигналы посылались разумными существами с невидимой планеты, пришлось распрощаться, стало ясно, что открыт неизвестный ранее тип звездных объектов. Они получили название пульсаров. В самом этом названии подчеркнута главная особенность деятельности новых космических объектов - ее резко, но правильно колеблющийся, пульсирующий характер, ее периодичность или цикличность.
По частоте всплесков (от нескольких сотых долей секунды до нескольких секунд, чаще 0,5 - 1 сек.) и регулярности их повторения пульсары, пожалуй, рекордсмены среди космических объектов. Но в целом повторяемость в ходе, в развитии природных процессов самого разного масштаба - это не какое-то редкое, а скорее, наоборот, обычное явление.
Вспомним приливы и отливы в морях и океанах, смену дня и ночи или времен года на Земле, солнечные и лунные затмения. Геологи могли бы подсказать, что и в изменении лика Земли заметна повторяемость: оледенения и отступления ледников, колебания уровня Мирового океана, формирование , высочайших горных систем, а затем выравнивание, великие вымирания и расцвет новых групп фауны и флоры - все это происходило на протяжении геологической истории Земли неоднократно. Но эти процессы не были строго циклическими. Так, оледенения разделены друг от друга разными отрезками времени, да и по силе (по площади распространения) они резко отличались. Поэтому в большинстве случаев правильнее говорить не о цикличности, а о ритмичности, о повторяемости природных явлений лишь в общих чертах.
Ритмичностью природных процессов в последнее время заинтересовались специалисты самого разнообразного профиля. А произошло это потому, что одинаковая ритмичность оказалась свойственной для, казалось бы, совершенно несопоставимых, не взаимосвязанных процессов. Действительно, что может связывать колебания урожаев пшеницы или уловов сельди в Атлантике с изменением числа пятен на Солнце? Или как может зависеть добыча пушнины на севере от числа полярных сияний? Можно напомнить также, что колебания солнечной активности, наиболее отчетливое из которых имеет И-летнюю периодичность, сказываются на интенсивности роста деревьев, развитии эпидемий холеры, чумы, гриппа, смертности от инфаркта миокарда, нашествиях грызунов, саранчи и др. И тем не менее оказывается, что причинно-следственная цепь, связывающая активность Солнца с жизнедеятельностью растений и животных на Земле, существует. Ныне она уже прослежена геофизиками и биологами.
Ну а как объяснить, что в таких различных явлениях, как частота появления комет, падения метеоритов, вспышек новых и сверхновых звезд, проявляется та же 11- и 22-летняя периодичность, что и для солнечной активности. На основании этого некоторые исследователи, например ленинградские ученые Е. В. Максимов, А. В. Шнитников, приходят к выводу о существовании "таинственных" ритмических импульсов, которые приходят из глубины космоса, вызывая ритмические колебания в Солнечной системе и даже во всей Вселенной.
Такая постановка вопроса правомерна. Но следом за ней начинаются сомнения и даже разочарование. А с чем связана таинственная ритмичность процессов в космосе и насколько она сложна? К сожалению, число таких космических пульсов (равно как и их периодичность) установить пока не удалось. Очевидно, оно должно быть очень большим, поскольку уже сейчас можно назвать десятки и сотни природных процессов, происходящих с самыми различными (от долей секунды у пульсаров до сотен миллионов лет для главных эпох горообразования на Земле) периодами.
Можно ли найти доступное для понимания объяснение ритмичности природных процессов? И тем более можно ли научно объяснить проявление одинаковой ритмичности в, казалось бы, несопоставимых процессах, явлениях? Оказывается, во многих случаях можно.
Пятна на Солнце и эпидемии на Земле
Семнадцать лет непрерывных наблюдений диска Солнца немецким любителем-астрономом Г. Швабе с целью открытия еще одной наиболее близкой к нашему светилу планеты в момент ее прохождения на фоне диска Солнца не увенчались успехом. Зато в 1843 г. он сообщил, что изменение числа и конфигурации пятен на Солнце происходит с 10-летней периодичностью. Вскоре швейцарский астроном Р. Вольф нашел более точное значение этого периода 11 1/9 года и предложил оценивать солнечную активность по особому индексу, получившему его имя. Индекс Вольфа характеризует "запятнанность" Солнца и равен сумме числа солнечных пятен и удесятеренного количества их групп на видимой его стороне.
Уже на протяжении более ста лет индекс Вольфа остается самым простым и удобным критерием для оценки активности солнечной деятельности, так как образование пятен на Солнце находится в тесной взаимосвязи с возникновением других центров активности в солнечной атмосфере - факелами, вспышками, протуберанцами и др. Проведенные за этот период исследования подтвердили и вывод Р. Вольфа, что главным в деятельности Солнца является 11-летний цикл, хотя продолжительность этого цикла и колеблется в пределах от 7 до 16 лет,
Но, пожалуй, еще более интересным оказалось то, что и для многих процессов на Земле характерна та же самая одиннадцатилетняя периодичность. Так, сто лет назад была установлена прямая зависимость между числом магнитных бурь и полярных сияний в атмосфере Земли и изменением числа пятен на Солнце. В то время представлялось совершенно непонятным, как может Солнце с расстояния в 150 миллионов километров "трясти" магнитное поле Земли и зажигать полярные сияния.
Сейчас, когда исследование околоземного пространства производится не только наземными средствами, но и с помощью искусственных спутников Земли, многое стало ясным. Оказалось, что от Солнца к Земле постоянно идет поток заряженных частиц - корпускул - так называемый солнечный ветер. Он "сдувает" силовые линии магнитного поля Земли, образуя протяженный хвост-шлейф в магнитосфере Земли (рис. 1). В шлейфе постепенно улавливаются заряженные частицы и таким образом скапливается значительное количество энергии, которая может освободиться даже от небольшого толчка. Именно таким толчком может оказаться усиление солнечного ветра - например, в связи с выбросом облака плазмы при солнечной вспышке, - а это приводит как бы к закорачиванию силовых линий. Плазма из шлейфа устремляется к Земле. Заряженные частицы движутся вдоль силовых линий, оканчивающихся в зонах полюсов, и вызывают там возмущения - полярные сияния. Вот причина взаимосвязи солнечных вспышек с возмущениями магнитосферы Земли, с северными сияниями, вот причина одинаковой периодичности этих процессов.
Рис. 1 (Razum02.gif). Магнитосфера Земли, деформированная "солнечным ветром".
Еще в конце прошлого века появились работы, в которых была подмечена связь периоличности в солнцедеятельности с цикличностью атмосферных (логодных) явлений. Это касалось температуры и давления воздуха у поверхеости Земли, количества осадков и уровней рек и озер, неравномерности возникновения циклонов, ураганов, смерчей, бурь в экваториальной зоне.
Позднейшие исследования подтвердили и детализировали сделанные выводы, выявив, в частности, что микроклиматическим колебаниям свойствен не столько 11-летний, сколько 6- и 22-летний циклы. Так, в большинстве районов мира особенно жестокие засухи повторяются с интервалом около 22 лет, причем, как правило, вблизи минимума солнечной активности, следующего после максимума в четных солнечных циклах [При переходе от одного 11-летнего цикла солнечной активности к другому полярность магнитного поля пятен в обоих полушариях Солнца изменяется на противоположную, в связи с чем по изменению магнитного поля устанавливается 22-летний (сдвоенный) цикл. В рамках 22-летнего цикла 11-летние циклы подразделяются на четные и нечетные]. Кстати, аномальное лето 1972 г., когда в центральных районах европейской части СССР горели леса и торфяники, приходится также на минимум солнечной активности после эпохи максимума (1969 г.) четного двадцатого 11-летнего цикла солнечной активности. 22-летний цикл проявляется и в планетарных колебаниях климата: в максимумах четных циклов атмосферное давление в умеренных широтах повышено, а в приполярной области понижено, а в максимумах нечетных циклов - наоборот.
До последнего времени механизм взаимосвязи пертурбаций погоды и климата с колебаниями солнечной активности оставался неясным. Как известно, Солнце относится не к переменным, а к "спокойным" звездам, характеризующимся высокой стабильностью суммарной излучаемой энергии солнечной постоянной, которая колеблется в пределах 1 - 2 процентов (почти в пределах точности определения самой постоянной).
Однако солнечные возмущения сопровождаются качественными изменениями спектра излучаемой энергии: резко возрастает доля энергии рентгеновских, ультрафиолетовых и радиоволн, а также электрически заряженных и более "жестких" частиц - корпускул. Высокоэнергичные частицы способны преодолеть и магнитное поле Земли, и верхние слои атмосферы, передавая свою энергию непосредственно в метеорологически активные слои. Правда, количество привносимой при этом энергии не может заметно влиять на температуру и, следовательно, сказываться в циркуляции нижних слоев атмосферы (тропосферы). Но в связи с неравномерным распределением собственной энергии тропосферы и наличием в ней зон неустойчивого динамического равновесия дополнительная энергия может сыграть роль "спускового крючка", провоцирующего лавинообразный процесс нарушения равновесия и перераспределения энергии (а следовательно, и разнообразные метеорологические феномены) в нижней атмосфере.
Рис. 2 (Razum03.gif).
Холера в России за 100 лет - с 1823 по 1923 г. (верхняя кривая).
Солнцедеятельность за это же время (нижняя кривая).
Проявление 11-летней ритмичности в биологических процессах также тесно коррелирует-ся с ходом солнечной активности. Основатель нового раздела науки - гелиобиологии - советский ученый А. Л. Чижевский еще в довоенных публикациях отмечал около трех десятков феноменов в органическом мире Земли, изменчивость которых во времени тесно связана с изменениями солнечной активности. В их число попали величины урожаев различных сельскохозяйственных культур, рост древесины, время цветения растений, эпифитии (эпидемические болезни растений), эпизоотии (эпидемические болезни животных), размножаемость и миграции насекомых (саранчи и др.), рыб, животных (грызунов, пушных), разнообразные болезни (гипертония, атеросклероз, инфаркт миокарда, неврозы и т, д.), эпидемии и смертность среди людей и др. В качестве иллюстрации можно привести зависимость между вспышками холеры и солнечной активностью в прошлом столетии (рис 2). Напомним, что и последние вспышки холеры в Одессе и Астрахани (1969 г.) тоже падают на максимум солнечной активности.Воздействие колебаний солнечной активности на биосферу также происходит не прямо, а косвенно через ряд промежуточных звеньев. Один из механизмов проявляется через колебания магнитного поля Земли, провоцируемые пертурбациями на Солнце. К колебаниям магнитного поля чувствительны растения, животные, человек. Эксперименты показали, что электромагнитные волны сверхнизких частот могут непосредственно влиять на мозг человека, поскольку диапазон колебаний излучений Солнца близко совпадает с диапазоном волн электромагнитных излучений мозга человека. Колебания солнечной активности, вызывая изменение погоды, климата - в частности, за счет вариаций увлажненности, - влекут за собой ритмические колебания условий существования в растительном и животном мире.
Не проходят бесследно и колебания в уровне радиации. Численность популяций (количество) животных в пределах отдельных видов тесно связана с изменениями окружающей среды. Неудивительно поэтому, что фиксируется уже упомянутая связь числа убитых пушных зверьков (песцов, лис, зайцев) с количеством полярных сияний. Неудивительно, поскольку вскрыты механизмы влияния и на численность популяций, и на интенсивность полярных сияний солнечной активности, проявляющейся в запятнанности Солнца.
Еще более резко, чем И-летняя, в биосфере проявляется сезонная и суточная, а также близсуточная (циркадная) ритмичность, механизмы которых, очевидно, связаны с вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Живые организмы адаптировались к ритмической смене параметров среды обитания. В процессе эволюции возникли физиологические приспособления, способствующие согласованию функций организма с условиями внешней среды. Смена сезонов определяет рост, развитие и гибель растений. Суточное вращение Земли сопровождается ритмичными колебаниями температуры, освещенности, влажности, давления, электромагнитного поля, уровня радиации и т. д. Суточный ритм определяет условия обмена веществ в растениях, двигательную активность (фазы бодрствования и покоя) животных.
Ритмический характер физиологических процессов живых организмов сформировался благодаря их способности чувствовать время. Опыты показывают, что и в условиях постоянной освещенности или постоянной темноты суточный ритм жизнедеятельности животных и растений сохраняется, хотя и отклоняется незначительно от строгой 24-часовой периодичности. Следовательно, околосуточный и другие ритмы внутренне присущи, свойственны объектам живого мира, то есть являются эндогенными. Известны эндогенные ритмы с частотой от двух тысяч биений в секунду до одного цикла в год и с более длительным периодом. Среди них можно упомянуть нервные импульсы, дыхание, ритмы сердцебиения, пульса, кровяного давления, суточные ритмы физиологической, двигательной, умственной активности, колебания в глубине сна и т. п.
Безусловно, в выработке биохимических ритмов решающую роль сыграл и естественный отбор, поскольку выжить и развиваться могли только те виды растений и животных, внутренние, эндогенные ритмы биологической активности которых были близки к ритмам изменения условий окружающей среды. Параметры же последней в значительной мере обусловлены периодами вращения Земли, а также неравномерностью работы Солнца.
С чем же связана сама 11-летняя цикличность работы нашей слабопеременной звезды - Солнца? Ясно, что какой-то внешний фактор должен вызывать возмущения, повторяющиеся каждые 11 лет. Единственной очевидной причиной может быть лишь возмущающее влияние на Солнце его сателлитов планет. При обращении планет их притяжение должно волновать поверхность Солнца примерно так же, как притяжение Луны вызывает приливы и отливы в океанах и даже в твердой оболочке Земли. Именно такую идею развивал в начале нашего века английский ученый Э. Браун, хотя впервые сама мысль об управлении планетами работой Солнца была высказана Р. Вольфом.
В том, что притяжение планет может вызывать приливные эффекты на Солнце, нет сомнения, но расчеты показали, что эти силы слишком малы, чтобы вызвать появление на Солнце таких огромных центров активности, как группы солнечных пятен размерами в сотни тысяч километров. Однако за последние годы получены новые данные, подтверждающие "виновность" планет в периодических колебаниях солнечной активности.
Такие грозные явления природы, как наводнения, землетрясения, засухи, гигантские приливные волны, бури и пр., трактовались всеми религиями как наказание божье за грехи человечества, отступление от религиозных догм, неверие, или как грозные предзнаменования конца света. Рецепт от всех таких бедствий большинство верующих видит в одном - в укреплении веры, в самом строгом соблюдении всех религиозных предписаний.
Наука же идет здесь по кардинально иному пути - не пассивно смиряться, уповая на бога, а активно исследовать и находить реальные закономерности и причины, вызывающие катастрофические явления природы или ее оскудение. Человеческий разум упорно ищет и уже находит пути, как предсказывать стихийные катастрофы, даже как бороться с ними.
В этом разделе рассказывается о том, как ученые сегодня исследуют и определяют сложнейшие переплетения причинно-следственных взаимосвязей между Землей, процессами и явлениями, происходящими на ней, и космосом. Достижения науки в этой области дают возможность предвидения ряда явлений и управления ими. Они наглядно показывают познающую силу человеческого разума, лишают стихийные явления ореола таинственности, непознаваемости, убеждают, что нет в них ничего сверхъестественного. Все это само по себе имеет глубочайший атеистический смысл.
Активно воздействуя на природу, человек на протяжении длительного исторического периода не в состоянии был понять, осмыслить все гигантское и крайне сложное многообразие факторов, приводимых в действие его деятельностью, и поэтому не мог учесть и сотой доли тех последствий, зачастую отдаленных, которые из всего этого вытекали. Результат этого, как известно, - рождение пустынь на месте некогда плодородных нолей, обмеление рек и озер, обширная эрозия почв и другой ущерб, нанесенный цивилизацией природе.
Сегодня, в связи с гигантским развитием техники, с чрезвычайно быстрым ростом производства и народонаселения, стало особенно наглядно видно, как неразумен чисто потребительский подход к природе, взгляд на нее как на нечто, призванное лишь давать все необходимое для удовлетворения потребностей человека. Ведь если раньше урон, наносимый человеком окружающей среде, носил местный, локальный характер и зачастую не был заметен на протяжении жизни одного-двух и даже большего количества поколений, то теперь он сразу становится ощутим для миллионов людей, приносит им бедствия, вызывает у них опасения за будущее человечества.
В этих условиях четко выявился кардинально различный подход к экологическому кризису (как называют сегодня нарушения в природе, наносимые деятельностью человека) со стороны науки и со стороны религии. Что предлагают здесь ученые? Коротко их рекомендации сводятся к призыву разумно относиться к природе. Комплексный рациональный подход к ней и ее ресурсам, говорят они, обогатит и улучшит ее, даст возможность человечеству еще очень долго пользоваться всеми богатствами планеты. В противоположность ученым, церко.вь лишь констатирует наличие экологического кризиса и декларирует необходимость защищать природу. Будучи не в состоянии указать реальные пути выхода из этого кризиса, она в то же время пытается использовать его для укрепления сильно пошатнувшейся религиозной веры, для возрождения у людей чувства страха перед гневом божьим. Многие современные богословы утверждают, что проявления экологического кризиса - это предвестники библейского конца света, страшных кар за грехи людские.
Те из ревнителей религии, кто прямо усматривает в экологических нарушениях подтверждение библейской легенды о конце света и воздания за грехи людские, видят только один выход из этого кризиса - покориться воле бога, свято верить в него. И тогда, быть может, всевышний смилостивится... Однако такой подход к создавшемуся в области взаимоотношений человека с природой положению никак не может удовлетворить большинство современных людей. Он не отвечает их миропониманию. Вот почему некоторые богословы ищут сегодня новые трактовки экологической проблемы. И ищут весьма активно...
Так, Всемирный совет церквей созывал даже специальное совещание религиозных теоретиков по темам: "Технология, вера и будущее человека", "Глобальная среда", "Глобальная среда, ответственный выбор и социальная справедливость" и т. п. Вырабатывая свою тактику в связи с экологическим кризисом, теологи обсуждают такие существенные мирские проблемы, как рост населения планеты, роль биологических факторов, человеческая жизнь в обстановке индустриализации и урбанизации. "Христианский мир, - писал в журнале Московской патриархии профессор Ленинградской духовной академии Н. А. Заболотский (1972, No 4), - не может проходить равнодушно мимо проблемы, становящейся, в силу происходящих на Земле изменений, животрепещущей. Проблема эта - развитие человечества и соответствие этому среды обитания".
Высказывания Н. А. Заболотского весьма характерны для современной позиции православия по этому вопросу. За рассуждениями о том, что "человек, пылинка мироздания, представляется венцом творения", что "для православного верующего природа никогда не была безразличной или чуждой", весьма явно вырисовывается признание: "По-видимому, в православном сознании больше утвердилось служебное значение природы для нужд и потребностей человека". И затем дается ссылка на идею католического богослова и ученого Тейяра де Шардена о стремлении "всего создания достигнуть наибольшей сложности и совершенства, чтобы открылся путь для прорыва неосознанного - в разумное, материального - в духовное". А далее экологический кризис уже прямо связывается с греховностью человека, с якобы заложенным в нем изначально злом, требующим искупления перед высшей сверхъестественной силой.
Такая непоследовательность, нечеткость .в оценке проблемы характерна и для многих католических и протестантских теологов. Некоторые из них доказывают, например, что бог в нынешних бедствиях людей отнюдь не виноват; что в экологическом кризисе, мол, повинно лишь извечное зло самого человека и спасти его может только вера.
Каких только концепций не выдвигают защитники религии, чтобы спасти, возродить веру в бога в современных условиях. Весьма показательна тут позиция по отношению к экологическим вопросам известного буржуазного философа-идеалиста Арнольда Тойнби.
В статье, посвященной этой жгучей проблеме, он утверждает, что хищническое отношение человека к природе - следствие не стихийного развития производительных сил в антагонистических обществах, а отход общества от идей древних религиозных культов, обожествлявших Землю со всеми ее богатствами. А. Тойнби признает, что монотеистические религии (христианство, иудаизм) сыграли в психологическом настрое людей по отношению к природе отрицательную роль. Но сама по себе религия, утверждает он, имела и имеет решающее значение и в истории общества, и во взаимоотношениях людей со средой. Поэтому "лекарство, нужное современному человечеству, - это отход от монотеистического мировоззрения к политеистическому, более древнему и некогда повсюду распространенному...". И далее: "Мировоззрение, которое вытекает из этих более мудрых и менее агрессивных религиозных и философских традиций, подает нам сегодня надежду на спасение человечества".
Итак, спасение есть, но заключается оно, по сути, опять же в религиозной вере. А как же быть с научным исследованием проблемы и рекомендациями ученых?
Выдвигая свою концепцию, А. Тойнби удивительным образом не замечает, что она ведет к отказу от активного и разумного использования природы для прогресса человечества, к отказу от специфического человеческого способа взаимоотношения с природой, от всех благ цивилизации, но отнюдь не к исправлению ошибок в этих взаимоотношениях.
Истинный путь к решению проблемы есть. И заключается он отнюдь не в возврате к религиозной вере, хотя бы и древней, а в прогрессивных социальных преобразованиях, в строгом научном исследовании, в отыскании и приведении в действие активных способов упорядочения процесса взаимодействия индустриального общества и природы в глобальном масштабе.
Ответ на вопросы, беспокоящие человечество, невозможен также без строго научного ми
ровоззренческого подхода к системе человек - природа. А как известно, такой подход дает лишь марксистско-ленинское учение, раскрывающее материальные закономерности развития природы и общества. Вот почему самый широкий простор для наиболее реального решения задачи урегулирования отношения человека с окружающей средой открывает перед людьми социалистический способ производства, общество развитого социализма, в котором господствует научное, материалистическое мировоззрение.
Ученые рассказывают
Б. М. Валяев,
кандидат геолого-минералогических наук
Ритмы Земли и космоса
Ритмы и циклы природных процессов
В июле 1967 г. английские астрономы приняли с помощью радиотелескопа упорядоченные сигналы, которые исходили со стороны одного из небольших, невидимых в обычные телескопы, звездных источников. Сразу же возникло предположение, что эти сигналы посланы разумными существами с какой-то далекой неведомой планеты.
Такое открытие могло стать поворотным в истории человеческой цивилизации. Рискуя приоритетом, четыре месяца английские ученые не объявляли о своем открытии. Они накапливали данные и еще и еще раз анализировали результаты - не помехи ли это? Нет, упорядоченные сигналы были реальными.
Но на протяжении недель и месяцев всплески на записях были монотонными и повторялись со строгой периодичностью, которая по правильности хода могла соперничать с точными часами. С версией о том, что эти сигналы посылались разумными существами с невидимой планеты, пришлось распрощаться, стало ясно, что открыт неизвестный ранее тип звездных объектов. Они получили название пульсаров. В самом этом названии подчеркнута главная особенность деятельности новых космических объектов - ее резко, но правильно колеблющийся, пульсирующий характер, ее периодичность или цикличность.
По частоте всплесков (от нескольких сотых долей секунды до нескольких секунд, чаще 0,5 - 1 сек.) и регулярности их повторения пульсары, пожалуй, рекордсмены среди космических объектов. Но в целом повторяемость в ходе, в развитии природных процессов самого разного масштаба - это не какое-то редкое, а скорее, наоборот, обычное явление.
Вспомним приливы и отливы в морях и океанах, смену дня и ночи или времен года на Земле, солнечные и лунные затмения. Геологи могли бы подсказать, что и в изменении лика Земли заметна повторяемость: оледенения и отступления ледников, колебания уровня Мирового океана, формирование , высочайших горных систем, а затем выравнивание, великие вымирания и расцвет новых групп фауны и флоры - все это происходило на протяжении геологической истории Земли неоднократно. Но эти процессы не были строго циклическими. Так, оледенения разделены друг от друга разными отрезками времени, да и по силе (по площади распространения) они резко отличались. Поэтому в большинстве случаев правильнее говорить не о цикличности, а о ритмичности, о повторяемости природных явлений лишь в общих чертах.
Ритмичностью природных процессов в последнее время заинтересовались специалисты самого разнообразного профиля. А произошло это потому, что одинаковая ритмичность оказалась свойственной для, казалось бы, совершенно несопоставимых, не взаимосвязанных процессов. Действительно, что может связывать колебания урожаев пшеницы или уловов сельди в Атлантике с изменением числа пятен на Солнце? Или как может зависеть добыча пушнины на севере от числа полярных сияний? Можно напомнить также, что колебания солнечной активности, наиболее отчетливое из которых имеет И-летнюю периодичность, сказываются на интенсивности роста деревьев, развитии эпидемий холеры, чумы, гриппа, смертности от инфаркта миокарда, нашествиях грызунов, саранчи и др. И тем не менее оказывается, что причинно-следственная цепь, связывающая активность Солнца с жизнедеятельностью растений и животных на Земле, существует. Ныне она уже прослежена геофизиками и биологами.
Ну а как объяснить, что в таких различных явлениях, как частота появления комет, падения метеоритов, вспышек новых и сверхновых звезд, проявляется та же 11- и 22-летняя периодичность, что и для солнечной активности. На основании этого некоторые исследователи, например ленинградские ученые Е. В. Максимов, А. В. Шнитников, приходят к выводу о существовании "таинственных" ритмических импульсов, которые приходят из глубины космоса, вызывая ритмические колебания в Солнечной системе и даже во всей Вселенной.
Такая постановка вопроса правомерна. Но следом за ней начинаются сомнения и даже разочарование. А с чем связана таинственная ритмичность процессов в космосе и насколько она сложна? К сожалению, число таких космических пульсов (равно как и их периодичность) установить пока не удалось. Очевидно, оно должно быть очень большим, поскольку уже сейчас можно назвать десятки и сотни природных процессов, происходящих с самыми различными (от долей секунды у пульсаров до сотен миллионов лет для главных эпох горообразования на Земле) периодами.
Можно ли найти доступное для понимания объяснение ритмичности природных процессов? И тем более можно ли научно объяснить проявление одинаковой ритмичности в, казалось бы, несопоставимых процессах, явлениях? Оказывается, во многих случаях можно.
Пятна на Солнце и эпидемии на Земле
Семнадцать лет непрерывных наблюдений диска Солнца немецким любителем-астрономом Г. Швабе с целью открытия еще одной наиболее близкой к нашему светилу планеты в момент ее прохождения на фоне диска Солнца не увенчались успехом. Зато в 1843 г. он сообщил, что изменение числа и конфигурации пятен на Солнце происходит с 10-летней периодичностью. Вскоре швейцарский астроном Р. Вольф нашел более точное значение этого периода 11 1/9 года и предложил оценивать солнечную активность по особому индексу, получившему его имя. Индекс Вольфа характеризует "запятнанность" Солнца и равен сумме числа солнечных пятен и удесятеренного количества их групп на видимой его стороне.
Уже на протяжении более ста лет индекс Вольфа остается самым простым и удобным критерием для оценки активности солнечной деятельности, так как образование пятен на Солнце находится в тесной взаимосвязи с возникновением других центров активности в солнечной атмосфере - факелами, вспышками, протуберанцами и др. Проведенные за этот период исследования подтвердили и вывод Р. Вольфа, что главным в деятельности Солнца является 11-летний цикл, хотя продолжительность этого цикла и колеблется в пределах от 7 до 16 лет,
Но, пожалуй, еще более интересным оказалось то, что и для многих процессов на Земле характерна та же самая одиннадцатилетняя периодичность. Так, сто лет назад была установлена прямая зависимость между числом магнитных бурь и полярных сияний в атмосфере Земли и изменением числа пятен на Солнце. В то время представлялось совершенно непонятным, как может Солнце с расстояния в 150 миллионов километров "трясти" магнитное поле Земли и зажигать полярные сияния.
Сейчас, когда исследование околоземного пространства производится не только наземными средствами, но и с помощью искусственных спутников Земли, многое стало ясным. Оказалось, что от Солнца к Земле постоянно идет поток заряженных частиц - корпускул - так называемый солнечный ветер. Он "сдувает" силовые линии магнитного поля Земли, образуя протяженный хвост-шлейф в магнитосфере Земли (рис. 1). В шлейфе постепенно улавливаются заряженные частицы и таким образом скапливается значительное количество энергии, которая может освободиться даже от небольшого толчка. Именно таким толчком может оказаться усиление солнечного ветра - например, в связи с выбросом облака плазмы при солнечной вспышке, - а это приводит как бы к закорачиванию силовых линий. Плазма из шлейфа устремляется к Земле. Заряженные частицы движутся вдоль силовых линий, оканчивающихся в зонах полюсов, и вызывают там возмущения - полярные сияния. Вот причина взаимосвязи солнечных вспышек с возмущениями магнитосферы Земли, с северными сияниями, вот причина одинаковой периодичности этих процессов.
Рис. 1 (Razum02.gif). Магнитосфера Земли, деформированная "солнечным ветром".
Еще в конце прошлого века появились работы, в которых была подмечена связь периоличности в солнцедеятельности с цикличностью атмосферных (логодных) явлений. Это касалось температуры и давления воздуха у поверхеости Земли, количества осадков и уровней рек и озер, неравномерности возникновения циклонов, ураганов, смерчей, бурь в экваториальной зоне.
Позднейшие исследования подтвердили и детализировали сделанные выводы, выявив, в частности, что микроклиматическим колебаниям свойствен не столько 11-летний, сколько 6- и 22-летний циклы. Так, в большинстве районов мира особенно жестокие засухи повторяются с интервалом около 22 лет, причем, как правило, вблизи минимума солнечной активности, следующего после максимума в четных солнечных циклах [При переходе от одного 11-летнего цикла солнечной активности к другому полярность магнитного поля пятен в обоих полушариях Солнца изменяется на противоположную, в связи с чем по изменению магнитного поля устанавливается 22-летний (сдвоенный) цикл. В рамках 22-летнего цикла 11-летние циклы подразделяются на четные и нечетные]. Кстати, аномальное лето 1972 г., когда в центральных районах европейской части СССР горели леса и торфяники, приходится также на минимум солнечной активности после эпохи максимума (1969 г.) четного двадцатого 11-летнего цикла солнечной активности. 22-летний цикл проявляется и в планетарных колебаниях климата: в максимумах четных циклов атмосферное давление в умеренных широтах повышено, а в приполярной области понижено, а в максимумах нечетных циклов - наоборот.
До последнего времени механизм взаимосвязи пертурбаций погоды и климата с колебаниями солнечной активности оставался неясным. Как известно, Солнце относится не к переменным, а к "спокойным" звездам, характеризующимся высокой стабильностью суммарной излучаемой энергии солнечной постоянной, которая колеблется в пределах 1 - 2 процентов (почти в пределах точности определения самой постоянной).
Однако солнечные возмущения сопровождаются качественными изменениями спектра излучаемой энергии: резко возрастает доля энергии рентгеновских, ультрафиолетовых и радиоволн, а также электрически заряженных и более "жестких" частиц - корпускул. Высокоэнергичные частицы способны преодолеть и магнитное поле Земли, и верхние слои атмосферы, передавая свою энергию непосредственно в метеорологически активные слои. Правда, количество привносимой при этом энергии не может заметно влиять на температуру и, следовательно, сказываться в циркуляции нижних слоев атмосферы (тропосферы). Но в связи с неравномерным распределением собственной энергии тропосферы и наличием в ней зон неустойчивого динамического равновесия дополнительная энергия может сыграть роль "спускового крючка", провоцирующего лавинообразный процесс нарушения равновесия и перераспределения энергии (а следовательно, и разнообразные метеорологические феномены) в нижней атмосфере.
Рис. 2 (Razum03.gif).
Холера в России за 100 лет - с 1823 по 1923 г. (верхняя кривая).
Солнцедеятельность за это же время (нижняя кривая).
Проявление 11-летней ритмичности в биологических процессах также тесно коррелирует-ся с ходом солнечной активности. Основатель нового раздела науки - гелиобиологии - советский ученый А. Л. Чижевский еще в довоенных публикациях отмечал около трех десятков феноменов в органическом мире Земли, изменчивость которых во времени тесно связана с изменениями солнечной активности. В их число попали величины урожаев различных сельскохозяйственных культур, рост древесины, время цветения растений, эпифитии (эпидемические болезни растений), эпизоотии (эпидемические болезни животных), размножаемость и миграции насекомых (саранчи и др.), рыб, животных (грызунов, пушных), разнообразные болезни (гипертония, атеросклероз, инфаркт миокарда, неврозы и т, д.), эпидемии и смертность среди людей и др. В качестве иллюстрации можно привести зависимость между вспышками холеры и солнечной активностью в прошлом столетии (рис 2). Напомним, что и последние вспышки холеры в Одессе и Астрахани (1969 г.) тоже падают на максимум солнечной активности.Воздействие колебаний солнечной активности на биосферу также происходит не прямо, а косвенно через ряд промежуточных звеньев. Один из механизмов проявляется через колебания магнитного поля Земли, провоцируемые пертурбациями на Солнце. К колебаниям магнитного поля чувствительны растения, животные, человек. Эксперименты показали, что электромагнитные волны сверхнизких частот могут непосредственно влиять на мозг человека, поскольку диапазон колебаний излучений Солнца близко совпадает с диапазоном волн электромагнитных излучений мозга человека. Колебания солнечной активности, вызывая изменение погоды, климата - в частности, за счет вариаций увлажненности, - влекут за собой ритмические колебания условий существования в растительном и животном мире.
Не проходят бесследно и колебания в уровне радиации. Численность популяций (количество) животных в пределах отдельных видов тесно связана с изменениями окружающей среды. Неудивительно поэтому, что фиксируется уже упомянутая связь числа убитых пушных зверьков (песцов, лис, зайцев) с количеством полярных сияний. Неудивительно, поскольку вскрыты механизмы влияния и на численность популяций, и на интенсивность полярных сияний солнечной активности, проявляющейся в запятнанности Солнца.
Еще более резко, чем И-летняя, в биосфере проявляется сезонная и суточная, а также близсуточная (циркадная) ритмичность, механизмы которых, очевидно, связаны с вращением Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Живые организмы адаптировались к ритмической смене параметров среды обитания. В процессе эволюции возникли физиологические приспособления, способствующие согласованию функций организма с условиями внешней среды. Смена сезонов определяет рост, развитие и гибель растений. Суточное вращение Земли сопровождается ритмичными колебаниями температуры, освещенности, влажности, давления, электромагнитного поля, уровня радиации и т. д. Суточный ритм определяет условия обмена веществ в растениях, двигательную активность (фазы бодрствования и покоя) животных.
Ритмический характер физиологических процессов живых организмов сформировался благодаря их способности чувствовать время. Опыты показывают, что и в условиях постоянной освещенности или постоянной темноты суточный ритм жизнедеятельности животных и растений сохраняется, хотя и отклоняется незначительно от строгой 24-часовой периодичности. Следовательно, околосуточный и другие ритмы внутренне присущи, свойственны объектам живого мира, то есть являются эндогенными. Известны эндогенные ритмы с частотой от двух тысяч биений в секунду до одного цикла в год и с более длительным периодом. Среди них можно упомянуть нервные импульсы, дыхание, ритмы сердцебиения, пульса, кровяного давления, суточные ритмы физиологической, двигательной, умственной активности, колебания в глубине сна и т. п.
Безусловно, в выработке биохимических ритмов решающую роль сыграл и естественный отбор, поскольку выжить и развиваться могли только те виды растений и животных, внутренние, эндогенные ритмы биологической активности которых были близки к ритмам изменения условий окружающей среды. Параметры же последней в значительной мере обусловлены периодами вращения Земли, а также неравномерностью работы Солнца.
С чем же связана сама 11-летняя цикличность работы нашей слабопеременной звезды - Солнца? Ясно, что какой-то внешний фактор должен вызывать возмущения, повторяющиеся каждые 11 лет. Единственной очевидной причиной может быть лишь возмущающее влияние на Солнце его сателлитов планет. При обращении планет их притяжение должно волновать поверхность Солнца примерно так же, как притяжение Луны вызывает приливы и отливы в океанах и даже в твердой оболочке Земли. Именно такую идею развивал в начале нашего века английский ученый Э. Браун, хотя впервые сама мысль об управлении планетами работой Солнца была высказана Р. Вольфом.
В том, что притяжение планет может вызывать приливные эффекты на Солнце, нет сомнения, но расчеты показали, что эти силы слишком малы, чтобы вызвать появление на Солнце таких огромных центров активности, как группы солнечных пятен размерами в сотни тысяч километров. Однако за последние годы получены новые данные, подтверждающие "виновность" планет в периодических колебаниях солнечной активности.