Контрольная работа: Взаимосвязь космоса и живой природы 2

Содержание

1. Взаимосвязь космоса и живой природы… 3

Введение

Космос – это синоним астрономического определения Вселенной. Выделяют так называемый ближний космос, исследуемый с помощью космических аппаратов и межпланетных станций, и дальний космос – мир звезд и галактик.

Живая природа – это окружающая среда, которая включает в себя, помимо поверхности Земли и ее недр, часть Солнечной системы попадаемое в сферу деятельности человека, а также материальный мир, созданный человеком.

Благодаря взаимосвязи всего существующего космос оказывает активное влияние на самые различные процессы жизни на Земле.

В.И. Вернадский, говоря о факторах, влияющих на развитие биосферы, указывал среди прочих и космическое влияние. Так, он подчеркивал, что без космических светил, в частности без Солнца, жизнь на Земле не могла бы существовать. Живые организмы трансформируют космическое излучение в земную энергию (тепловую, электрическую, химическую, механическую) в масштабах, определяющих существование биосферы.

На существенную роль космоса в появлении жизни на Земле указывал шведский ученый, Нобелевский лауреат С. Аррениус. По его мнению, занос жизни на Землю из космоса был возможен в виде бактерий благодаря космической пыли и энергии. Не исключал возможности появления жизни на Земле из космоса и В.И. Вернадский.

Взаимосвязь космоса и живой природы

Влияние космоса на происходящие на Земле процессы (например, Луны на морские приливы и отливы, солнечные затмения) люди подметили еще в древности. Однако многие века связь космоса с Землей осмысливалась чаще на уровне научных гипотез и догадок или вообще вне рамок науки. Во многом это было обусловлено ограниченными возможностями человека, научной базы и имевшегося инструментария. В XX столетии знания о влиянии космоса на Землю существенно пополнились. И в этом есть заслуга и российских ученых, в первую очередь представителей русского космизма — А.Л. Чижевского, К.Э. Циолковскoro, Л.Н. Гумилева, В.И. Вернадского и др.

Понять, оценить и выявить масштабы влияния космоса, и, прежде всего Солнца, на земную жизнь и ее проявления во многом удалось А.Л. Чижевскому. Об этом красноречиво свидетельствуют названия его работ: «Физические факторы исторического процесса», «Земное эхо солнечных бурь» и т.п.

Ученые давно обратили внимание на проявления активности Солнца (пятна, факелы на его поверхности, протуберанцы). Эта активность в свою очередь оказалась связанной с электромагнитными и другими колебаниями мирового пространства. А.Л. Чижевский, проведя многочисленные научные исследования по астрономии, биологии и истории, пришел к выводу об очень значительном влиянии Солнца и его активности на биологические и социальные процессы на Земле («Физические факторы исторического процесса»).

В 1915 г. 18-летний А.Л. Чижевский, самозабвенно изучавший астрономию, химию и физику, обратил внимание на синхронность образования солнечных пятен и на одновременную активизацию боевых действий на фронтах первой мировой войны. Накопленный и обобщенный статистический материал позволил ему сделать данное исследование научным и убедительным.

Смысл его концепции, основанной на богатом фактическом материале, состоял в доказательстве существования космических ритмов и зависимости биологической и общественной жизни на Земле от пульса космоса. К.Э. Циолковский так оценил труд своего коллеги: «Молодой ученый пытается обнаружить функциональную зависимость между поведением человечества и колебаниями в деятельности Солнца, и путем вычислений определить ритм, циклы и периоды этих изменений и колебаний, создавая, таким образом, новую сферу человеческого знания. Все эти широкие обобщения и смелые мысли высказываются Чижевским впервые, что придает им большую ценность и возбуждает интерес. Этот труд является примером слияния различных наук воедино на монистической почве физико-математического анализа».

Лишь через много лет высказанные А.Л. Чижевским мысли и выводы о влиянии Солнца на земные процессы были подтверждены на практике. Многочисленные наблюдения показали неоспоримую зависимость массовых всплесков нервно-психических и сердечнососудистых заболеваний у людей при периодических циклах активности Солнца. Прогнозы так называемых «неблагоприятных дней» для здоровья — обычное дело в наши дни.

Интересна мысль Чижевского о том, что магнитные возмущения на Солнце в силу единства Космоса могут серьезно сказываться на проблеме здоровья руководителей государств. Ведь во главе большинства правительств многих стран стоят немолодые люди. Происходящие на Земле и в космосе ритмы, конечно же, влияют и на их здоровье и самочувствие. Особенно это опасно в условиях тоталитарных, диктаторских режимов. А если во главе государства стоят аморальные или психически ущербные личности, то их патологические реакции на космические возмущения могут привести к непредсказуемым и трагическим последствиям, как для народов своих стран, так и всего человечества в условиях, когда многие страны обладают мощным оружием уничтожения.

Особое место занимает утверждение Чижевского о том, что Солнце существенно влияет не только на биологические, но и социальные процессы на Земле. Социальные конфликты (войны, бунты, революции), по убеждению А.Л. Чижевского, во многом предопределяются поведением и активностью нашего светила. По его подсчетам, во время минимальной солнечной активности происходит минимум массовых активных социальных проявлений в обществе (примерно 5%). Во время же пика активности Солнца их число достигает 60%.

Многие идеи А.Л. Чижевского нашли свое применение в области космических и биологических наук. Они подтверждают неразрывное единство человека и космоса, указывают на их тесное взаимовлияние.

Весьма оригинальными были космические идеи первого представителя русского космизма Н.Ф. Федорова. Он возлагал большие надежды на будущее развитие науки. Именно она, по мнению Н.Ф. Федорова, поможет человеку продлить его жизнь, а в перспективе сделать бессмертным. Расселение людей на другие планеты из-за большого скопления станет необходимой реальностью. Космос для Федорова — активное поприще человеческой деятельности. В середине XIX века он предлагал свой вариант перемещения людей в космическом пространстве. По мнению мыслителя, для этого надо будет овладеть электромагнитной энергией земного шара, что позволит регулировать его движение в мировом пространстве и превратит Землю в космический корабль («земноход») для полетов в космос. В перспективе, по замыслам Федорова, человек объединит все миры и станет «планетоводом». В этом особенно тесно проявится единство человека и космоса.

Идеи Н.Ф. Федорова о расселении людей на другие планеты развивал гениальный ученый в области ракетостроения К.Э. Циолковский. Ему принадлежит также ряд оригинальных философских идей. Жизнь, по Циолковскому, вечна. «После каждой смерти получается одно и то же — рассеяние… Мы всегда жили, и всегда будем жить, но каждый раз в новой форме и, разумеется, без памяти о прошлом… Кусочек материи подвержен бесчисленному ряду жизней, хотя и разделенных громадными промежутками времени...» В этом мыслитель весьма близок к индусским учениям о переселении душ, а также к Демокриту.

На основании диалектической в своей основе идеи о всеобщей жизни, везде и всегда существующей посредством перемещающихся и вечно живых атомов, Циолковский пытался построить целостный каркас «космической философии».

Ученый полагал, что жизнь и разум на Земле не являются единственными во Вселенной. Правда, в качестве доказательства он использовал лишь утверждение о том, что Вселенная безгранична, и считал это вполне достаточным. Иначе, «какой бы смысл имела Вселенная, если бы не была заполнена органическим, разумным, чувствующим миром?». На основании сравнительной молодости Земли им делается вывод о том, что на других «старших планетах жизнь гораздо более совершенна». Более того, она активно влияет на другие уровни жизни, включая земную.

В своей философской этике Циолковский сугубо рационалистичен и последователен. Возводя в абсолют идею постоянного совершенствования материи, Циолковский видит этот процесс следующим образом. Не имеющее границ космическое пространство населено разумными существами различного уровня развития. Есть планеты, которые по развитию разума и могущества достигли высшей степени и опередили другие. Эти «совершенные» планеты, пройдя все муки эволюции и зная свое печальное прошедшее и былое несовершенство, обладают моральным правом регулировать жизнь на других, примитивных пока планетах, избавлять их население от мук развития.

Именно таким образом Циолковский представляет себе технологию «гуманитарной помощи». «Совершенный мир» берет все заботы на себя. На других, более низких по развитию планетах им поддерживается и поощряется «только хорошее». «Всякое уклонение к злу или страданиям тщательно исправляется. Каким путем? Да, путем отбора: плохое, или уклонившееся к дурному, оставляется без потомства… Могущество совершенных проникает на все планеты, на все возможные места жизни и всюду. Эти места заселяются их собственным зрелым родом. Не подобно ли это тому, как огородник уничтожает на своей земле все негодные растения и оставляет только самые лучшие овощи! Если и вмешательство не помогает, и ничего, кроме страданий, не предвидится, то и весь живой мир безболезненно уничтожается...».

К.Э. Циолковский наиболее глубоко из современников изучал и освещал философские проблемы освоения космоса. Он полагал, что Земле во Вселенной принадлежит особая роль. Земля относится к более поздним планетам, «подающим надежду».

Лишь небольшому числу таких планет будет дано право на самостоятельное развитие и мучения, в том числе и Земле.

В ходе эволюции со временем будет образован союз всех разумных высших существ космоса. Сначала — в виде союза населяющих ближайшие солнца, затем — союза союзов и так далее, до бесконечности, поскольку бесконечна сама Вселенная.

Нравственная, космическая задача Земли — внести свой вклад в совершенствование космоса. Оправдать свое высокое предназначение в деле совершенствования мира земляне могут, лишь покинув Землю и выйдя в космос. Поэтому Циолковский видит свою личную задачу в помощи землянам по организации переселения на другие планеты и расселения их по всей Вселенной. Он подчеркивал, что суть его космической философии заключается «в переселении с Земли и в заселении Космоса». Именно поэтому изобретение ракеты для Циолковского было отнюдь не самоцелью (как полагают некоторые, видя в нем лишь ученого-ракетостроителя), а методом проникновения в глубины космоса.

Ученый полагал, что многие миллионы лет постепенно совершенствуют природу человека и его общественную организацию. В ходе эволюции человеческий организм претерпит существенные изменения, которые превратят человека, по существу, в разумное «животное-растение», искусственно перерабатывающее солнечную энергию. Тем самым будет достигнут полный простор для его воли и независимости от среды обитания. В конце концов, человечество сможет эксплуатировать все околосолнечное пространство и солнечную энергию. А со временем земное население расселится по всему околосолнечному пространству.

Идеи К.Э. Циолковского о единстве разнообразных миров космоса, его постоянном совершенствовании, в том числе и самого человека, о выходе человечества в космос заключают в себе важный мировоззренческий и гуманистический смысл.

Ближний космос и экология

Стихийное, неуправляемой развитие научно-технической и хозяйственной деятельности общества, особенно активна в последние годы, стало существенно нарушать природные механизмы компенсации и саморегуляции не только на Земле, но и в околоземном космическом пространстве.

«Надо мною небо – синий шелк» — писал поэт. За шелком неба, начиная с высоты 50 – 60 км, простирается гигантская плазменная оболочка планеты, слой ионизованного газа толщиной несколько тысяч километров – ионосфера. С нейтральным газом здесь смещены положительные ионы и свободные электроны, возникающие в результате ионизации – разрушения молекул воздуха под действием космических лучей, ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца.

В ионосфере расположен озоновый слой Земли. Его не зря называют «щитом Земли»: несмотря на небольшую толщину, он играет важную роль в защите живых организмов от ультрафиолетового излучения Солнца, которое способно повреждать биологические молекулы, в том числе ДНК, вызывает рак кожи и заболевания глаз. Сокращение количества озона на 15% приводит к потерям в сельском хозяйстве всего мира на миллиарды долларов в год. Появление «озонной дыры» над Антарктидой, судя по всему, — процесс естественный и локальный и поэтому ощутимых последствий пока не имеющий.

Озон химически активен. Он образуется в результате присоединения к молекуле кислорода еще одного атома, возникающего при распаде кислорода воздуха под действием коротковолнового солнечного излучения. Возникший озон разрушается, реагирует с оксидом азота естественного атмосферного происхождения. При этом образуется двуокись азота и кислород.

В присутствии кислорода двуокись азота снова превращается в оксид.

Таким образом, в этих реакциях оксид азота ведет себя, как катализатор, он не исчезает в реакциях, приводящих к уничтожению озона, и препятствует его накоплению. Для поддержания естественного равновесия достаточно, чтобы концентрация оксида азота составляла всего 0,1% концентрации озона.

Но оксид азота интенсивно образуется в области высокочастотного разряда, и заманчивый на первый взгляд проект создания плазменных зеркал оказывается экологически опасным и чреватым катастрофической деградацией озонного слоя.

Этой же опасностью грозит и еще один вариант применения сфокусированных пучков излучения: прямая передача энергии с Земли на борт космического аппарата или наоборот — с орбитальной солнечной электростанции на Землю. Выгоды он сулит немалые: появится возможность использовать уникальные условия космоса — невесомость и вакуум для производства сверхчистых материалов и биологических препаратов и получения энергии. Но что станет с озонным слоем и ионосферой при его реализации? И не лучше ли будет энергию, полученную в космосе, там же в космосе и использовать, не подвергая опасности «озонный щит»? Все это, естественно, требует тщательного анализа и элементарной проверки, без чего приступать к осуществлению подобных проектов было бы опрометчиво.

Обратимся снова к естественной невозмущенной ионосфере. Разумеется, мы благодарны ей за возможность дальней радиосвязи, но главное ее значение для нас, землян, в другом. Возникнув под действием ионизирующих излучений на верхнюю атмосферу, она сама же и задерживает большую их часть. Сезонные и суточные изменения параметров ионосферы — процессы естественные и ее защитных свойств не нарушают.

Как уже отмечалось выше, на ионосферу может быть оказано и внешнее воздействие. Понижение концентрации электронов ионосферы было выявлено по нарушению коротковолновой радиосвязи при запусках спутников еще в 1973 г. Исследования показали, что свободные электроны реагируют с парами воды, углекислым газом и другими продуктами сгорания ракетного топлива. Их концентрация падает, и отражательная способность ионосферы снижается. Возмущенная область на время становится радиопрозрачной — возникает «ионосферная дыра». Чем больше выброшенных газов, тем больше ее размеры. Реагирует с газами ракетного выброса и озон, но кратковременно. Поэтому если в озонном слое и образуется дыра, то она довольно быстро растягивается.

А могут ли запуски больших ракет влиять на погоду, ведь и в приземном слое атмосфера взаимодействует с продуктами сгорания и вслед за запусками отмечается смена погоды? Однозначного ответа пока нет, но предполагается, что запуски крупных ракет стимулируют рост циклической активности: атмосферное давление в приземном слое падает, усиливаются осадки, возникают сильные ветры.

Если раны, нанесенные атмосфере и ионосфере, рано или поздно так или иначе залечиваются, то загрязнение околоземного пространства обломками космических аппаратов может перерасти в серьезную проблему. Космическое пространство и раньше не было абсолютно пустым и чистым. Его заполняют материальные тела различных размеров и мельчайшая космическая пыль, а между орбитами Марса и Юпитера вращается множество малых планет — астероидов. Так как орбиты космических аппаратов (а их вращалось вокруг Земли около 7000 к 1989 г.) занимают меньший объем пространства, чем орбиты астероидов, вероятность образования и дробления обломков космических аппаратов гораздо больше, чем в поясе астероидов.

Средний срок службы спутника — около 10 лет. Единственную опасность для него пока представляют метеориты. И хотя она, судя по опыту, накопленному космонавтикой, очень мала (все спутники имеют метеорную защиту), в скором будущем космические аппараты придется защищать уже от наиболее опасных обломков искусственного происхождения.

Есть и еще повод для беспокойства. На некоторых космических аппаратах стоят ядерные силовые установки. При их падении предусматривается отделение блока, содержащего обогащенный уран, и выведение его на удаленную орбиту, но бывали случаи отказов и загрязненные обломки выпадали на Землю.

Ясно, что с «космическим мусором» нужно что-то делать. Для начала, возможно, следует сократить запуск спутников, одновременно их срок службы, использовать возвращаемые элементы ракетоносителей и корабли типа «Шатл». Наиболее эффективной была радикальная уборка мусора в космосе, освобождающая околоземное пространство от мертвых аппаратов и их частей, так как даже при полном прекращении запусков число обломков все равно будет увеличиваться.

Заключение

Сегодня уже возникают и практические проблемы влияния человека на космос. Так, в связи с регулярными космическими полетами есть вероятность непреднамеренного заноса в космос, в частности на другие планеты, живых организмов. Ряд земных бактерий способны подолгу выдерживать самые экстремальные температурные, радиационные и иные условия существования. Температурная амплитуда существования у некоторых видов одноклеточных достигает 600 градусов. Как они себя поведут в иной неземной среде – предсказать невозможно.

В настоящее время человек начинает активно использовать космос для решения конкретных технологических задач, будь то выращивание редких кристаллов, сварка и другие работы. И уже давно получили признание космические спутники как средства сбора и передачи разнообразной информации.