НАШ КОСМІЧНИЙ ДІМ — ЗЕМЛЯ
Реферат на тему:
НАШ КОСМІЧНИЙ
ДІМ — ЗЕМЛЯ
Довгі сторіччя пішли на те, щоб з'ясувати, яку форму має наша планета, і від наївних біблійних уявлень прийти до висновку про кулястість Землі.
Але якби ця проблема виникла перед наукою вперше сьогодні, її було б розв'язано буквально впродовж кіль-кох годин. Для цього досить було б сфотографувати Землю з борту космічних апаратів з різних точок космо-су і порівняти здобуті зображення між собою. Цей при-клад, між іншим, показує, як поява нових методів дослі-дження значно прискорює процес пізнання навколиш-нього світу.
Астрономія «навпаки». Астрономія нагромадила ве-личезний досвід дистанційного вивчення різних об'єктів. І він знадобився тоді, коли одним з цих об'єктів стала наша власна планета. Подібний спосіб вивчення Землі з космосу можна назвати «астрономією навпаки». Зав-дяки цьому способу дослідження значно розширилися наші знання про Землю, зокрема, при спостереженні з космосу були виявлені певні загальні закономірності, які не можна було відкрити, залишаючись на Землі.
Якщо з дуже близької відстані роздивлятися теа-тральну декорацію чи велике художнє полотно, то в кра-щому разі можна розпізнати окремі деталі — загальне враження не складеться. Для цього треба відійти на деяку відстань. Так і при вивченні Землі.
При космічному фотографуванні виявилося одне ці-каве явище. Як відоме, земна атмосфера є серйозною перешкодою для астрономічних спостережень. Вона заважає вивчати космічні об'єкти, розрізняти окремі їх деталі. Щось аналогічне відбувається і при спостере-женні земної поверхні з борту космічного корабля. Тов-ща повітря перешкоджає розглянути окремі деталі. Однак при великомасштабному фотографуванні, метою якого є виявлення глобальних геофізичних закономірно-стей, це явище відіграє позитивну роль. Атмосфера в цьому випадку перетворюється на своєрідний фільтр, який відсіює другорядні деталі і тим самим дає змогу виявити найважливіші риси геологічних структур, ро-слинного покриву, грунту та ін.
На знімках, зроблених з великих висот, добре видно й особливості глибинної будови Землі. Крізь шари сип-ких покладів ніби просвічує будова більш глибоких гори-зонтів земної кори. Такі знімки містять принципово нову інформацію, що сприяє виявленню нових покладів ко-рисних копалин. За допомогою цих знімків можна ви-вчати й закономірності великомасштабних геологічних процесів.
Так, наприклад, була виявлена велика кількість кільцевих структур з поперечником від сотень метрів до 700 км. Особливо вони поширені на щитах стародавніх платформ. Можна припустити, що великі кільцеві струк-тури — це найдавніші розломи, що виникли на найбільш ранніх стадіях розвитку земної кори, своєрідні душники, які з'єднують поверхню Землі з підошвою літосфери, де в основному акумулюється внутрішня енергія нашої планети.
Не доводиться сумніватися в тому, що для подальшо-го вивчення Землі знадобиться поєднання наземних і космічних методів дослідження.
Дещо забігаючи наперед, зазначимо, що у вивченні Землі й інших планет Сонячної системи наука йшла протилежними шляхами. Землю ми вивчали спочатку безпосередньо «зблизька», а потім перейшли до її ди-станційних досліджень за допомогою космічних апара-тів. Планети ж, навпаки, спочатку вивчались дистанцій-ними астрономічними методами, а останніми роками завдяки розвитку космічної техніки з'явилася можли-вість їх безпосереднього вивчення.
І в тому і в іншому випадку застосування нового способу дослідження дало можливість здобути надзви-чайно цінну додаткову інформацію, розширило уявлення про ці небесні тіла.
Людина і природа. Взаємозалежність властивостей організму людини й тварин і навколишнього середовища захисники релігії пояснюють наявністю доцільного «бо-жественного плану», божественною гармонією всього існуючого. Насправді ж спостережувана нами узгодже-ність властивостей природи і життя цілком може бути пояснена без допомоги надприродних сил. Ця узгодже-ність — результат тривалої взаємодії різноманітних про-цесів, що відбуваються у неживій природі і живих орга-нізмах.
Людина — частка природи, її породження. Як розум-на істота вона формувалася протягом багатьох поколінь, у певних зовнішніх умовах. У цих умовах відбувалася й розвивалася і її практична діяльність.
Що ж являють собою фізичні умови, які людство ді-стало «у спадок» від природи? Ці умови добре відомі, та все ж коротко нагадаємо їх.
Наш космічний дім — Земля — третя за відстанню від Сонця планета Сонячної системи. Вона рухається по майже круговій орбіті довкола денного світила на серед-ній відстані близько 150 млн. км від нього. Земля — ве-летенське кулясте тіло поперечником близько 12800 км і масою близько 6 * 1024 кг. Завдяки тяжінню Земля
утримує довкола себе атмосферну оболонку, що сягає у висоту близько 1000 км і поступово переходить у без-повітряний космічний простір.
До складу атмосфери входить близько 21 % кисню, життєво необхідного для людини і тварин. Ця кількість кисню підтримується в результаті процесу фотосинтезу, що відбувається під дією сонячного світла в зеленому листку рослин і водоростях, а також завдяки життєдіяль-ності деяких видів бактерій і мікробів.
В атмосфері Землі є шар озону, який відіграє надзви-чайно важливу роль для всього живого, оскільки він затримує згубне для життя ультрафіолетове випромінення Сонця.
Атмосфера відіграє істотну роль і в підтриманні теплового балансу планети, бо поглинає значну частину випромінювання Землі, не даючи йому виходити в ко-смічний простір.
Надзвичайно важливе значення для існування життя на Землі має й гідросфера — водна оболонка нашої пла-нети. Вода входить до складу живої клітини, живої речовини. Саме у водному середовищі відбуваються ті біохімічні реакції, які становлять сутність життя.
Завдяки постійному нахилу осі обертання Землі до площини її орбіти на нашій планеті існують різні клі-матичні пояси і змінюються пори року. З добовим обер-танням пов'язана і наявність у Землі досить сильного магнітного поля, що створює нездоланний бар'єр для заряджених частинок різних космічних випромінювань, які мають негативну біологічну дію.
Такими е ті основні фізичні умови, на тлі яких про-ходив розвиток і становлення життя на Землі, формуван-ня людини.
Боротьба за існування і природний добір спричини-лися до того, що в структурі й будові живих організмів відбилися зовнішні умови. Інакше кажучи, між власти-востями живих організмів й навколишнім середовищем
існує тісний взаємозв'язок. Зокрема, більшість особли-востей людини і тварин визначені такими фізичними умовами космічного порядку, як сила тяжіння, швид-кість добового обертання Землі, склад випромінювання Сонця тощо. Дія всіх цих факторів позначається на будові кістяка людини і тварин, дихального апарату й системи кровообігу, на будові органів чуття й цен-тральної нервової системи.
Так, наприклад, дія сили земного тяжіння зумовила оптимальні розміри живих істот, що населяють суходіл. У воді ж, де дія сили земного тяжіння певною мірою компенсується виштовхувальною силою, живуть і біль-ші тварини. Наприклад, деякі екземпляри китів досяга-ють у довжину близько 33 м і важать понад 1600 кН. На суші подібні чудовиська були б занадто неповороткими і навряд чи змогли б існувати.
Інший приклад: відомо, що в сонячному світлі най-більша енергія припадає на випромінювання з довжиною хвилі 555 нм (жовто-зелена частина спектра). І відпо-відно до цього око людини виявляється найчутливішим саме до жовто-зеленого кольору.
Космічні «обставини» визначили й «ритми» в життє-діяльності живих організмів. Так, наприклад, життєвий цикл найпростішого одноклітинного організму — аме-би — триває 24 год, тобто добу. З цього часу амеба 20 год росте, а 4 год припадає на підготовку клітини до поділу і на сам поділ.
Перелітні птахи здійснюють польоти в строго визна-чені періоди року.
Можна також припускати, що й психіка людини, і її життєздатність якоюсь мірою склалися під впливом тих фізико-астрономічних умов, які існують на нашій пла-неті.
Земля і збереження навколишнього середовища. Однією з основних причин, що породили релігійні уяв-лення про світ, було безсилля наших предків перед природою. А в сучасну епоху одним з факторів, що сприяє відтворенню релігійних поглядів, є страх перед можли-вими небезпеками і різного роду кризовими ситуаціями, які загрожують людству. Невіра у можливості людського суспільства, у можливості науки породжує у деяких людей, особливо у країнах капіталізму, ілюзорні надії на втручання неіснуючих надприродних сил, нібито здат-них такі небезпеки відвернути.
Однією з проблем, яка постала перед сучасною люди-ною, є екологічна проблема.
Природні ресурси нашої планети обмежені, а можли-вості природного навколишнього середовища не безкраї. Тим часом практичні потреби людства швидко зроста-ють, продуктивні сили бурхливо розвиваються, а отже, розширюються й масштаби використання земних ба-гатств. У зв'язку з цим виникає ціла низка гострих проблем, які мають першорядне значення для всього людства: чи вистачить продовольчих ресурсів, щоб про-годувати дедалі зростаючу кількість населення нашої планети? Чи зможе людство в умовах триваючого зростання продуктивних сил і чисельності населення успішно боротися із забрудненням і знищенням навко-лишнього середовища? Чим замінити нафту, газ, вугіл-ля, а також інші корисні копалини, запаси яких обме-жені і рано чи пізно вичерпаються? Як запобігти можливим глобальним змінам клімату внаслідок виді-лення в атмосферу промисловими підприємствами вели-кої кількості теплоти й вуглекислого газу? Як, нарешті, задовольнити безперервно зростаючі енергетичні потреби людства?
Багато буржуазних учених — соціологи, екологи, фі-лософи, економісти — мають досить песимістичну точку зору. Вони вбачають чи не єдиний вихід у тому, щоб взагалі припинити всякий розвиток земної цивілізації, зростання виробництва і споживання, запобігти подаль-шому збільшенню населення.
Немає нічого дивного в тому, що такий крайній пе-симізм засмучує деяких людей, штовхаючи їх у примар-ний світ релігійних надій. Тим більше, що конкретні рекомендації з практичного здійснення згаданих вище заходів нерідко мають воістину страхітливий характер. Ось що пише, наприклад, в одній із своїх статей аме-риканський еколог Дж. Харден: «Як же ми можемо допомогти тій чи іншій країні уникнути перенаселення? Очевидно, найгірше, що ми можемо зробити,— це посла-ти туди продовольство... Атомні бомби зробили б кращу справу».
Насправді ж ситуація не така безвихідна. «Обсяг кожного з невідновлюваних природних ресурсів Землі,— писав академік 6. К. Федоров,— неминуче обмежений і в міру використання скорочується. Також скорочується можливість для використання частки природних ресур-сів, що відновлюються,— прісної води, кисню в атмосфе-рі, лісу, риби в океані і т. п. Проте можливості задово-лення потреб людини залежать не тільки від наявності та обсягу відповідного природного ресурсу, але й від способів виробництва. Слід враховувати співвідношення кількох одночасно триваючих процесів. Скорочення запа-сів природних багатств — нафти, вугілля, лісу і т. д.— лише один з них. Другий — зростання ефективності ви-користання ресурсів. Третій — систематичне розкриття в результаті науково-технічного прогресу принципово нових можливостей задоволення основних потреб людини»
Уже зараз значна частка електричної енергії вироб-ляється на атомних електростанціях за рахунок викори-стання ланцюгової реакції самочинного поділу важких елементів. При цьому запаси «ядерного пального» практично необмежені, оскільки створено реактори, в проце-сі роботи яких відтворюється нове ядерне паливо.
На підході й принципово новий тип енергетичних установок — керовані термоядерні реактори. Вони здатні в доступному для огляду майбутньому повністю забез-печити потреби людства в енергії. Тим більше, що пали-вом для них може бути звичайна морська вода.
Перспективне і ще одне джерело енергії — Сонце. Мо-жливо, вже в цьому сторіччі будуть створені космічні орбітальні сонячні електростанції, що перетворюють енергію сонячного випромінювання на електричну. А во-на по високочастотних або лазерних каналах переда-ватиметься на Землю. До речі, такий спосіб пов'язаний з мінімальними змінами в навколишньому середовищі.
Вже зараз майже половина продукції текстильної промисловості виробляється з синтетичних матеріалів. Із синтетики виготовляються й більшість деталей машин і механізмів. Створюються синтетичні матеріали з на-перед заданими властивостями. Але це тільки початок. З часом людина навчиться виробляти буквально «все з усього». А це означає, що одна й та сама порція речо-вини у різних формах багаторазово служитиме людям. Так буде, очевидно, розв'язано проблему сировини.
Що ж стосується забезпечення людства їжею, то з часом людина оволодіє механізмом фотосинтезу і на-вчиться виробляти харчові речовини поза зеленим лист-ком рослин, тобто обходитися без сільськогосподарського виробництва. Це не тільки вивільнить колосальні площі, зайняті сільськогосподарськими угіддями, а й зробить виробництво їжі не залежним від кліматичних умов. Можна успішно боротися і з забрудненням навколиш-нього середовища — удосконаленням промислових під-приємств, створенням безвідходного виробництва з замк-нутими екологічними циклами.
Набагато важчою проблемою є підтримання тієї при-родної рівноваги, що склалася між різними природними процесами за багато мільйонів років еволюції Землі. Але це не означає, що завдання полягає в тому, щоб зберегти саме той стан речей, який існує у природі на даний момент. Таке уявлення не тільки дуже спрощене, а й у корені неправильне.
Проблема вимагає діалектичного підходу. Необхідно зберігати не рівновагу взагалі, а рівновагу, що відпо-відає сучасному рівню розвитку людства і тим завдан-ням, які перед ним стоять у дану епоху. Йдеться, таким чином, про створення єдиної саморегулювальної системи «людина — виробництво — природа», системи з такими зворотними зв'язками і можливостями керування, які давали б змогу здійснювати оптимальну взаємодію між людським суспільством і природою. В нашій країні роз-в'язання цього завдання набуло надзвичайно важливого державного значення.
Однак щоб забезпечити оптимальну взаємодію люди-ни й природи в масштабі всієї нашої планети, потрібні спільні зусилля багатьох країн.
Усе сказане свідчить про те, що при відповідних зу-силлях і відповідній організації наука може знаходити реальний вихід з кризових ситуацій навіть глобального характеру. І тому немає ніяких підстав шукати в подіб-них ситуаціях втіху за допомогою релігійних ілюзій.
Інша справа, що практичне здійснення потрібних заходів може наштовхуватися на перешкоди соціального порядку, пов'язані з існуванням у сучасному світі капі-талістичного табору, капіталістичної системи господар-ства. Для подолання цих перешкод потрібний вищий рівень міжнародної співпраці, ніж той, який існує в су-часному світі, а в перспективі — соціальна перебудова капіталістичного суспільства.
Крім того, треба мати на увазі, що нерідко в ранг глобальних кризових ситуацій невиправдано зводяться проблеми, виникнення яких зумовлено саме капіталі-стичною системою господарювання.
Як відомо, в земній атмосфері на висотах від 15 до 40 км міститься шар так званого озону, з максимумом концентрації на висоті близько 25 км. Озон — це кисень в особливому молекулярному стані — одна молекула озо-ну складається з трьох атомів кисню.
Утворюється озон під дією ультрафіолетової радіації Сонця, головним чином у тропічних районах нашої планети, і розноситься повітряними течіями в райони середніх і високих широт.
Надзвичайно важлива властивість озоносфери, що є необхідною для забезпечення можливості існування життя на Землі, полягає в тому, що вона поглинає жорст-ку ультрафіолетову радіацію Сонця, згубну для живих організмів. У разі пошкодження озоносфери, наша планета виявилася б непридатною для подальшого життя.
Згідно з наявними науковими даними, близько 650 мільйонів років тому вміст кисню у повітряній обо-лонці Землі становив близько 0,1 % його сучасної кон-центрації. Поповнення киснем могло відбуватися за рахунок двох джерел: його надходжень з надр планети (спочатку кисень витрачався на окислювання заліза, а потім став концентруватися в атмосфері) і діяльності синьо-зелених водоростей. Що ж до озоносфери, то вона виникла близько 570 мільйонів років тому.
У 1985 році над Антарктидою було виявлено так зва-ну «озонну дірку» — район, де озоновий шар став дуже тонким. Утворюється «дірка» у вересні й жовтні, а потім вона «затягується». Розмір «дірки» становить близько 10 млн. кв. км, тобто її можна порівняти з територією США.
Природа цього явища поки що незрозуміла, оскільки тривалість спостережень порівняно невелика. Не виклю-чено, що ми маємо справу з якимось короткочасним або періодичним природним атмосферним процесом, який, зокрема, може бути пов'язаний з коливаннями рівня сонячної активності (1985—1988 pp.—роки мінімуму чергового циклу сонячної активності).
Не виключено також, що однією з причин утворення озонної дірки є господарська діяльність людини. В результаті ряду виробничих процесів у атмосферу надхо-дить велика кількість хлоромістких сполук; перш за все фреонів, які використовуються в аерозольних упа-ковках. Піднімаючись у стратосферу, фреони під дією сонячного випромінювання розпадаються, і при цьому виділяється атомарний хлор, що активно руйнує озон.
Істотну роль можуть відігравати й нітрати, що їх використовують у сільському господарстві як добрива. Деяка їх частина засвоюється рослинами, але більша частина розкладається, внаслідок чого утворюються азо-тисті сполуки, які піднімаються в атмосферу і вступа-ють у хімічні реакції з озоном. Є повідомлення про те, що утворення типу «озонних дір» виявлено і в Арктиці, хоча і значно менших масштабів, ніж в Антарктиді.
Можливо, ця неоднаковість пояснюється тим, що меридіональна атмосферна циркуляція в Північній пів-кулі Землі відбувається значно активніше, ніж у Пів-денній, і повітряні течії, приносячи озон з екваторіаль-ної зони на північ, встигають поповнювати його змен-шення.
У 1988 р. цікаві дослідження атмосферних процесів у Арктиці, які здатні справити вплив на озоносферу, провели радянські вчені з борту дослідницького літака «Циклон».
Як було встановлено, протягом полярної ночі у при-полярних арктичних районах у стратосфері утворюються незвичайні хмари, що складаються з мікроскопічних кристаликів переохолодженого льоду. Протягом трива-лих зимових місяців ці кристалики збирають на себе фреони, поступово дрейфуючи до полюсу. З настанням весни під впливом сонячних променів кристалики та-нуть, а вивільнені фреони починають «знищувати» озон.
Імовірно також, що викиди в атмосферу деяких хі-мічних речовин призводять, мабуть, і до «місцевих» виснажень озонового шару. В усякому разі, згідно із спостереженнями, які ведуться на спеціальних озоно-сферних станціях, зареєстровано близько 50 випадків зниження концентрації озону над Москвою, Києвом й іншими великими містами європейської частини краї-ни. Щоправда, при цьому «наскрізні» діри в озоносфері не виникають і з плином часу нормальна товщина озо-нового шару відновлюється, так що ситуація поки що не є критичною. Проте це не знімає проблему. Необхід-но вже зараз докласти всіх зусиль до того, щоб надійно усунути екологічні фактори, здатні призводити до руй-нування озоносфери.
Методичні міркування. З точки зору наших сучасних знань про Землю, Всесвіт і людину наша планета (при-наймні, у межах Сонячної системи) — унікальне небесне тіло. Унікальне тому, що саме на Землі в процесі її природного розвитку склався комплекс фізичних та ін-ших умов, що забезпечують можливість виникнення і розвитку живих організмів, який спричинив появу людини — розумної істоти, здатної пізнавати й пере-творювати навколишній світ. Зрозуміло, такий «науко-вий антропоцентризм» не має нічого спільного з серед-ньовічним релігійним антропоцентризмом, в основі якого було уявлення про те, що Земля займає «особливе» місце у світобудові за «божественним задумом», що вона, як і весь світ, створена богом спеціально для людини, а лю-дина — це вінець божественного творення, що успадку-вала образ і подобу творця.
Насправді ж земні умови нашого буття — це резуль-тат розвитку природних процесів. І ми живемо на Зем-лі, а не на Марсі або на Венері тому, що на жодній іншій планеті Сонячної системи не існує тієї сукупності при-родних факторів, яка е необхідною і достатньою для існування й розвитку живих організмів. Знання цих
факторів, що визначають стан безпосереднього середо-вища нашого життя, для сучасного людства абсолютно необхідне. Справа в тому, що ці умови з плином часу змінюються. Змінюються як у результаті природних процесів, так і внаслідок практичної діяльності сучасної людини. І дуже важливо знати закономірності цих змін, а також їх допустимі межі, бо якщо ці межі будуть порушені, Земля може стати непридатною для життя.
НАШ КОСМІЧНИЙ
ДІМ — ЗЕМЛЯ
Довгі сторіччя пішли на те, щоб з'ясувати, яку форму має наша планета, і від наївних біблійних уявлень прийти до висновку про кулястість Землі.
Але якби ця проблема виникла перед наукою вперше сьогодні, її було б розв'язано буквально впродовж кіль-кох годин. Для цього досить було б сфотографувати Землю з борту космічних апаратів з різних точок космо-су і порівняти здобуті зображення між собою. Цей при-клад, між іншим, показує, як поява нових методів дослі-дження значно прискорює процес пізнання навколиш-нього світу.
Астрономія «навпаки». Астрономія нагромадила ве-личезний досвід дистанційного вивчення різних об'єктів. І він знадобився тоді, коли одним з цих об'єктів стала наша власна планета. Подібний спосіб вивчення Землі з космосу можна назвати «астрономією навпаки». Зав-дяки цьому способу дослідження значно розширилися наші знання про Землю, зокрема, при спостереженні з космосу були виявлені певні загальні закономірності, які не можна було відкрити, залишаючись на Землі.
Якщо з дуже близької відстані роздивлятися теа-тральну декорацію чи велике художнє полотно, то в кра-щому разі можна розпізнати окремі деталі — загальне враження не складеться. Для цього треба відійти на деяку відстань. Так і при вивченні Землі.
При космічному фотографуванні виявилося одне ці-каве явище. Як відоме, земна атмосфера є серйозною перешкодою для астрономічних спостережень. Вона заважає вивчати космічні об'єкти, розрізняти окремі їх деталі. Щось аналогічне відбувається і при спостере-женні земної поверхні з борту космічного корабля. Тов-ща повітря перешкоджає розглянути окремі деталі. Однак при великомасштабному фотографуванні, метою якого є виявлення глобальних геофізичних закономірно-стей, це явище відіграє позитивну роль. Атмосфера в цьому випадку перетворюється на своєрідний фільтр, який відсіює другорядні деталі і тим самим дає змогу виявити найважливіші риси геологічних структур, ро-слинного покриву, грунту та ін.
На знімках, зроблених з великих висот, добре видно й особливості глибинної будови Землі. Крізь шари сип-ких покладів ніби просвічує будова більш глибоких гори-зонтів земної кори. Такі знімки містять принципово нову інформацію, що сприяє виявленню нових покладів ко-рисних копалин. За допомогою цих знімків можна ви-вчати й закономірності великомасштабних геологічних процесів.
Так, наприклад, була виявлена велика кількість кільцевих структур з поперечником від сотень метрів до 700 км. Особливо вони поширені на щитах стародавніх платформ. Можна припустити, що великі кільцеві струк-тури — це найдавніші розломи, що виникли на найбільш ранніх стадіях розвитку земної кори, своєрідні душники, які з'єднують поверхню Землі з підошвою літосфери, де в основному акумулюється внутрішня енергія нашої планети.
Не доводиться сумніватися в тому, що для подальшо-го вивчення Землі знадобиться поєднання наземних і космічних методів дослідження.
Дещо забігаючи наперед, зазначимо, що у вивченні Землі й інших планет Сонячної системи наука йшла протилежними шляхами. Землю ми вивчали спочатку безпосередньо «зблизька», а потім перейшли до її ди-станційних досліджень за допомогою космічних апара-тів. Планети ж, навпаки, спочатку вивчались дистанцій-ними астрономічними методами, а останніми роками завдяки розвитку космічної техніки з'явилася можли-вість їх безпосереднього вивчення.
І в тому і в іншому випадку застосування нового способу дослідження дало можливість здобути надзви-чайно цінну додаткову інформацію, розширило уявлення про ці небесні тіла.
Людина і природа. Взаємозалежність властивостей організму людини й тварин і навколишнього середовища захисники релігії пояснюють наявністю доцільного «бо-жественного плану», божественною гармонією всього існуючого. Насправді ж спостережувана нами узгодже-ність властивостей природи і життя цілком може бути пояснена без допомоги надприродних сил. Ця узгодже-ність — результат тривалої взаємодії різноманітних про-цесів, що відбуваються у неживій природі і живих орга-нізмах.
Людина — частка природи, її породження. Як розум-на істота вона формувалася протягом багатьох поколінь, у певних зовнішніх умовах. У цих умовах відбувалася й розвивалася і її практична діяльність.
Що ж являють собою фізичні умови, які людство ді-стало «у спадок» від природи? Ці умови добре відомі, та все ж коротко нагадаємо їх.
Наш космічний дім — Земля — третя за відстанню від Сонця планета Сонячної системи. Вона рухається по майже круговій орбіті довкола денного світила на серед-ній відстані близько 150 млн. км від нього. Земля — ве-летенське кулясте тіло поперечником близько 12800 км і масою близько 6 * 1024 кг. Завдяки тяжінню Земля
утримує довкола себе атмосферну оболонку, що сягає у висоту близько 1000 км і поступово переходить у без-повітряний космічний простір.
До складу атмосфери входить близько 21 % кисню, життєво необхідного для людини і тварин. Ця кількість кисню підтримується в результаті процесу фотосинтезу, що відбувається під дією сонячного світла в зеленому листку рослин і водоростях, а також завдяки життєдіяль-ності деяких видів бактерій і мікробів.
В атмосфері Землі є шар озону, який відіграє надзви-чайно важливу роль для всього живого, оскільки він затримує згубне для життя ультрафіолетове випромінення Сонця.
Атмосфера відіграє істотну роль і в підтриманні теплового балансу планети, бо поглинає значну частину випромінювання Землі, не даючи йому виходити в ко-смічний простір.
Надзвичайно важливе значення для існування життя на Землі має й гідросфера — водна оболонка нашої пла-нети. Вода входить до складу живої клітини, живої речовини. Саме у водному середовищі відбуваються ті біохімічні реакції, які становлять сутність життя.
Завдяки постійному нахилу осі обертання Землі до площини її орбіти на нашій планеті існують різні клі-матичні пояси і змінюються пори року. З добовим обер-танням пов'язана і наявність у Землі досить сильного магнітного поля, що створює нездоланний бар'єр для заряджених частинок різних космічних випромінювань, які мають негативну біологічну дію.
Такими е ті основні фізичні умови, на тлі яких про-ходив розвиток і становлення життя на Землі, формуван-ня людини.
Боротьба за існування і природний добір спричини-лися до того, що в структурі й будові живих організмів відбилися зовнішні умови. Інакше кажучи, між власти-востями живих організмів й навколишнім середовищем
існує тісний взаємозв'язок. Зокрема, більшість особли-востей людини і тварин визначені такими фізичними умовами космічного порядку, як сила тяжіння, швид-кість добового обертання Землі, склад випромінювання Сонця тощо. Дія всіх цих факторів позначається на будові кістяка людини і тварин, дихального апарату й системи кровообігу, на будові органів чуття й цен-тральної нервової системи.
Так, наприклад, дія сили земного тяжіння зумовила оптимальні розміри живих істот, що населяють суходіл. У воді ж, де дія сили земного тяжіння певною мірою компенсується виштовхувальною силою, живуть і біль-ші тварини. Наприклад, деякі екземпляри китів досяга-ють у довжину близько 33 м і важать понад 1600 кН. На суші подібні чудовиська були б занадто неповороткими і навряд чи змогли б існувати.
Інший приклад: відомо, що в сонячному світлі най-більша енергія припадає на випромінювання з довжиною хвилі 555 нм (жовто-зелена частина спектра). І відпо-відно до цього око людини виявляється найчутливішим саме до жовто-зеленого кольору.
Космічні «обставини» визначили й «ритми» в життє-діяльності живих організмів. Так, наприклад, життєвий цикл найпростішого одноклітинного організму — аме-би — триває 24 год, тобто добу. З цього часу амеба 20 год росте, а 4 год припадає на підготовку клітини до поділу і на сам поділ.
Перелітні птахи здійснюють польоти в строго визна-чені періоди року.
Можна також припускати, що й психіка людини, і її життєздатність якоюсь мірою склалися під впливом тих фізико-астрономічних умов, які існують на нашій пла-неті.
Земля і збереження навколишнього середовища. Однією з основних причин, що породили релігійні уяв-лення про світ, було безсилля наших предків перед природою. А в сучасну епоху одним з факторів, що сприяє відтворенню релігійних поглядів, є страх перед можли-вими небезпеками і різного роду кризовими ситуаціями, які загрожують людству. Невіра у можливості людського суспільства, у можливості науки породжує у деяких людей, особливо у країнах капіталізму, ілюзорні надії на втручання неіснуючих надприродних сил, нібито здат-них такі небезпеки відвернути.
Однією з проблем, яка постала перед сучасною люди-ною, є екологічна проблема.
Природні ресурси нашої планети обмежені, а можли-вості природного навколишнього середовища не безкраї. Тим часом практичні потреби людства швидко зроста-ють, продуктивні сили бурхливо розвиваються, а отже, розширюються й масштаби використання земних ба-гатств. У зв'язку з цим виникає ціла низка гострих проблем, які мають першорядне значення для всього людства: чи вистачить продовольчих ресурсів, щоб про-годувати дедалі зростаючу кількість населення нашої планети? Чи зможе людство в умовах триваючого зростання продуктивних сил і чисельності населення успішно боротися із забрудненням і знищенням навко-лишнього середовища? Чим замінити нафту, газ, вугіл-ля, а також інші корисні копалини, запаси яких обме-жені і рано чи пізно вичерпаються? Як запобігти можливим глобальним змінам клімату внаслідок виді-лення в атмосферу промисловими підприємствами вели-кої кількості теплоти й вуглекислого газу? Як, нарешті, задовольнити безперервно зростаючі енергетичні потреби людства?
Багато буржуазних учених — соціологи, екологи, фі-лософи, економісти — мають досить песимістичну точку зору. Вони вбачають чи не єдиний вихід у тому, щоб взагалі припинити всякий розвиток земної цивілізації, зростання виробництва і споживання, запобігти подаль-шому збільшенню населення.
Немає нічого дивного в тому, що такий крайній пе-симізм засмучує деяких людей, штовхаючи їх у примар-ний світ релігійних надій. Тим більше, що конкретні рекомендації з практичного здійснення згаданих вище заходів нерідко мають воістину страхітливий характер. Ось що пише, наприклад, в одній із своїх статей аме-риканський еколог Дж. Харден: «Як же ми можемо допомогти тій чи іншій країні уникнути перенаселення? Очевидно, найгірше, що ми можемо зробити,— це посла-ти туди продовольство... Атомні бомби зробили б кращу справу».
Насправді ж ситуація не така безвихідна. «Обсяг кожного з невідновлюваних природних ресурсів Землі,— писав академік 6. К. Федоров,— неминуче обмежений і в міру використання скорочується. Також скорочується можливість для використання частки природних ресур-сів, що відновлюються,— прісної води, кисню в атмосфе-рі, лісу, риби в океані і т. п. Проте можливості задово-лення потреб людини залежать не тільки від наявності та обсягу відповідного природного ресурсу, але й від способів виробництва. Слід враховувати співвідношення кількох одночасно триваючих процесів. Скорочення запа-сів природних багатств — нафти, вугілля, лісу і т. д.— лише один з них. Другий — зростання ефективності ви-користання ресурсів. Третій — систематичне розкриття в результаті науково-технічного прогресу принципово нових можливостей задоволення основних потреб людини»
Уже зараз значна частка електричної енергії вироб-ляється на атомних електростанціях за рахунок викори-стання ланцюгової реакції самочинного поділу важких елементів. При цьому запаси «ядерного пального» практично необмежені, оскільки створено реактори, в проце-сі роботи яких відтворюється нове ядерне паливо.
На підході й принципово новий тип енергетичних установок — керовані термоядерні реактори. Вони здатні в доступному для огляду майбутньому повністю забез-печити потреби людства в енергії. Тим більше, що пали-вом для них може бути звичайна морська вода.
Перспективне і ще одне джерело енергії — Сонце. Мо-жливо, вже в цьому сторіччі будуть створені космічні орбітальні сонячні електростанції, що перетворюють енергію сонячного випромінювання на електричну. А во-на по високочастотних або лазерних каналах переда-ватиметься на Землю. До речі, такий спосіб пов'язаний з мінімальними змінами в навколишньому середовищі.
Вже зараз майже половина продукції текстильної промисловості виробляється з синтетичних матеріалів. Із синтетики виготовляються й більшість деталей машин і механізмів. Створюються синтетичні матеріали з на-перед заданими властивостями. Але це тільки початок. З часом людина навчиться виробляти буквально «все з усього». А це означає, що одна й та сама порція речо-вини у різних формах багаторазово служитиме людям. Так буде, очевидно, розв'язано проблему сировини.
Що ж стосується забезпечення людства їжею, то з часом людина оволодіє механізмом фотосинтезу і на-вчиться виробляти харчові речовини поза зеленим лист-ком рослин, тобто обходитися без сільськогосподарського виробництва. Це не тільки вивільнить колосальні площі, зайняті сільськогосподарськими угіддями, а й зробить виробництво їжі не залежним від кліматичних умов. Можна успішно боротися і з забрудненням навколиш-нього середовища — удосконаленням промислових під-приємств, створенням безвідходного виробництва з замк-нутими екологічними циклами.
Набагато важчою проблемою є підтримання тієї при-родної рівноваги, що склалася між різними природними процесами за багато мільйонів років еволюції Землі. Але це не означає, що завдання полягає в тому, щоб зберегти саме той стан речей, який існує у природі на даний момент. Таке уявлення не тільки дуже спрощене, а й у корені неправильне.
Проблема вимагає діалектичного підходу. Необхідно зберігати не рівновагу взагалі, а рівновагу, що відпо-відає сучасному рівню розвитку людства і тим завдан-ням, які перед ним стоять у дану епоху. Йдеться, таким чином, про створення єдиної саморегулювальної системи «людина — виробництво — природа», системи з такими зворотними зв'язками і можливостями керування, які давали б змогу здійснювати оптимальну взаємодію між людським суспільством і природою. В нашій країні роз-в'язання цього завдання набуло надзвичайно важливого державного значення.
Однак щоб забезпечити оптимальну взаємодію люди-ни й природи в масштабі всієї нашої планети, потрібні спільні зусилля багатьох країн.
Усе сказане свідчить про те, що при відповідних зу-силлях і відповідній організації наука може знаходити реальний вихід з кризових ситуацій навіть глобального характеру. І тому немає ніяких підстав шукати в подіб-них ситуаціях втіху за допомогою релігійних ілюзій.
Інша справа, що практичне здійснення потрібних заходів може наштовхуватися на перешкоди соціального порядку, пов'язані з існуванням у сучасному світі капі-талістичного табору, капіталістичної системи господар-ства. Для подолання цих перешкод потрібний вищий рівень міжнародної співпраці, ніж той, який існує в су-часному світі, а в перспективі — соціальна перебудова капіталістичного суспільства.
Крім того, треба мати на увазі, що нерідко в ранг глобальних кризових ситуацій невиправдано зводяться проблеми, виникнення яких зумовлено саме капіталі-стичною системою господарювання.
Як відомо, в земній атмосфері на висотах від 15 до 40 км міститься шар так званого озону, з максимумом концентрації на висоті близько 25 км. Озон — це кисень в особливому молекулярному стані — одна молекула озо-ну складається з трьох атомів кисню.
Утворюється озон під дією ультрафіолетової радіації Сонця, головним чином у тропічних районах нашої планети, і розноситься повітряними течіями в райони середніх і високих широт.
Надзвичайно важлива властивість озоносфери, що є необхідною для забезпечення можливості існування життя на Землі, полягає в тому, що вона поглинає жорст-ку ультрафіолетову радіацію Сонця, згубну для живих організмів. У разі пошкодження озоносфери, наша планета виявилася б непридатною для подальшого життя.
Згідно з наявними науковими даними, близько 650 мільйонів років тому вміст кисню у повітряній обо-лонці Землі становив близько 0,1 % його сучасної кон-центрації. Поповнення киснем могло відбуватися за рахунок двох джерел: його надходжень з надр планети (спочатку кисень витрачався на окислювання заліза, а потім став концентруватися в атмосфері) і діяльності синьо-зелених водоростей. Що ж до озоносфери, то вона виникла близько 570 мільйонів років тому.
У 1985 році над Антарктидою було виявлено так зва-ну «озонну дірку» — район, де озоновий шар став дуже тонким. Утворюється «дірка» у вересні й жовтні, а потім вона «затягується». Розмір «дірки» становить близько 10 млн. кв. км, тобто її можна порівняти з територією США.
Природа цього явища поки що незрозуміла, оскільки тривалість спостережень порівняно невелика. Не виклю-чено, що ми маємо справу з якимось короткочасним або періодичним природним атмосферним процесом, який, зокрема, може бути пов'язаний з коливаннями рівня сонячної активності (1985—1988 pp.—роки мінімуму чергового циклу сонячної активності).
Не виключено також, що однією з причин утворення озонної дірки є господарська діяльність людини. В результаті ряду виробничих процесів у атмосферу надхо-дить велика кількість хлоромістких сполук; перш за все фреонів, які використовуються в аерозольних упа-ковках. Піднімаючись у стратосферу, фреони під дією сонячного випромінювання розпадаються, і при цьому виділяється атомарний хлор, що активно руйнує озон.
Істотну роль можуть відігравати й нітрати, що їх використовують у сільському господарстві як добрива. Деяка їх частина засвоюється рослинами, але більша частина розкладається, внаслідок чого утворюються азо-тисті сполуки, які піднімаються в атмосферу і вступа-ють у хімічні реакції з озоном. Є повідомлення про те, що утворення типу «озонних дір» виявлено і в Арктиці, хоча і значно менших масштабів, ніж в Антарктиді.
Можливо, ця неоднаковість пояснюється тим, що меридіональна атмосферна циркуляція в Північній пів-кулі Землі відбувається значно активніше, ніж у Пів-денній, і повітряні течії, приносячи озон з екваторіаль-ної зони на північ, встигають поповнювати його змен-шення.
У 1988 р. цікаві дослідження атмосферних процесів у Арктиці, які здатні справити вплив на озоносферу, провели радянські вчені з борту дослідницького літака «Циклон».
Як було встановлено, протягом полярної ночі у при-полярних арктичних районах у стратосфері утворюються незвичайні хмари, що складаються з мікроскопічних кристаликів переохолодженого льоду. Протягом трива-лих зимових місяців ці кристалики збирають на себе фреони, поступово дрейфуючи до полюсу. З настанням весни під впливом сонячних променів кристалики та-нуть, а вивільнені фреони починають «знищувати» озон.
Імовірно також, що викиди в атмосферу деяких хі-мічних речовин призводять, мабуть, і до «місцевих» виснажень озонового шару. В усякому разі, згідно із спостереженнями, які ведуться на спеціальних озоно-сферних станціях, зареєстровано близько 50 випадків зниження концентрації озону над Москвою, Києвом й іншими великими містами європейської частини краї-ни. Щоправда, при цьому «наскрізні» діри в озоносфері не виникають і з плином часу нормальна товщина озо-нового шару відновлюється, так що ситуація поки що не є критичною. Проте це не знімає проблему. Необхід-но вже зараз докласти всіх зусиль до того, щоб надійно усунути екологічні фактори, здатні призводити до руй-нування озоносфери.
Методичні міркування. З точки зору наших сучасних знань про Землю, Всесвіт і людину наша планета (при-наймні, у межах Сонячної системи) — унікальне небесне тіло. Унікальне тому, що саме на Землі в процесі її природного розвитку склався комплекс фізичних та ін-ших умов, що забезпечують можливість виникнення і розвитку живих організмів, який спричинив появу людини — розумної істоти, здатної пізнавати й пере-творювати навколишній світ. Зрозуміло, такий «науко-вий антропоцентризм» не має нічого спільного з серед-ньовічним релігійним антропоцентризмом, в основі якого було уявлення про те, що Земля займає «особливе» місце у світобудові за «божественним задумом», що вона, як і весь світ, створена богом спеціально для людини, а лю-дина — це вінець божественного творення, що успадку-вала образ і подобу творця.
Насправді ж земні умови нашого буття — це резуль-тат розвитку природних процесів. І ми живемо на Зем-лі, а не на Марсі або на Венері тому, що на жодній іншій планеті Сонячної системи не існує тієї сукупності при-родних факторів, яка е необхідною і достатньою для існування й розвитку живих організмів. Знання цих
факторів, що визначають стан безпосереднього середо-вища нашого життя, для сучасного людства абсолютно необхідне. Справа в тому, що ці умови з плином часу змінюються. Змінюються як у результаті природних процесів, так і внаслідок практичної діяльності сучасної людини. І дуже важливо знати закономірності цих змін, а також їх допустимі межі, бо якщо ці межі будуть порушені, Земля може стати непридатною для життя.
