Сочинения

(Еще не оценили)

Загрузка...

Жизнь оглушает нас стремительным темпом. Под ее нажимом люди невольно начинают воспринимать «медленность» и «слабость» как нечто отрицательное, от чего необходимо во что бы то ни стало освободиться. Только все ли в силах освободиться? Кто-то не блещет искрометностью и работоспособностью лишь оттого, что не собран или не разбужен обстоятельствами. А кто-то рожден таким. Но сказанное о шоферах и ткачихах утверждает: к «слабости» и «инертности» можно приспособиться. И все-таки: что это — недостаток? Досадные  ошибки   природы? Даже сам великий И. П. Павлов считал «сильную» нервную клетку во всех отношениях более совершенной.

Если это положение перенести на целый организм, то животные «сильного» типа должны приспосабливаться к условиям

[smszamok]

жизни лучше, чем «слабые». Иначе говоря, «слабые» должны отсеиваться, вымирать. Между тем, исследования показывают, что этого не происходит. В живой природе «слабый» тип не уменьшается, а, наоборот, судя по экспериментальным материалам, все больше выявляется. Каким же образом в естественных условиях, где безгранично властвует естественный отбор, мог сохраниться этот, казалось бы, жизненно нестойкий тип? По-видимому, раз в природе всегда наряду с «сильными» индивидуумами существуют и «слабые», значит, у этих последних есть некие механизмы защиты, уравновешивания   с   неблагоприятной    внешней    средой.

Над этим обстоятельством задумался известный психолог С. М. Теплое. В 1955 году он высказал гипотезу: «слабость» нервной системы есть результат ее высокой чувствительности. Прошло некоторое время, и эта гипотеза получила подтверждение в целом ряде экспериментальных работ. Ну, а коль скоро это так, позволительно ли считать «слабый» тип безусловно неполноценным? Ведь отрицательное в нем — малая выносливость,— как правило, уравновешивается положительным — высокой слуховой, зрительной и прочей чувствительностью. И у «сильных» налицо не только плюс — большая работоспособность, но и явный минус — низкая чувствительность. Кстати говоря, поисковые собаки — так называемые ищейки — это как раз животные со слабым типом нервной системы. Они быстрее утомляются, зато у них неизмеримо острее, чем у «сильных» четвероногих, развито обоняние. Если же говорить о человеке, то, пожалуй, именно «слабый», как никто другой, способен понимать интонации и улавливать оттенки    настроения   окружающих   людей.

Психологи производили эксперименты и заметили: если школьный класс, производственная бригада состоят из одних «сильных», они не столь жизнеспособны. И класс и бригада довольно скоро распадаются. «Слабые» как бы цементируют коллектив. Это очень важный аргумент в их пользу. Впрочем, далеко не единственный. Да, они трудно и медленно «входят» в профессию. Зато потом, окончательно привыкнув к ней и поверив в себя, делают свое дело гораздо основательнее и тщательнее, чем представители противоположного типа. В лабильности и инертности нервных процессов тоже сплетены воедино положительное и отрицательное. Как выяснилось, «медленные» хотя и не обладают даром «схватывать на лету», но лучше запоминают увиденное или услышанное, чем «скорые». И знания их обычно крепки и долго держатся. А «быстрому» именно его «быстрота» порой мешает по-настоящему глубоко проникнуть в суть дела, углубленность  ему претит, она ему надоедает.

Итак, в каждом свойстве психики, подаренном нам природой, непременно есть что-то «хорошее» и что-то «плохое», и одно проистекает из другого. Воистину справедливы слова: «Наши недостатки есть продолжение наших достоинств»…

Между тем сами-то эти свойства никакие. Они профессионально нейтральны. Они воспринимаются как хорошие или как плохие в зависимости от конкретной производственной ситуации или каких-то жизненных обстоятельств. Да, существуют профессии, которые требуют определенных природных данных. Такая работа, где внезапно меняются производственные алгоритмы, где количество поступаемой информации резко колеблется, где надо немедленно принимать решения,— не для всех. Только «сильные», как выяснилось, способны просиживать долгие часы перед разного рода табло, выполнять длительную, напряженную работу и при этом сохранять готовность к экстренным действиям. «Слабый» диспетчер аэропорта или, скажем, «слабый» оператор энергосистем на электростанции, несмотря на высочайшую квалификацию и прочие достоинства, не в силах действовать успешно в аварийной обстановке. И «инертный» военный радист и «инертный» телеграфист порой оказываются не на месте уже в силу того, что не в состоянии молниеносно двигаться и соображать. Однако профессий, которые предъявляют к человеку столь категорические требования, очень немного. Подавляющее большинство их открыто для людей с самыми разными природными свойствами. Потому-то советские психологи решительно против профессионального отбора как такового, если речь идет не о каких-то исключительных специальностях (ведь признать человека профессионально несостоятельным — это значит невольно нанести ему моральную травму и, может быть, неисцелимую).

Остановитесь, задумайтесь! Главное в науке—найти ответ на вопрос «почему». Язык, удивительнейшее создание человека, стоит того, чтобы мы о нем думали, были «почемучками» в языкознании! Эта книга не справочник по основным вопросам языковедения. Главная ее задача будет выполнена, если она поможет, развитию вашей лингвистической наблюдательности, вашего «языкового чутья» и бережного отношения к языку. И еще одно замечание. Не на все вопросы, даже поставленные в книге, вы найдете весь ответ. А некоторые ответы лишь возбудят у вас новые вопросы. Что ж, такова и сама наука с ее постоянным поиском. Что-то она знает твердо, а о чем-то еще только догадывается, строит предположения. На что-то она уже может дать ответ, а о чем-то может лишь сформулировать вопрос.

[/smszamok]

Да и найденный ответ часто лишь ставит перед учеными новые вопросы, оказываясь промежуточным     рубежом, за которым открываются новые дали. Этот процесс познания закономерностей бесконечен для науки, и, повторяю, не только для физики, химии, астрономии, генетики, но и для лингвистики.

Наверное, не все, о чем говорится в книге, покажется вам привычным или даже бесспорным. Ну что ж, читать ее нужно внимательно, критически, не принимая все на веру, это тоже необходимое условие вхождения в науку.

(Еще не оценили)

Загрузка...

Простой    по   строению    и   функциям позвоночник  древней   рыбы   развился   у человека в  сложную  опору для  тела  и   головы   и  делает  возможными  различные движения. Евстеноптерон, древняя костная рыба, 375 млн. лет тому назад обходился недифференцированным позвоночником. Одинаковой формы позвонки, соединенные с короткими ребрами, обеспечивали опору плавательным мышцам. Одинаковые ребра (черный цвет) евстеноптерона допускали только волнообразные движения по длине тела. Амфибия ихтиостега нуждалась в более крепком позвоночнике, чем евстеноптерон, поскольку на суше вода уже не поддерживала тела. И позвонки у нее заметно толще и шире. Большие ребра ихтиостеги, возможно, служили опорой не только ее туловищу,   но  и   голове.

[smszamok]

Позвонки млекопитающеподобной рептилии тринаксодона соединены еще более плотно, чем у ихтиостеги, и дифференцированы по форме и размерам: они крупнее возле конечностей н мельче в более легком хвосте. Шейные ребра тринаксодона уменьшились, и двигать головой ему   было   гораздо     легче,     чем   ихтиостеге. Современная тупайя, похожая на вымерших древних млекопитающих, лазает по деревьям и ходит по земле, сгибая и выпрямляя позвоночник. Ее позвонки приспособлены для обоих типов движения. Шея тупайи стала такой гибкой отчасти из-за уменьшения шейных ребер, от которых остались только  бугорки.

Этот процесс не только обходится организму очень дорого, но и чреват большими опасностями. Например, рак, сбросив с наступлением линьки карапакс, оказывается совершенно беззащитным и вынужден прятаться под камнями или в водорослях, пока его новая оболочка не затвердеет. Именно по этой причине ракообразные да и большинство других членистоногих невелики: большой рост потребовал бы и большего числа линек. Многие насекомые вообще не сбрасывают свои внешние скелеты — после стадии куколки, когда у них совсем нет скелета, они перестают расти. Именно внутренний скелет позволяет позвоночным Достигать огромных размеров, оставаясь при этом подвижными и ловкими. Им не приходится переживать опасные периоды линьки. Кости внутри их тела не сбрасываются периодически, а растут вместе с прочими его частями. Первым животным с таким выгодным строением тела было, по всей вероятности, древнее рыбоподобное существо, напоминающее современного ланцетника, обитателя теплых морских мелководий, который похож на крохотного прозрачного пескарика. Но строение его много примитивнее, чем у пескаря. У него не г ни челюстей, ни зубов, ни парных плавников, ни костей.

Образ жизни вялого ланцетника нетипичен для активных подвижных позвоночных. Однако его внутреннее строение обладает чертами, сыгравшими в свое время огромную роль в эволюции. Например, вдоль его спины тянется пучок нервных волокон, соответствующих человеческому спинному мозгу. Он слегка расширяется у переднего конца — это уже зачаток головного мозга. Под пучком проходит нечто вроде упругого, стержня в волокнистом чехле, так называемая хорда, которая позволяет телу ланцетника изгибаться, но препятствует продольному сжатию. Именно вокруг хорды миллионы лет тому назад возник позвоночник.

Человек обязан рыбам не только позвоночником, но и другими тесно соседствующими с ним костями, которые кажутся его продолжением. Это челюсти, зубы и череп. На самом же деле все они развились не из внутренних костей какого-то древнего существа, а — по странной прихоти эволюции — из внешнего покрова древней   рыбы.

Первым, вероятно, появился череп. У человека, как и у всех высших животных, череп представляет собой крепкий костяной футляр, сидящий на конце позвоночника так, словно развился из него. Однако вначале некоторые его кости были пластинками панциря, защищавшего примитивный мозг Древних рыб вроде акантодов. У древнейших рыб эти пластинки покрылись Кожей И образовали внутреннюю  структуру  головы.

В процессе эволюции хорда животных, предположительно похожих на ланцетника, покрылась соединенными между собой костяными сегментами, которые укрепили ее, а затем и заменили. Первоначально этот более сложный аппарат обеспечивал рыбе возможность лучше плавать. Рыбы плавают С помощью крупных мышц, расположенных по бокам их тела. Поочередно сокращаясь, эти мышцы придают телу волнообразное движение, которое в сочетании с колебаниями хвостового плавника проталкивает рыбу сквозь воду вперед. Позвоночник служит опорой для плавательных мышц, и благодаря ему рыба способна изгибать свое тело волнами, не сжимая его и не деформируя, что сильно мешало бы ей плыть. Благодаря позвоночнику рыбы стали плавать гораздо лучше, и это позволило им в конечном счете стать хозяевами океана.

В силурийском периоде, когда численность рыб заметно возросла, они жили, по-видимому, в пресных водоемах, где всасывали питательный донный ил беззубыми, лишенными челюстей ртами. Подобный рот не мог послужить защитой от ракоскорпионов и других хищников того времени. А для того, чтобы сами рыбы начали питаться существами не совсем микроскопических размеров, им необходимо было обзавестись челюстями и зубами, способными кусать и рвать. По сторонам глотки у них имелся ряд скелетных дужек, обращенных вершинами назад. Дужки эти поддерживали жабры, при помощи которых рыба дышала, з возможно, и захватывала при процеживании воды всякие мелкие организмы, которыми питалась.

[/smszamok]

Четвероногий примат мезопитем был способен некоторое время стоять на задних конечностях, пока тянулся передними к чему-то или хватал что-то, и его позвоночник обеспечивал достаточную жесткость при вертикальном положении тела,, сохраняя при этом гибкость, необходимую для передвижения по деревьям. Его позвонки отличало разнообразие форм. Мелкие шейные позвонки поддерживали череп и позволяли поворачивать голову как при вертикальном, так и при горизонтальном положении. Крупные позвонки поясничного отдела обеспечивали опору при «гталкнва—|ии. Движения головы мезопитека зависели, в частности, от системы «атлант—эпист-рофей», как называются два шейных позвонка. Верхний, атлант, названный таи потому, что он поддерживает череп, как мифологический велинан Атлант поддерживает небо, дает голове возможность двигаться вверх и вниз, а эпистрофей — из стороны в сторону. Позвонки прямоходящего человека надежно соединены между собой в гибкий вертикальный стержень. Позвонки постепенно увеличиваются от шеи к тазу, где вес тела переносится на ноги. Благодаря прямой осанке голова человека соединена с позвоночником по-иному, чем головы приматов, которые при ходьбе опираются на передние конечности, У мезопитека позвоночник соединялся с затылочной частью черепа, а у человека он переместился прямо под череп.

(Еще не оценили)

Загрузка...

Наряду с совершенствованием арсенала горной техники, модернизацией существующей технологии извлечения полезных ископаемых идет и дальний поиск новых принципов добычи угля, которые должны сыграть важную роль в ускорении научно-технического прогресса. О трех направлениях такого поиска рассказывают сотрудники Института горного дела. Исследования в этой области уже дали серьезные практические результаты. Если раньше наши комбайны добывали 1—2 тонны угля в минуту и расходовали на добычу тонны топлива около 1 киловатт-часа электроэнергии, то сейчас их производительность достигает 6 — 8 тонн в минуту, а удельные затраты энергии снизились в 2,5—3 раза и составляют 0,3 — 0,4 киловатт-часа. Изучая данные о поведении пласта, удалось выяснить чрезвычайно интересное обстоятельство. Оказывается, в лаве можно создать условия, при которых куски угля сами будут отделяться от пласта! Дело здесь вот в чем. Пока пласт угля не разрабатывался, горные породы окружали его со всех сторон и податься ему было некуда. Существовало некое равновесие сил, действующих на массив угля. Иное дело, когда сверху, снизу, с боков — давление, и лишь с одной стороны, со стороны забоя, образовалась пустота, выработанное пространство. Сюда-то под гнетом горных пород и начинает выжиматься уголь. Явление это так и называют «отжим угля».

Сила отжима столь велика, что уголь по имеющимся в нем микротрещинам сам раскапывается на куски. По мере отделения этих кусков от пласта, горное давление в нем перераспределяется и зона отжима постепенно смещается вглубь. Таким образом, под действием горного давления может раскрошиться весь пласт. Конечно, для каждых конкретных условий будет своя скорость такого самопроизвольного процесса разрушения. Она может быть столь маленькой, что процесс отжима практически не наблюдается, а может достигать такой величины, что нужно лишь успеть выбрать уголь до того, как его засыплют оставшиеся без опоры горные породы. Для защиты от обрушения в подземных выработках   устанавливают крепь. В результате давление породы на пласт меняется, перераспределяется на стойки. Установлено, что чем больше сопротивление крепи, тем меньше проявляется отжим и наоборот. Следовательно, изменяя сопротивление крепи, можно управлять интенсивностью процесса отжима угля. При современной технологии добычи угля, когда в очистном забое находятся люди, увеличивать отжим ослаблением крепи, конечно, недопустимо, ведь это создает угрозу обвала. Более того, в шахтах приходится иногда применять даже дополнительные «противоотжимные» меры, чтобы преждевременно не нарушить целостности пласта, обеспечить безопасные условия работы. С этой целью, например, в Подмосковном угольном бассейне использовались специальные устройства, а в некоторых шахтах ФРГ закачивают в пласт синтетический клей.

И тем не менее идея использования явления отжима угля в сочетании с возможностью регулирования этого природного эффекта, в частности его направленного усиления, должна рассматриваться как перспективная. Ведь уже в настоящее время разрабатывается безлюдная выемка угля, то есть способы его добычи, при которых рабочие в забоях отсутствуют. В этом направлении делаются серьезные шаги. Именно для такой технологии целесообразно создавать агрегаты, которые объединят разрушающую машину (например, кольцевой струг) и механизированную крепь. Регулируя ее сопротивление, удастся повысить степень отжима и тем самым за счет сил природы помочь выемочной машине добывать уголь (явление отжима зачастую развивается, как уже говорилось, довольно медленно и поэтому само по себе не может обеспечить высокоэффективную добычу угля). Ясно, что при такой технологии затраты энергии на разрушение угля будут значительно меньше, чем при использовании существующих сегодня самых современных механизмов.

(Еще не оценили)

Загрузка...

Если проводимость плазмы велика, но ограниченна, то есть если плазма оказывает некоторое сопротивление электрическому току, то происходит лишь Частичная экранировка нового поля. При этом появляются также силовые линии, соединяющие новые пятна со старыми. Токовый слой имеет ограниченную ширину и более сложную структуру. Отсутствия плазмы и случаем идеально проводящей плазмы. А именно, существует токовый слой, однако не полностью разделяет старое и новое магнитные поля, и имеются силовые линии, соединяющие новые пятна со старыми. В токовом слое происходит непрерывное выделение энергии — нагрев плазмы протекающим по этому слою током. Может случиться так, что ток не поддерживается извне и через определенное время прекращается, токовый слой исчезает. Это может произойти, например, из-за того, что движение магнитных пятен приостановилось, прекратилось изменение магнитного поля и как результат исчезло электрическое поле, которое как раз и создает токовый слой. С исчезновением токового слоя магнитные силовые линии пересоединяются так, как это было бы в фотосфере без плазмы. В таком состоянии запас энергии магнитного поля минимален, а вся ранее связанная с током энергия расходуется на нагрев плазмы и на ее движение в процессе пересоединения.

Движение плазмы вблизи токового слоя  определяется конфигурацией магнитных полей; это движение упрощенно. Плазма втекает в

[smszamok]

токовый слой по его широким поверхностям, как бы вместе с магнитными силовыми линиями. В самом слое магнитные силовые линии пересоединяются — из-за ограниченной проводимости плазмы здесь уже нет вмороженности. И в итоге из каждой вносимой в слой магнитной силовой линии образуются «половинки», так что вместе с «половинками», вносимыми с противоположной стороны слоя, они дают две различные, самостоятельные силовые линии, которые вместе с плазмой выбрасываются из слоя в противоположные стороны. В этом и состоит существо процесса пересоединения. Плазма вместе с магнитными силовыми линиями втекает в токовый слой по его широким сторонам. Каждая силовая линия «рвется» посередине и соединяется с силовой линией, которая находится по другую сторону слоя. При таком «пересоединении» образуются вертикальные силовые линии, которые вместе с плазмой выбрасываются из токового слоя в противоположные стороны.

Итак, реальный токовый слой — это весьма сложное течение плазмы в неоднородном магнитном поле. Энергия, выделяющаяся в токовом слое, расходуется на нагрев атмосферы Солнца и, весьма вероятно, является одной из основных причин повышенного излучения активных областей в различных спектральных диапазонах.

Однако это пока не вспышка. Для вспышки характерно еще более мощное излучение, когда весь запас энергии токового слоя выделяется очень быстро, за несколько минут. До конца причина этого взрыва еще не ясна, однако можно указать наиболее вероятный механизм этого процесса. Как мы уже говорили, в таковом слое происходит непрерывное выделение энергии из-за того, что плазма оказывает определенное сопротивление электрическому току. В условиях спокойно развивающегося слоя это сопротивление имеет ту же природу, что и хорошо известное сопротивление твердых проводников: переносящие электричество электроны сталкиваются с остальными частицами проводника и передают им часть своей кинетической энергии. В результате энергия направленного движения электронов переходит в энергию хаотического движения частиц проводника. Происходит нагрев проводника.

Но в плазме возможен еще и другой механизм сопротивления; он начинает эффективно действовать, когда скорость электронов, создающих ток, превосходит некоторый определенный предел (обычно такой порог — это приблизительно средняя тепловая скорость электронов, но в неоднородной или неравновесной плазме порог может быть и значительно ниже). Быстрый поток электронов возбуждает колебания плазмы подобно тому, как вызывает звуковые колебания в воздухе летящий снаряд. При этом электроны быстро теряют свою энергию, а это значит, что резко возрастает сопротивление электрическому току.

В отличие от обычного, «нормального» сопротивления такое сопротивление, связанное с возбуждением колебаний в плазме, с появлением в ней неупорядоченных движений, турбулентности, называют   аномальным   сопротивлением. Аномальное сопротивление может возникнуть и в токовом слое. Если в слой поступает меньше плазмы, чем из него выбрасывается — а в определенных условиях так и происходит,— то число электронов в слое постепенно уменьшается. Для того, чтобы при меньшем числе электронов существовал достаточно сильный ток, нужно, чтобы эти электроны двигались быстрее. В итоге это как раз и приводит к увеличению скорости упорядоченного движения электронов вплоть до порога, за которым появляется аномальное   сопротивление.

Появление аномального сопротивления в некоторой части токового слоя приводит к тому, что ток начинает быстро затухать и, соответственно, резко растет скорость выделения энергии в токовом слое. При этом как бы происходит разрыв токового слоя: в области аномального сопротивления скорость пересоединения магнитных силовых линий резко увеличивается, а остальные части токового слоя под действием появляющихся магнитных сил с большой скоростью отбрасываются в стороны. Этот механизм выброса плазмы был удачно назван «рогаткой». В самом деле, подобно мальчишеской рогатке, пересоединившиеся магнитные силовые линии, которые в плазме ведут себя, как упругие нити, стремятся сократиться и выбрасывают плазму с большой скоростью   из  области   слоя.   Подобные выбросы плазмы часто наблюдаются на Солнце во время солнечных вспышек.

Не менее важен еще один эффект, возникающий в области разрыва токового слоя. В этой области магнитное поле быстро изменяется, и это, как обычно, ведет к появлению сильного электрического поля. В то же время плазма выбрасывается из области разрыва токового слоя, ее концентрация здесь сильно падает. В такой разреженной плазме электрическое поле сравнительно легко ускоряет заряженные частицы и именно с этим может быть связано появление при солнечной вспышке значительного количества частиц большой энергии. Такое ускорение    частиц    сопровождается    также сильным разогревом плазмы в области аномального сопротивления и появлением над тепловых частиц. Таким образом, в отличие от спокойного токового слоя при его разрыве значительная часть энергии превращается, во-первых, в кинетическую энергию выбрасываемых с большой скоростью потоков плазмы и, во-вторых, в энергию ускоренных над тепловых частиц и появляющихся при сильных вспышках солнечных космических лучей.

Эффект «рогатки». В области разрыва токового слоя возникает сильное вертикальное магнитное поле. Силовые линии имеют форму петель, охватывающих части разорвавшегося токового слоя. Подобно упругим нитям, магнитные силовые линии стремятся сократиться и выбрасывают плазму из слоя в обе стороны с большой скоростью.

Подводя итоги нашему короткому очерку, можно сказать, что солнечные вспышки представляют собой пример процесса в плазме, при котором движение этой плазмы в изменяющемся магнитном поле приводит к возникновению тонких токовых слоев, к концентрации энергии в области этих слоев и в последующем к их разрыву. Разрыв же токового слоя сопровождается выделением значительной части энергии в так называемых нетепловых формах: выбросах сгустков плазмы и ускорении заряженных частиц.

В дальнейшем быстро движущиеся сгустки плазмы порождают ударные волны, которые часто наблюдаются при солнечных вспышках, а быстрые частицы генерируют в окружающей плазме практически весь спектр электромагнитного излучения — от радиоволн до жестких рентгеновских и гамма-лучей. В частности, потоки тепла и быстрых частиц, проникая из области разрыва токового слоя в верхние слои хромосферы, вызывают их разогрев и появление того самого излучения в линиях оптического спектра, которое длительное время было практически единственным наблюдаемым проявлением вспышек. Теперь, благодаря внеатмосферным наблюдениям на ракетах, спутниках и пилотируемых орбитальных станциях, мы знаем, что это далеко не все и даже не главное в энергетическом отношении излучение вспышек. Большая часть энергии излучается в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах (на цветной вкладке в начале статьи приведено изображение солнечной вспышки в ультрафиолетовом диапазоне, полученное на орбитальной станции «Скайлэб»).

[/smszamok]

В заключение отметим еще один момент. Достигнутые успехи в исследовании природы и механизма солнечных вспышек дают хорошую основу для научного прогнозирования этого явления, что, как уже говорилось, имеет важное значение для космической метеорологии — науки о космической «погоде». Уже сейчас можно представить себе, как наземные и внеатмосферные станции слежения за магнитными полями на Солнце будут непрерывно собирать и обрабатывать данные о магнитных полях и электрических токах в атмосфере Солнца, выявлять токовые слои, следить за их развитием и на этой основе выдавать прогнозы вспышечной активности Солнца. Имеются основания ожидать, что благодаря относительной простоте расчета солнечных магнитных полей эти прогнозы могут оказаться более простыми и надежными, чем прогнозы метеорологической обстановки в земной атмосфере,

(Еще не оценили)

Загрузка...

Ситуация в Индийском океане: там направления течений меняются в зависимости от сезона и направления господствующих ветров-муссонов. В южном полушарии тоже есть субтропические круговороты, только в отличие от северных они вращаются против часовой стрелки. Близ экватора идет Южное Пассатное течение, тоже с востока на запад. У берегов Южной Америки часть его отклоняется на юг, образуя Бразильское течение, а вдоль берегов Африки к северу идет Бенгальское течение. В Тихом океане в круговороте участвуют Восточно-Австралийское и Перуанское течения. В Индийском— на западе течение Мыса Игольного, на востоке — Западно-Австралийское.

И еще назовем самое мощное на Земле Течение западных ветров, идущее вокруг Антарктиды, в силу чего его называют еще Антарктическим циркумполярным (или круговым) течением. Оно пересекает все три океана и

[smszamok]

замыкает южные субтропические круговороты. Ширина этого течения 2500 километров, от 40-й параллели на юг, почти до Антарктиды. Это знаменитые у моряков «ревущие сороковые»—зона сильных и постоянных ветров и штормов. Разумеется, здесь названы лишь наиболее крупные течения, это видно и по карте-схеме, приведенной на цветной вкладке, да и на ней обозначены далеко не все (их, только поименованных,— около сорока). Но, кроме течений, существуют еще так называемые противотечения. Это те, что движутся навстречу основному в данном районе потоку. Наиболее известные экваториальные противотечения, еще их называют межпассатными, ибо они «уютно устроились» как раз в тихой, штилевой полосе между северными и южными пассатными   течениями и идут им навстречу, на восток. Обнаружены противотечения по краям Гольфстрима, и вообще существует такая точка зрения, что всякому течению соответствует свое противотечение. Основания для такого взгляда есть, но экспериментальных подтверждений пока маловато.

Еще одно противотечение заслуживает быть отмеченным — Антило-Гвианское. Его открытие так же, как и открытие течений Ломоносова и Кромвелла,— одно из крупнейших в последние годы. Открыла его в 1969 году экспедиция, которой руководил известный советский океанолог профессор В. Г, Корт. Оно зарождается севернее Багамских островов и устремляется на восток узкой полосой между Антильским и Гвианским течениями, идущими на запад. Далее в океане оно дает начало экваториальному противотечению, а также течению Ломоносова, но это последнее идет уже под поверхностью океана.

Да, есть и такие — подповерхностные течения. Одно из них в экваториальной зоне Тихого океана открыл в 1953 году американский ученый Т. Кромвелл. Впоследствии это течение, столь же мощное, как Гольфстрим, получило имя своего первооткрывателя. В мае 1959 года подобное же подповерхностное течение было открыто в Атлантике, и тоже под Южным Пассатным течением. Сделали это ученые Морского гидрофизического института АН УССР, которыми руководил академик АН А. Г. Колесников, в экспедиции на корабле «Михаил Ломоносов». Они и дали открытому течению имя «отца русской науки». В Индийском океане подобное подповерхностное течение носят имя Б. А. Та-реева — молодого советского океанолога, недолгая жизнь которого была посвящена изучению именно этого течения.

До сих пор мы говорили лишь о поверхностных и подповерхностных водах, то есть о верхнем слое океана толщиной около 500—1000 метров. Но специалисты различают еще промежуточные воды, глубинные и придонные, и все они циркулируют! Наиболее сильные потоки, как и поверхностные, получают собственные имена. Это, например, Антарктическая донная вода. Зимой в антарктических морях образуется лед, соль из него постепенно уходит в воду. Холодная и «пересоленная» вода опускается ко дну и там очень медленно, не тоже движется. В Северной Атлантике зона интенсивного опускания вод—близ Гренландии. Она формирует придонный поток в южном направлении — это Арктическая донная вода. Где-то в районе 40° с. ш. от встречается с Антарктическими придонными водами.

Глубинные воды — это те, которые располагаются ниже 2000 метров от поверхности океана. Например, Северо-Атлантиче екая глубинная вода находится на глубик до 4000 метров, она движется на юг вдоль западных берегов Атлантики, заворачивае по пути в центральную часть океана, а петом Антарктическое круговое течение увлекает ее на восток, но уже вместе с Антарктической донной водой. Так вот, океанологи, начиная исследование, превращают «елку» (океан) в «столб» (простейшую модель), а потом снова, одну за другой, начинают приделывать «ветви», пытаясь понять роль каждой из них. И вот как сами говорят о своем труде: «По существу наши теоретические усилия должны показать, как можно, используя гидродинамические уравнения, создать математическую модель, которая была бы похожа на то, что мы с помощью несовершенных приборов смутно воспринимаем как реальную циркуляцию океана». Это слова Г. Стоммела, крупнейшего американского специалиста. А поскольку приведены они в книге Д. Толмазива, то можно полагать, что советские океанологи разделяют эту точку зрения.

Что ж, океанологи вольны иронизировать над собой, над своей наукой. Но мы с вами видим в этих словах огромную сложность «предмета» исследований и мужество ученых, ведущих эти исследования. Да и результаты вовсе не дают оснований воображать океанолога сидящим на берегу моря и у выло повторяющим вслед за поэтом: «плещешь ты, куда захочешь…» Многие загадки океанских течений уже получили достаточно удовлетворительное объяснение.

Так, например, выяснено, почему западные ветви северных субтропических круговорот (Гольсфстрим и Куросио) намного сильнее (быстрее) восточных и почему такого усиления западных ветвей нет в южном полушарии; каков механизм образования Анти-Гольфстрима — глубинного противотечения под Гольфстримом; как влияет на течение рельеф дна и т. п. Показано также, что Антило-Гвианское противотечение служит источником для течения Ломоносова, а это важно, ибо указывает на связь различных течений, на существование их общей системы.

Недавно закончился эксперимент «ПОЛИМОДЕ», в котором исследовалась природа океанских вихрей в Атлантике. Обработка результатов потребует, конечно, времени и даст, как ожидают, интересные и важные результаты. Кое-что, впрочем, известно уже сейчас. Дело в том, что эксперимент проводился в зоне пресловутого Бермудского треугольника. Там обнаружены значительные магнитная и гравитационная аномалии, но не замечено  ничего  сверхъестественного.

В последние годы было обнаружено, что вода океана состоит из тонких слоев (от нескольких сантиметров до метра), различающихся температурой и соленостью (электропроводностью). Это тоже одно из крупнейших открытий в океанологии. В Институте океанологии имени П. П. Ширшова уже дано объяснение этому явлению — разработана теория тонкослойной структуры океана.

Ну и так далее. Перечень работ можно продолжать, и эта возможность убеждает, что в конце концов в званиях об общей циркуляции будет «наведен порядок». Что, конечно, совершенно необходимо. В свое время выдающийся ваш ученый, президент АН, академик С. И. Вавилов сформулировал три главные и равные по трудности задачи, стоящие перед наукой XX века: овладение атомной энергией, продление жизни человека до нормы (150 лет) и прогнозирование погоды на сезон (квартал) вперед. Так вот, решение проблемы долгосрочного прогноза погоды невозможно без точного знания закономерностей океанической циркуляции, ибо система течений Мирового океана есть система «центрального отопления» нашей планеты.

Океан занимает 71 процент поверхности Земли, и он аккумулирует основное количество солнечного тепла, приходящего на Землю. Течения разносят это тепло во все уголки планеты, а оттуда отводят остывшую воду в «котел» тропической зоны океана. Гольфстрим, например, доставляет тепло на север Атлантики, и там, где он встречается с холодным Лабрадорским течением, формируются атмосферные вихри, а господствующие в этих краях западные ветры переносят вихри на Европу и далее на восток. От этого движения зависит погода. Да и климат. Порты Мурманск и Певек на одной широте, но если первый не замерзает, то второй освобождается ото льда лишь на 2,5—3 месяца в году. Сравните также климат Ленинграда и Магадана, ови тоже на одной широте. И так — по всей планете.

Знать течения, конечно, необходимо и морякам, и, может быть, не столько сегодня, сколько в будущем. Нетрудно представить, что к концу столетия морской транспорт (грузовой по крайней мере) станет подводным. И тем самым он избавится от штормов, то есть станет независимым от погоды. И тут надо будет знать течения не вообще, не «в среднем», а досконально. Ибо если уж двигаться под водой, то по течению: ведь сопротивлевие воды значительно выше, чем воздуха. Еще есть любопытные проекты использования течений для выработки электроэнергии. Дело в том, что по сравнению с реками морские течения выглядят гигантами. Глубина морских течений измеряется сотнями метров, а ширина — сотнями н даже тысячами километров. Куросио, например, переносит в секунду 50 миллионов кубометров воды, Гольфстрим — до 100 миллионов, Антарктическое круговое — более 200 миллионов! Для сравнения скажем, что все реки Земли переносят в секунду всего 1 миллион кубометров воды. Подсчитано, что только механическая энергия океанских течений (без учета переносимого тепла) составляет 350 миллиардов киловатт! (Суммарная мощность всех современных энергоустановок 7 миллиардов киловатт.) Так вот, если в Гольфстрим опустить гидравлическую турбину, то можно получить тысячи киловатт электроэнергии. Есть проект использования Флоридского течения: 200 турбин на глубине 120 метров создадут мощность 25 миллионов киловатт. Есть и другие намерения, и во всех случаях полагают, что добытая «из-под   воды» электроэнергия будет во много раз дешевле, чем на тепловых и даже атомных электростанциях.

Обсуждаются и другие интересные перспективы — управление климатом, например. Но все это перспективы дальние, и прежде всего потому, что плохо мы еще знаем «нрав» океанских течений. Однако надо учесть, что по-настоящему серьезное изучение океана — с использованием инструментальных измерений, современного математического аппарата, ЭВМ и т. п.— ведется всего каких-нибудь 20 лет. Сделано же за это время много, причем темпы и масштабы исследований нарастают. Будут совершенствоваться и методы исследований. Вероятно, немалые перспективы в этом плане раскрывает космонавтика. Снимки океана с орбиты отчетливо показывают границы разных по температуре слоев — гидрологические фронты. Можно фиксировать количество планктона (больше — меньше), а также волнение на поверхности. В. Ковалевок в А. Иванченков во время полета ва станции «Салют-6» видели под-водные хребты в районе островов Самоа, скопления водорослей, планктона. В программу их работы были включены наблюдения зоны Гольфстрима. Течения, правда, видны хуже — только, если они отличаются по цвету. Впрочем, В. Севастьянов в своем «Дневнике над облаками» пишет, что «на громадном водном просторе отчетливо видны течения и различные зоны, которые они огибают». П. Климук в телевизионном фильме «Обычный космос» рассказывает о том, что хорошо видел зону схождения теплового Гольфстрима и холодного Лабрадорского течения, хотя ее и прикрывал туман.

Словом, возможности космонавтики в исследовании океана,   видимо,   значительны.

Более определенно сейчас сказать трудно, так как обе они — и космонавтика и океанология—только набирают силу. У них много общего (океан не случайно называют гидрокосмосом, а небо пятым океаном), в от их союза можно ожидать многого.

Космонавтика уже оказывает услуги океанологии. Так и раньше было известно, что уровень моря не везде одинаков. Космические наблюдения показали, где на поверхности океана есть впадины и поднятия, они были точно измерены. Так, к югу от острова Шри Лавка (Цейлон) уровень моря опущен на 112 метров, а в районе острова Новая Гвинея, наоборот, поднят на 78 метров относительно земного эллипсоида, то есть линии, очерчивающей фигуру Земли. Северная часть Атлантики представляет собой плато, верхняя точка которого на 67 метров выше среднего уровня моря.

[/smszamok]

Получить эти данные можно было только с околоземной орбиты, с помощью искусственных спутников Земли. Это, так сказать, свеженькая загадка океана. Ученые предполагают, что рельеф водной поверхности «отражает» расположение геологических структур с концентрированной массой, «спрятанных» глубоко под дном океана. То есть водная поверхность как-то «приспосабливается» к вариациям гравитационного поля — к изменениям силы тяжести Земли. И если так, то вода во впадинах, очевидно, должна быть более плотной, а в буграх более легкой. А это уже небезразлично для циркуляции.

Видимо, в прямом смысле послушной волна никогда не станет, во когда специалисты разберутся в океанской циркуляции, они будут точно знать, к какой волне обратиться, чтобы «…на берег она бочку вынесла легонько и отхлынула тихонько».

(Еще не оценили)

Загрузка...

Атомные ядра состоят из нуклонов — протонов и нейтронов. Известно, что каждой частице соответствует античастица; мысленно заменив нуклон на антинуклон, получим антиядро. Антиядра действительно существуют (это доказано экспериментально) и являются теми кирпичиками, из которых может быть построено антивещество.

В 1969 году группой ученых из Института теоретической и экспериментальной физики и теории, исходя из пресловутого принципа удобства. Особенно яростно нападали на атомно-молекулярное учение. Называя атомы и молекулы «рабочими гипотезами» и отрицая их реальность, махисты-энергетики заявляли, что с помощью атомов и молекул удобнее, дескать, систематизировать опытные данные о превращении веществ. Однако ничего похожего на  действительность  тут  не  было.

Собеседник. Но ведь законы химии и физики, в том числе периодический закон Менделеева, прямо подтверждают атомно-молекулярное строение материи. Как же можно было отрицать это?

Философ, Для обскуранта все возможно. Если ученый не заботится об истинном знании и во имя своих вздорных, нелепых представлений отвергает подлинную науку, подлинное знание, подобно темным, неясно мыслящим, невежественным людям, его называют обскурантом. Так, махисты говорили, что призназать атомы и молекулы — это все равно, что верить в сказочных слонов, на которых будто бы держится вся наша Земля. Это и есть пример обскурантизма, который вырастает из субъективизма. Совсем недавно нечто похожее происходило в биологии. Ты, конечно, знаешь, что живая клетка состоит из клеточного ядра и окружающей его протоплазмы с разными включениями. А в состав ее ядра входят различные нуклеинозые кислоты (от слова пискиз — «ядро»), которые играют важную роль в жизнедеятельности живых организмов, в том числе в явлениях наследственности. Находились и такие горе-теоретики, которые заявляли, что научные представления генетиков подобны ложному учению о теплороде как мифическом тепловом веществе, а потому должны быть отброшены, как был отброшен в свое время теплород. С позиций признания объективной истины можно с успехом отразить всяческие нападки субъективных идеалистов и агностиков на науку. Но это только начало отзета на вопрос «что такое истина?». Мы к этому еще вернемся. Истина абсолютная и относительная

Философ. В теории познания материализма, в марксистско-ленинской теории отражения вопрос о том, устанавливается ли объективное знание сразу или меняется по    мере    раззития    науки,  формулируется как отношение между абсолютной и относительной истиной. Поставим вопрос несколько по-иному. Скажи, как ты думаешь, может ли какая-нибудь истина утверждаться с первого раза во всей ее полноте, то есть абсолютно, или же она раскрывается постепенно, приближаясь к абсолютно полному знанию через длинный ряд относительных истин?

Собеседник. Думаю, второе. Но значит ли это, что абсолютной истины вообще не существует, а существуют только относительные истины? Или я неправильно понял ваш вопрос?

Философ. Вспомним, что мы говорили об объективной истине. Познанная в полном объеме это и есть абсолютная истина. Абсолютная истина как бы складывается у нас в голове из длительного ряда или, вернее сказать, из бесконечного ряда относительных истин. Таково соотношение между абсолютной и относительной истинами.

Собеседник. А чем обусловлен столь сложный механизм нашего познания?

Философ. В детстве мы любили возиться с игрушечной матрешкой: раскрываешь самую большую, в ней—другая, поменьше, а затем третья, еще меньше, и так до самой маленькой. Пока их раскрываешь одну за другой, все полнее познаешь изучаемый нами предмет. Но в матрешке каждая    новая  фигура повторяет  сходство форм пробоин и поперечных сечений воздушной ударной волны в районе  звездообразного носика. Эту важную аналогию необходимо учитывать при интегральной оптимизации  проникателей. Пробивные     преимущества   звездообразных    проникателей проявляются по мере  нарастания   скорости  соударения  тем   раньше,    чем податливее  преграда. Так, в случае    свинцовых    преград эффект  резкого увеличения пробоины     возникает     при скорости   соударения   в  два раза меньшей, чем в случае алюминиевых.   Очевидно   в      наконечниках      древних стрел     было     использовано это    качество    звездообразных    конфигураций.    Удивительно,    что    это    конструктивное решение   было   наедине  интуитивно,  путем  эмпирического отбора в течение  многих  столетий.

(1голосов, средний: 2,00 out of 5)

Загрузка...

Этот   факт   лег   в основу  общей теории  относительности — как       видите, элементарные      на     первый взгляд   явления вроде горения   свечи   в   стакане   бывают  косвенно  связаны  с  физическими теориями   самого высокого уровня). В результате эффективное направление силы тяжести для ускоряющегося   тела   несколько отклоняется     от     вертикали назад —  это нетрудно заметить   при    резком    разгоне автобуса  или  поезда метро. То  же   самое   происходит   и в   стакане   со    свечой.    Если бы в стакане был подвешен отвес,  он бы  при  рывке отклонился  назад, и это бы никого    не    удивило.     Пламя, своеобразный «отвес наоборот»,     отклоняется    вперед, что тоже совершенно  закономерно.

Разобраться в поведении уровня воды при погружении в нее стакана поможет закон Архимеда. Из него следует: если тело плавает, вес вытесненной им воды равен весу самого тела. Значит, когда стакан держится на плаву, уровень воды поднимается по сравнению с первоначальным так, словно в кастрюлю долили объем ВОДЫ У,= ГП стакана / воды, имеющий вес стакана. Этот новый уровень и отмечен на стенке карандашом. Если же стакан утоплен, вода поднимается так, будто ее объем увеличился на объем стенок и  дна стакана   Уэ= Плстакана. Поскольку    плотность    стекла    больше    плотности    воды,    объем    стенок    и    дна стакана    Уг     меньше,     чем объем        воды      VI,      имеющий  тот же  вес.  Поэтому во   втором   случае    уровень воды   ниже,   чем   в   первом. Ожидать    поднятия    уровня нас   заставляет    лишь    зрительная     иллюзия — мы   видим,   что    при     затоплении стакана его стенки, находившиеся над водой, опускаются    в     нее,    но      забываем учесть,   что   вода   при   этом заполняет    его     внутренний объем,  раньше  остававшийся свободным. В опытах с не выливающейся водой происходят более многообразные явления,   и   здесь    можно    заметить сразу несколько парадоксов. Прежде всего, что вообще может удерживать воду в перевернутом сосуде? Ответ очевиден — атмосферное давление. Но такой ответ слишком груб и не объясняет, почему вода, не выливаясь из заполненной до краев кастрюли, выливается из кастрюли, заполненной наполовину, и почему из стакана она не выливается при любом заполнении.

Как известно, вода несжимаема: чтобы весьма незначительно уменьшить ее объем, нужно приложить большое давление. Соответственно, если заставить воду хоть чуть-чуть расшириться, давление внутри нее резко упадет. Поэтому стоит крышке отойти от краев заполненной доверху кастрюли на какую-то долю миллиметра, и давление внутри кастрюли станет настолько меньше атмосферного, что их разность удержит столб воды над крышкой. При сжатии или расширении   воздуха,   как   и   любого другого  газа,  давление меняется не столь    резко.   И если   в   перевернутой    кастрюле    есть,    кроме    воды, хоть    немного    воздуха,    он начинает      расширяться,      а давление     падает    незначительно. Крышка может отойти от кастрюли  на несколько    миллиметров,    и    такой ширины    щели    достаточно, чтобы  в одних местах начала  выливаться  вода,  в  других   в   кастрюлю   стал   просачиваться     воздух,    давление снаружи и внутри уравновесилось и крышка упала. Почему   же   вода   не   выливается   из  наполовину   заполненного  стакана?   Причина  не  в стакане,  а  в листке бумаги, которым он накрыт. В отличие от металлической крышки      листок     способен прогибаться,   не    отходя   от краев     стакана.    Когда     мы плотно прижимаем листок к стакану,  мы  невольно  вдав ливаем    бумагу    внутрь,    а после     опрокидывания   стакана листок выпрямляется. Это  дает   возможность   воздуху расшириться в большей степени,   и   давление   в   стакане   падает   так   низко,   что вода  не  выливается.  Прогибание  листка  —  главная причина разницы мекд-опытами со стаканом и с кастрюлей. В этом иегко убедиться, если накрыть стакан чем-то жестким, скажем, блюдцем (осторожно, не разбейте при переворачивании). Теперь вода в стакане по своим свойствам ничем не будет отличаться от  воды   в кастрюле.

Как   видим,   для   объяснения  опытов пришлось  отказаться     от    первоначальных грубых       представлений      о происходящих   в    них    процессах — пламя    свечи    при движении    отклоняется    назад;   при   затоплении   плавающего  тела    уровень    жидкости повышается;  под действием   силы   тяжести   вода выливается     из    перевернутого   сосуда.   Пришлось   перейти к представлениям более   точным:    пламя   располагается противоположно эффективному   направлению силы тяжести; уровень жидкости  до  и   после  погружения тела зависит от соотношения    плотностей    тела   и жидкости;    при    определенных   условиях   атмосферное давление   может    помешать воде    вылиться    из    сосуда. Эти     представления     также не   абсолютно  строгие,   и   в каких-то других экспериментах они  тоже могут  не оправдаться.

Описанные    опыты    очень просты,  но  и   из  них  можно вывести   одно   важное   правило:   если. модель  физических   явлений    используется не при тех условиях, для которых создана (как сказали бы   специалисты,    не   в    той области  параметров,  на  которую   рассчитана),   она  дает   неверные   предсказания. Значительная   часть   любого физического      исследования заключается    в   том,    чтобы установить, в каких границах используемая  модель  справедлива,   а  где  от   нее  придется    отказаться.    Пренебрежение    этими    границами может  привести  к  ошибкам и при решении задач по физике  из  школьного  учебника,  и в  серьезной    научной работе.

(Еще не оценили)

Загрузка...

Климат нашей планеты очень разнообразен, есть области вечных льдов, прохладные районы лесостепной полосы, знойные пустыни. Что можно сказать о Земле в целом, холодно на ней или жарко? Для характеристики климата метеорологи ввели понятие «среднегодовая температура», которое усредняет колебания температуры за весь год с учетом всех точек земного шара. В наше время среднегодовая температура поверхности Земли составляет 14,8°С. Если учесть, что среднегодовая температура Ялты равна 13,1°С, то можно считать, что некоторый «средний» земной климат довольно теплый.

Ученые полагают, что возраст Земли насчитывает не менее 4,5 миллиарда лет. За этот долгий срок менялись геологические условия глубинных слоев планеты, ее поверхности, очевидно, изменялась и температура. Ученые разных профилей — геологи, геохимики, палеонтологи, специалисты по изотопному анализу,— объединив свои усилия, сумели проникнуть т очень далекое прошлое нашей планеты. По соотношению изотопов кислорода О18 и О16 было установлено, что три миллиарда лет тому назад, в период, который называют докембрием, на Земле было жарко, среднегодовая температура была равна 70°С. Постепенно Земля остывала, и уже в протерозойскую эру—1,8 миллиарда лет назад — среднегодовая температура упала до 35°С. Сравнительно «недавно», когда по Земле уже передвигались древние пресмыкающиеся— 230 миллионов лет назад,— среднегодовая температура равнялась 20°С.

Данных по измерениям температур на древней Земле (их называют палеотемпе-ратурами) очень мало. Если проследить, как менялась температура поверхности Земли со временем, и по немногочисленным известным точкам построить график, то получится линия с почти постоянным наклоном. Из чего следует вывод: температура поверхности на нашей планете падает. Земля постепенно и сравнительно равномерно остывает.

Конечно, нужно иметь в виду, что график соединяет точки, очень далеко отстоящие друг от друга по времени, они рисуют картину «крупным планом», не вдаваясь в детали. Медленное остывание Земли нисколько не противоречит тому, что в отдельные геологические периоды происходили «всплески» и земная поверхность резко охлаждалась (например, периоды наступления ледников) или нагревалась.

Если считать, что наклон прямой на графике не менялся (или очень мало менялся) со временем, то можно продолжить график назад и проследить температуру на Земле во времена еще более далекие, чем 3 миллиарда лет назад (такой прием в   математике  называют    экстраполяцией). Экстраполяция в далекое прошлое дает, конечно, не точное, а лишь приближенное представление, какой была температура Земли в начальные периоды ее существования. В нижнем архее, который отстоит от нашего времени более чем на 4,5 миллиарда лет, средняя температура была не ниже 114°С (точка 1), то есть вся водная оболочка Земли находилась в парообразном состоянии. Пересечение графика с линией температуры в 100°С, при которой кипит вода (точка 2), указывает, что уже 4 миллиарда лет тому назад на Землю могли выпадать горячие дожди.

Однако нужно учесть, что в то время атмосфера Земли состояла в основном из угольной кислоты, которая в полтора раза тяжелее воздуха, то есть атмосферное давление могло быть тоже больше нормального. При таком давлении вода кипит не при 100°, а при температуре 110°. Такая температура была на Земле 4 350 миллионов лет назад (точка 2). Следовательно, потоки горячей воды могли начать выпадать на земную поверхность ранее чем 4 миллиарда лет назад.

Еще одна интересная точка на графике — температура 70°С (точка 3). Это температурный предел, при котором могут существовать земные формы органической жизни. Известные на сегодня палеонтологические данные тоже свидетельствуют о том, что жизнь на Земле могла зародиться 3 миллиарда лет тому назад.

(Еще не оценили)

Загрузка...

4 июня 1920 года известный генетик и селекционер Николай Иванович Вавилов впервые представил широкой аудитории свою работу — «Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости». Суть закона в том, что внутри разных видов и родов наблюдается удивительный параллелизм в образовании наследственных признаков — растения или животные со схожими признаками прослеживаются не только внутри вида, но и по всему семейству.

[smszamok]

В публикуемой в этом номере статье автор рассматривает закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, исходя из наболевших проблем генетики и систематики, молекулярной биологии и биохимии, чтобы убедить читателя в значимости его в таких далеких друг от друга отраслях знания, как, например, селекция и медицинская генетика, фармакология и систематика и т. д.

И так, каков же механизм возникновения гомологии? Его легче всего понять на тех примерах, когда путь передачи генетической информации от ДНК к структуре фенотипа, то есть от гена к признаку организма, хотя бы в общих чертах расшифрован. Начнем с окраски животных. В 1927 году крупный английский генетик Дж. Холдейн показал, что окраска шерсти млекопитающих может служить примером гомологической   изменчивости. Практически все позвоночные, за исключением немногих нехарактерных случаев, обязаны своей окраской полимерным соединениям— меланинам (столь же широко распространены меланины и в мире беспозвоночных). Меланины существуют в двух формах: черные — эумеланины и желтые — феомеланины. Образуются они в организме из аминокислот с ароматическими ядрами—фенилаланина и тирозина. Однако путь их образования не простой — это   многостадийный   процесс   (см. схему).

Химические превращения в организме протекают, как известно, с большой скоростью, причем природа не использует для интенсификации процессов ни высокие температуры, ни давление. Основное средство — катализ. Катализаторами в живой природе выступают ферменты — белки, своим присутствием ускоряющие реакции. У ферментов — четкое разделение труда. Из схемы видно, что для образования меланина в шерсти млекопитающих или перьях птицы требуется не менее 8 ферментов. Так, первый переход из фенилаланина в тирозин катализируется одним    ферментом, второй — из тирозина в ДОФА — другим и так далее. Избавлю вас от перечисления всех этих стадий. Важно помнить, что, в свою очередь, и синтезом самих ферментов управляет не меньшее число генов и все ферменты необходимы для образования меланина.

Наиболее изучен фермент тирозиназа, кодируемый геном С (от англ. соЬиг — цвет). Как и во всяком другом гене, в нем могут возникать и возникают мутации. Следствие мутаций — несколько измененные молекулы фермента (одна аминокислота заменяется другой).

Если бы окраска того или иного животного   зависела   лишь от одной тирозиназы.

Макрофаги, находящиеся между эпителиальными клетками слизистой оболочки и под ними, захватывают микроорганизмы и выдают информацию, необходимую для запуска выработки антител в других системах. Т-клетки воспринимают эту информацию и освобождают вещества, активизирующие макрофаги и третью систему клеток — В-1Клетки. Последние уже через короткий срок превращаются в так называемые плазмоциты, представляющие собой одноклеточные «фабрики» антител. Однако дело этим не ограничивается. Четвертый тип клеток — секреторный эпителий — синтезирует особый белок. Он также встраивается в молекулу антитела. На территории эпителиальной клетки происходит окончательная сборка сложной по строению большой молекулы секретарного иммуноглобулина.

Другие формы того же типа взаимодействия состоят в том, что одни и те же клетки -принимают участие в разных проявлениях специфического иммунитета 1и неспе-цифичеокой устойчивости. Например, как уже отмечалось, макрофаги и лимфоциты участвуют в выработке антител, но они же и синтезируют интерферон’. Эпителиальные клетки наряду с белком, входящим в структуру антител,, вырабатывают ингибиторы и другие белки, обеспечивающие неспецифическую устойчивость к вирусам и бактериям.

[/smszamok]

Менее всего, к сожалению, изучена третья форма взаимодействия — кооперация разных по природе защитных приспособлений для обеспечения устойчивости организма к вирусам и бактериальным инфекциям дыхательной системы. Все же некоторые факты из этого ряда ученым удалось получить. Оказалось, что решающее знамение в устойчивости дыхательной системы к туберкулезу имеет взаимодействие Т-кле-ток и макрофагов. При гриппе антитела, содержащиеся в выделениях слизистой оболочки дыхательных путей, предупреждают развитие их поражений, а антитела сыворотки крови — общие проявления болезни. Наиболее полно защищает от гриппа совместное действие обои* типов антител. Недавно мы установили еще одну форму взаимодействия. Выяснилось, что молекулы иммуноглобулина А обладают сродством к клеткам реснитчатого эпителия дыхательных путей и прочно фиксируются на их поверхности. Это повышает устойчивость эпителиальных клеток к вирусам.

Наши и зарубежные исследователи давно уже заняты разработкой средств и методов стимуляции защитных механизмов дыхательной системы. Каждый из предложенных для этой цели препаратов рассчитан в основном на мобилизацию какого-либо одного приспособления.

Структура    молекулы     иммуноглобулина  А.

• 1 — клетки реснитчатого эпителия,
• 2 — обломки клеток, инфицированных вирусами или бактериями,
• 3 — макрофаг,
• 4 — Т-клетка (Т-лимфо-цит),
• 5 — плазмоцит (потомок В-лимфоци-та),
• 6 — молекула иммуноглобулина А,
• 7 — клетка секреторного эпителия,
• 8 — молекулы свободного секреторного компонента,
• 9 — молекула иммуноглобулина А в эпителиальной клетке,
• 10 — молекула иммуноглобулина А,

Дальнейшее развитие современного учения о местном иммунитете открывает новью перспективы совершенствования стратегии этих поисков. Углубление знаний о закономерностях взаимодействия различных факторов местного иммунитета позволит определить наиболее слабые звенья в системе защиты организма От болеэне-твюрных микробов, а созданные на основе этих знаний новые препараты обеспечат возможность целенаправленной, гармоничной мобилизации разных по природе защитных приспособлений.

(Еще не оценили)

Загрузка...

«Впервые в нашей стране,— говорит профессор Федотов,— удалось увидеть рождение новых вулканов, проседание и образование вершинной кальдеры вулкана и, наконец, возникновение лавового покрова, аналогичного древним и молодым покровам, какие можно видеть в Исландии, на Колумбийском плато и у нас на Среднесибирской возвышенности. Полученные на Толбачике данные приблизят, надо полагать, к расшифровке многих загадок вулканизма». Во время извержения непрерывно велись сейсмические наблюдения. Что они дали? Сейсмология позволила не только заранее предугадать извержение, но и следить за его ходом и прогнозировать появление следующих конусов.

[smszamok]

Особенно убедительно и эффектно было предсказано образование третьего конуса. На пресс-конференции 17 августа Федотов сказал иностранным журналистам, что новый конус должен появиться в этот же день. Они не очень-то поверили. Их отвели на место ожидаемого прорыва, и в девять вечера перед изумленными взорами журналистов и их телекамерами, как по заказу, родился новый вулкан. Но самое важное, конечно, то, что ученые могли правильно определять, как будет развиваться это извержение, а потому маневрировать своими силами и ставить приборы куда надо.

«Рой землетрясений», мы говорили о нем, начался за 10 Дней до извержения на глубине 20—30 километров в нижнем слое земной коры и в переходном от коры к мантии слое. 10 дней поднимались вверх очаги землетрясений, ясно показывая, что базальты идут из нижних слоев коры со скоростью 100—150 метров в час. В руки исследователей практически впервые попали образцы магмы, о которых они определенно знали, с какой именно глубины они пришли и за какое время.

Узор землетрясений на сейсмограмме рассказал также, как перемещались их очаги между северным и южным прорывами. Миграция сейсм удостоверяла сложность извержения. Прорвавшиеся из недр по вертикали вдоль глубинного разлома базальты раскололи огромный вулкан, и лавы по трещинам перебросились на юг, дав начало новому прорыву — Южному. Такого поворота событий никто, естественно, предполагать не мог.

На глазах вулканологов, геодезистов, геофизиков вспарывалась Земля, росли вулканы, менялись их очертания и формы, ползли лавовые языки, исчезали где-то в преисподней целые горы, возникали вертикальные и горизонтальные разломы. «В экспедиции работали вулканологи, которые изучали и наблюдали по восемь—десять и более извержений вулканов Камчатки и Курил,— пишет начальник экспедиции по изучению Толбачинского извержения Анатолий Максимович Чирков.— Тем не менее их, как новичков, поражали многие явления, сопровождавшие это извержение. Так, утром 29 юоля древний шлаковый конус, расположенный южнее извержения и не имеющий, казалось бы, к нему никакого отношения, вдруг раскололся на две части. Одна его часть в течение нескольких часов «отъехала» в сторону на 50 м и была поднята вверх на 25 м. Из образовавшегося глубокого ущелья начал изливаться первый лавовый поток. Через три дня прорвалось еще одно отверстие — лавовая бокка; у северного подножия конуса началось излияние второго потока, которое сопровождалось фонтанированием лавы из бокки на высоту до 150 м. Извержение вступило в качественно новую фазу».

Исследователи ежедневно делали анализ состава бомб, лавы, пепла, газов. Оказалось, что в начале извержения вулкан выбрасывал так называемые высокомагнезиальные базальты (содержащие до 10 процентов магния) глубинного происхождения. Затем, вопреки ожиданиям петрографов, состав базальтов резко изменился — в них появилось больше щелочей, количество магния убавилось, а алюминия возросло. Пошли высокоглиноземистые субщелочные породы…

[/smszamok]

Вулканологи давно мечтали добыть столь подробные сведения о составе вулканических выбросов. Это чрезвычайно важно для того, чтобы понять, как образуются Магматические породы.

В пробах вулканических газов обнаружены углеводороды. Их присутствие в газах особенно интересно, потому что не исключено, что большая часть углеводородов на Земле возникла именно как результат вулканической деятельности.

Перед специалистами, исследующими запасы полезных ископаемых, неизменно встают два нелегких вопроса: об источнике рудного вещества и о формах переноса его в толщах недр. Возможно, Плоский Толбачик поможет прояснить и эти вопросы.