Александр Драбкин - ЭВМ и живой организм
Эта дилемма возникла около 400 лет назад и существует до сих пор.
Из крупиц опыта, накопленного разными исследователями, складывалась все более полная картина действия земного магнетизма. На основе формул, выведенных великим немецким математиком Карлом Фридрихом Гауссом, появилась возможность определять величину и направление магнитной силы в любой точке земного шара. Были составлены точные карты магнитных склонений, без которых немыслима навигация – будь то морская, воздушная или космическая.
И все-таки магнетизм остался величайшей научной загадкой, не разгаданной, несмотря на многолетние усилия десятков ученых, не разгаданной, несмотря на то, что сами изменения магнитной силы точнейшим образом рассчитаны для разных районов земного шара.
Современные ученые выдвигают несколько предположений, объясняющих природу земного магнетизма. Очевидно, считают многие геофизики, внутри земного шара есть токопроводящее ядро, которое, вращаясь в первичном магнитном поле, усиливает это поле. Так возникает сила земного магнетизма. Теория эта получила название гидромагнитного динамо. У нее есть горячие сторонники и не менее горячие противники. Но как бы там ни было, а именно эта теория позволила объяснить целый ряд странных магнитных явлений.
Вот хотя бы мировые аномалии. Существуют области земной поверхности, где стальная стрелка ведет себя странно, – магнитное поле Земли в этих районах явно нарушено. Когда дело касается сравнительно небольших областей, здесь решающими оказываются состав и свойства залегающих пород, как, например, у нас на Курской магнитной аномалии. Ну, а если аномалии сопоставимы с размерами целого материка? В чем их причина?
Ученые давно заметили, что в сейсмических районах во время землетрясений увеличиваются изменения магнитного поля Земли. Японские сейсмологи даже конструируют прибор, который на основе анализа геомагнитных явлений сможет прогнозировать землетрясения в зависимости от магнитных колебаний.
Так что же, земной магнетизм есть только результат перемещения гигантских масс внутри Земли? Нет, отвечают ученые. И здесь мы подходим к «космическому действию солнечных лучей», о котором говорил, в частности, профессор А. Л. Чижевский.
Установлено, что изменения солнечной активности приводят к изменениям в токопроводящих слоях атмосферы (в ионосфере). Ионосфера будто металлическим шаром (если иметь в виду ее электрические свойства) охватывает нашу планету. Токи, циркулирующие в ней, меняют свои величины под действием электромагнитных изменений на Солнце. Такие колебания отражались на стрелке Гюи Ташара, их улавливают все компасы и радиоприборы.
Однако тут лишь одна сторона проблемы. Как показали измерения, сама Земля небезразлична к «космическому действию солнечных лучей».
На радость всем опаздывающим и спешащим, сутки непрерывно увеличиваются. Правда, увеличение это не столь велико, чтобы существенно повлиять на дела житейские: измеряется оно тысячными долями секунды за столетие. Но тем не менее факт остается фактом: наша старушка Земля вертится вокруг своей оси все медленнее и медленнее. Ученые даже прикинули примерно, через сколько миллиардов лет она остановится совсем.
И вдруг в последнее время выяснилось: сутки, вместо того чтобы удлиняться на одну миллисекунду за 120 лет (как это было раньше), вдруг начали расти на ту же величину за год. Потом замедление резко уменьшилось. Затем снова увеличилось.
Астрономы терялись в догадках. Раньше как будто все было ясно: замедление вращения Земли вызвано действием приливных волн в морях и океанах, а также в твердом теле планеты. Влияют на этот процесс и метеорологические явления – снегопады, ветры, бури. Однако перечисленные причины существовали испокон веков. Откуда же появились нерегулярные «таинственные» изменения скорости вращения Земли? Создавалось впечатление, будто что-то находящееся вне Земли заставляет нашу планету вращаться с неравномерным замедлением.
В Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн родилась смелая гипотеза: изменение скорости вращения нашей планеты связано с активностью Солнца.
Первые расчеты как будто опровергли это предположение. Они показали, что поток солнечного излучения даже во время сильнейших взрывов обладает крайне малой энергией. Энергии этой недостаточно, чтобы устроить сколько-нибудь значительную магнитную бурю в атмосфере Земли, уж не говоря о том, чтобы повлиять на скорость вращения этого весьма массивного тела. Но в опровержении таилась и будущая разгадка непонятного явления. Ведь если энергия солнечного потока недостаточна даже для вызова магнитной бури, а магнитные бури существуют, следовательно, мы неправильно представляли себе структуру и мощь потока. Значит, ноток этот не могучая однородная спокойная река, льющаяся из Солнца, а цепь гигантских облаков плазмы, плазмоидов. Плазмоиды, как огромные бусины, вырываются один за другим из бурлящих недр Солнца и устремляются в мировое пространство. Часть из них движется к Земле.
Каждое такое облако обладает собственным мощным магнитным полем. Взаимодействуя с магнитосферой Земли (а относительные размеры участников этого взаимодействия можно представить так: Земля – горошина, плазмоид – небоскреб), оно и вызывает магнитные бури.
Ну, а теперь отвлечемся от космоса и представим себе школьный опыт. На тонкой нити висит металлический шар. Мимо него в горизонтальной плоскости движется магнит. По мере перемещения магнита шар начинает вращаться. Причем направление вращения шара будет зависеть от того, с какой стороны от него пройдет магнит.
Если теперь представить себе, что описанный нами шар – Земля, а магнит – плазмоид, механизм изменения скорости вращения планеты станет ясен. Если плазмоид-магнит пересекает орбиту движения Земли вокруг Солнца в том месте, откуда Земля недавно только ушла, скорость вращения возрастает, во втором случае плазмоид и Земля как бы движутся навстречу друг другу, и вращение замедляется.
Так сотрудниками Института земного магнетизма была установлена космическая причина изменения скорости вращения Земли. Величины, которыми в этом случае оперируют астрономы, не превышают тысячных долей секунды. Но, незаметные для нас, эти доли чрезвычайно важны для науки, ибо с их помощью математически точно рассчитаны величины взаимодействия Земли с потоками солнечной плазмы.
Но только ли в изменении скорости Земли проявляется действие космического «магнитного союза»? Нет.
Работники Института геофизики АН Груз. ССР установили, что колебания так называемого «постоянного магнитного поля» связаны с 22-летним циклом солнечных пятен. Заметьте, не процессы в ионосфере, а глубинные процессы в ядре планеты зависят от солнечных циклов.
Более того. Недавно обнаружена и еще одна удивительная связь. Ученые нанесли на земной глобус центры землетрясений. Потом точки, относящиеся к одному году, соединили между собой. И создалась поразительная картина. Оказывается, на Земле существуют пояса сейсмически активных зон. Причем пояса эти, близкие по своему направлению к широтным линиям, «сползают» от приполюсных районов к экватору. Такое «сползание» повторяется каждые 11 лет.
А эта цикличность, в свою очередь, совпадает с одиннадцатилетним перемещением зон активности на Солнце – тоже от полюсов к экватору.
Так, «космическое действие солнечных лучей» перемещается в область поисков и экспериментов.
Так эволюционируют понятия – через множество экспериментов и наблюдений, через тщательный анализ, проводимый поколениями исследователей – к сегодняшнему дню, к нынешнему уровню науки. И дальше – в будущее, к исследованиям завтрашнего дня – от безграничности познания к безграничности того, что мы должны познать.
ЧЕЛОВЕК «ДОСТРАИВАЕТ» СЕБЯ
Поступай с другими так, как хочешь, чтобы поступили с тобой...
Одно и то же изменение внутренней энергии может быть достигнуто как путем совершения механической работы, так и путем сообщения тепла системе...
Этика и термодинамика, весьма несходные потоки информации, как может человек объединить их?
Что если для такого синтеза ему необходим какой-то специальный аппарат? Ведь человека можно уподобить радиоприемнику, воспринимающему лишь сигналы определенной частоты. А чтобы за эти рамки диапазона выйти, очевидно, нужно новое, иное устройство, рассчитанное на восприятие и переработку иной информации.
Объединение термодинамики и этики (разумеется, оно выбрано исключительно для примера и имеет характер символический) становится насущно необходимым, если человечество хочет выжить: ведь точные науки (и среди них – выбранная для примера термодинамика) позволяют сказочно увеличить могущество человека, создать невиданные потенции для созидания и для разрушения. Если же эти потенции не будут соотноситься с этикой, они могут быть реализованы во вред человеку, во вред человечеству.
