Текущее время: 13 ноя 2019, 11:24




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 28 ]  На страницу Пред.  1, 2
 Статьи 
Автор Сообщение
Администратор

Зарегистрирован: 16 июл 2009, 17:27
Сообщения: 331
Сообщение Статьи
Окно в соседнюю Вселенную

Колоссальный поток скоплений галактик, удалённый от нас на 3 миллиарда световых лет, простирающийся на сотни мегапарсек и бегущий со скоростью порядка тысячи километров в секунду, являет собой огромный след от взаимодействия нашей Вселенной с другой вселенной. К такому выводу подводят работы двух групп астрофизиков и космологов.

В прошлом году Александр Кашлинский (Alexander Kashlinsky) и его коллеги из космического центра Годдарда обнаружили гигантских размеров поток галактических кластеров, несущихся на огромной скорости в одном направлении. Это загадочное явление вселенских масштабов получило название "Тёмный поток" (Dark flow), по аналогии с двумя другими тайнами космоса — тёмной материей и тёмной энергией.


Если наше пространство представить в виде стола, а видимую материю — в виде лужиц воды на нём, то похоже, что нашу Вселенную кто-то слегка наклонил.

Позднее несколько специалистов высказали сомнения в корректности вычислений Александра и его команды, поставив под вопрос само существование потока. Критика продолжается и сейчас. Однако в свежей работе (статья опубликована на сервере arXiv.org) Кашлинский и ряд учёных из США, Испании и Британии невозмутимо сообщают, что получили дополнительное подтверждение реальности феномена и вычислили новые его параметры.
Кашлинский по-прежнему утверждает, что аномалия, вероятно, вызвана неравномерной структурой самого пространства-времени в период перед космической инфляцией (Cosmic inflation), то есть в первые мгновения после рождения нашего мира. Это противоречит логичному представлению, что любые флуктуации в том новорождённом сверхплотном образовании, которое стремительно раздулось, образовав видимый мир, должны быть хаотичными, случайными и потому не могут иметь каких-то предпочтительных "направлений".


При этом, добавляют исследователи, увеличенная благодаря расширению Вселенной эта странная неравномерность, в одной из возможных своих интерпретаций, может представлять собой окно, позволяющее заглянуть в ландшафт мультивселенной (Multiverse).


И в любом случае выходит, что колоссальный поток кластеров – это след от воздействия чего-то, что ныне находится за пределами теоретически возможного наблюдения.

Изображение


Корректно представить себе мультивселенную сложно: пузырьки-вселенные, заключённые в некоем общем шаре, – очень грубая аналогия (фото Giuseppe Bognanni/flickr.com).

О возможности такого хода событий рассуждает вторая исследовательская группа под руководством космолога Лауры Мерсини-Хаутон (Laura Mersini-Houghton) из университета Северной Каролины (UNC).
Она утверждает, что за рождение тёмного потока ответственна квантовая сцепленность (Quantum entanglement) нашей Вселенной и вселенной-соседки.


По аналогии с квантовой запутанностью разлетающихся в разные стороны субатомных частиц сцепленность двух сестринских вселенных может быть упрощённо представлена как наличие некой силы, простирающейся из-за горизонта нашего мира и оказывающей влияние на крупномасштабное распределение галактических кластеров.


Само же запутывание произошло в первый миг после Большого взрыва, в момент, когда будущие вселенные представляли собой ещё крошечные "пузыри" вакуума, соседствующие друг с другом. И тут важно пояснить, что даже при принятии гипотезы мультивселенной учёным ещё приходится выбирать между разными вариациями, объясняющими – что же это такое.


Согласно классификации космолога Макса Тегмарка (Max Tegmark) из Массачусетского технологического института, всё, что существует за пределами наблюдаемой Вселенной, может быть разделено на четыре иерархических уровня, каждый из которых отражает всё большее отличие "загоризонтного мира" от нашего. Эти уровни построены так, что вложены один в другой.

Изображение

Иерархия мультивселенной по Тегмарку (иллюстрация Max Tegmark).
1 – обычный мир (с теми же законами), но лежащий за пределами нашего космического горизонта, иначе говоря, за границами нашего объёма Хаббла (Hubble volume), главное отличие – начальные условия и, как следствие, распределение материи. Об объёме Хаббла мы подробнее ещё скажем. 2 – множество вселенных-пузырей, разделившихся в процессе космической инфляции и различающихся физическими константами, элементарными частицами и, быть может, даже размерностью. 3 – многомировая интерпретация квантовой механики (в одной вселенной кот Шрёдингера жив, в другой – мёртв). 4 – конечный ансамбль (Ultimate Ensemble) – совокупность всего, что только возможно, собрание групп вселенных, отличающихся законами физики или математическими уравнениями, по которым они построены.

Объём Хаббла — это сфера, за пределами которой объекты вследствие расширения Вселенной удаляются от наблюдателя, опережая скорость света. Иногда термин "Объём Хаббла" применяют как синоним "наблюдаемой Вселенной", хотя это не строго идентичные понятия.


Фактически мир можно представить как бесконечную совокупность объёмов Хаббла, и каждый из них в некотором смысле – своя вселенная (помните четыре уровня Тегмарка?). Однако, прежде чем объёмы разошлись, они взаимодействовали, и отпечаток этого взаимодействия – аномалии в крупномасштабном распределении материи в наблюдаемом нами мире.


Об этом и пишет Лаура в своей работе. Образно говоря, "давление" новорождённых вселенных – мыльных пузырей друг на друга привело к силам, которые сгенерировали огромные неравномерности в распределении галактических кластеров в нашей собственной Вселенной.
Изображение



Визуализация трёхмерной структуры Вселенной, видимой с нашей позиции (центр круга), фактически перед нами визуализация объёма Хаббла. Пятнышки света – это не галактики и даже не их скопления, а скопления скоплений галактик – суперкластеры (supercluster) – самые большие известные структуры в космосе. Масштабная линейка равна миллиарду световых лет. Наш дом здесь обозначен как Сверхскопление Девы (Virgo Supercluster) – это система, включающая десятки тысяч галактик, в том числе нашу собственную – Млечный Путь (иллюстрация Richard Powell).


Если это предположение Мерсини-Хаутон верно, выходит, что данные, извлечённые из микроволнового фона, впервые в истории могут предоставить нам информацию о чём-то, лежащем ныне за пределами нашего мира, и принести доказательства, что он — только малая часть куда более масштабной реальности.


Тут надо отметить, что открытая в 2007-м громадная дыра во Вселенной (WMAP Cold Spot) была несколькими месяцами ранее предсказана на кончике пера именно командой Мерсини-Хотон, и именно в русле описанной выше гипотезы.
Изображение


По последним оценкам, WMAP Cold Spot (пятно обведено кружком) представляет собой область пространства поперечником порядка полмиллиарда световых лет, в котором практически ничего нет (иллюстрация Rudnick/NRAO/AUI/NSF, NASA).

Столь необычный объект (вернее, отсутствие в этом обширнейшем регионе космоса чего бы то ни было, за исключением, быть может, тёмной энергии) Лаура объясняет схожим образом, что и возникновение тёмного потока: отпечатком взаимодействия между нашей Вселенной и вселенной-соседкой или сестрой, учитывая совместное их рождение.


Однако эта версия механизма генерации WMAP Cold Spot оспаривается некоторыми учёными и считается альтернативной. Как является предметом дискуссии и "мультивселенская версия" рождения тёмного потока (его, что интересно, Мерсини-Хаутон тоже предсказала за пару лет до открытия).


Две новые работы космологов – лишь первые попытки приоткрыть завесу тайны над этой вселенской рекой. Александр, Лаура и их соратники полагают, что её течение может вынести наш кораблик познания к берегам абсолютно неизведанным.


Источник: http://www.membrana.ru/articles/inventi ... re=readnow

Вывод из всего этого следующий: наша вселенная не одна сама в себе их бесконечное число. Можно рассмотреть конечную вселенную как материальный объект похожий на наш мозг. Мозг, как орган ограничен черепной коробкой и имеет границы, правда иллюзорные, но всё же имеет.
И эти конечные вселенные составляют холон*, который в свою очередь является то же частью
чего-то и так до бесконечности …

*) Холон (философия) — нечто, одновременно являющееся и целым само по себе, и частью чего-то ещё; ключевое для философии Кена Уилбера понятие, заимствованное им из произведений Артура Кёстлера.
*) Холон — наряду со спиноном квазичастица, возникающая в результате разделения спина и заряда в одномерных системах.



27 дек 2009, 17:50
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
МИРОВАЯ УТОПИЯ

С.М.КОМАРОВ кандидат физико-математических наук


Напомним, что поводом к данной публикации послужили опубликованный в феврале 2008 года семью английскими учеными доклад о критических параметрах, преодоление которых приведет к переходу биосферы в новое состояние («Proceedings of the National Academy of Science», 2008, т. 105, № 6), и статья на аналогичную тему, подготовленная группой из двадцати шести ученых из институтов стран Европы во главе с Йоханом Рокстрёмом («Ecology and Society», 2009, № 9). В первой части была рассмотрена проблема потепления климата. Теперь — другие проблемы, связанные, по мысли авторов, с антропогенными изменениями окружающей среды (рис. 1).

Закисление океана

По поводу изменения климата Земли вопросов все еще больше, чем ответов, и дискуссия превращается из научной в политическую. С закислением океана, казалось бы, должно быть проще — это чистая химия. Растворимость углекислого газа в воде, согласно закону Генри, пропорциональна парциальному давлению газа. А коэффициент пропорциональности зависит от температуры. Для углекислого газа растворимость с ростом температуры падает существенно: в северных водах с температурой около нуля градусов она составляет (при нынешнем содержании углекислого газа в атмосфере) 335 мг на 100 граммов воды, а в тропических, где температура на поверхности около 30°С, — 125 мг. Увеличение давления усиливает растворимость углекислого газа. Это значит, что глубинные воды океана обогащены этим газом по сравнению с поверхностными, поскольку они и холоднее, и находятся под давлением водяного столба.

При растворении часть углекислого газа реагирует с водой и дает карбонат-ион или гидрокарбонат-ион, а так же протоны. Исход реакции зависит от кислотности воды. При щелочной реакции из молекулы углекислого газа получается два протона и карбонат-ион, который, встретившись с ионом кальция, может образовать нерастворимый карбонат и выпасть в осадок. Для этого рН должен быть больше 8,4. Если же рН меньше, от 4,2 до 8,4, то образуются гидрокарбонат-ион и карбонат-ион. При меньшем рН существуют только гидрокарбонат-ионы. Равновесие при этом определяется реакциями
СО2+СаСО3+Н2O↔Ca2++2HCO3-

Поскольку концентрации воды, карбоната кальция и иона кальция можно считать постоянными, равновесие определяется отношением активностей растворенного углекислого газа и гидрокарбонат-иона. Поэтому при недостатке гидрокарбонат-иона в него под действием протона превращается карбонат-ион, источником которого служат твердые карбонаты на дне водоема. Избыток гидрокарбонатов, наоборот, приводит к выпадению карбонатов. Так случается в районах, где глубинные воды выходят на поверхность: при высоком давлении в них растворено много углекислого газа и, стало быть, много гидрокарбонатов. В момент выхода давление падает, углекислый газ улетает и получается избыток гидрокарбонатов, которые превращаются в карбонат-ион; он соединяется с кальцием и образует известковые отложения на дне источника и всевозможных попавших в него предметах, а также сталактиты и сталагмиты.

Пока что приповерхностная вода в океане имеет щелочную реакцию, и в среднем ее рН равен 8,1. Как указывает в своем докладе 2007 года Межправительственная комиссия экспертов по изменениям климата, в течение XXI века показатель кислотности поверхностных вод океана должен снизиться на 0,14—0,4 единицы рН, то есть до значений 7,96—7,7.

Вообще говоря, изрядный запас карбонатов на морском дне, которые отлагались там в течение миллионов лет, должен обеспечить океану высокую степень буферности — растворяясь, они будут связывать протоны в виде гидрокарбонатов. Поэтому кислотность, пока все карбонаты не растворились, меняться не должна. Увеличиваться же в поверхностных водах она может потому, что их состояние далеко от равновесия — перемешивание происходит сравнительно медленно. Но факт остается фактом: из расчета климатических моделей следует, что карбонаты по мере роста содержания углекислого газа в атмосфере будут растворяться. И никакое потепление, которое снижает растворимость углекислого газа в воде и стабилизирует карбонаты, процесс остановить не сможет.

Чем же это опасно для морской экосистемы? А тем, что именно из карбонатов состоят панцири и внешние скелеты многих морских существ. Самый распространенный в живой природе карбонат — арагонит. Из него построены кораллы и раковины моллюсков. Другой карбонат, кальцит, служит строительным материалом для одноклеточных, составляющих планктон. Третий, высокомагниевый кальцит, используют красные водоросли, живущие в кораллах, и морские ежи. Арагонит легче растворяется в кислой воде, чем кальцит, а магниевый кальцит в зависимости от содержания магния растворяется даже лучше, чем арагонит. Поэтому от закисления океана первыми начинают страдать морские ежи, кораллы и моллюски, а потом уж планктон.

Насколько сильными будут изменения, заранее сказать трудно. Очевидно, что одни виды исчезнут, а другие займут их место. Существующие организмы могут и сохраниться, но совершенно изменить свой образ жизни. Например, ученые из Израиля показали, что в кислой воде (рН 7,4) колония средиземноморского коралла Oculina patagonica распадается на отдельные организмы — гидроидные полипы, подобные миниатюрным актиниям. Они по-прежнему прикреплены к каменистому основанию, но становятся крупнее и неплохо выживают в лабораторных условиях, то есть в отсутствие хищников. А когда кислотность воды снижается до рН 8,2, полипы снова собираются в колонии (рис. 2). Видимо, этот механизм не раз спасал кораллы от вымирания, ведь и прежде содержание углекислого газа в атмосфере поднималось и воды океана должны были закисляться. А вот многочисленным организмам, которые живут в коралловых рифах, при их растворении придется плохо, поскольку они потеряют и стол, и кров. С другой стороны, биологи из Монако и Франции («Biogeosciences Discussions», 2009, т, 6, с. 7103) показали на медленнорастущих кораллах Cladocora caespitosa, собранных в Лигурийском море, что содержание углекислого газа в атмосфере на уровне 700 ррм (то есть почти в два раза больше, чем сейчас) никак не сказывается на их росте и образовании панцирей, повышение же температуры на три градуса действует убийственно. А вот быстрорастущим тропическим кораллам высокое содержание углекислого газа может быть вредно.

Опыты с моллюсками, которые путешествуют на днищах кораблей и поэтому постоянно попадают в закисленные поверхностные воды, показали, что их ракушки становятся тоньше, то есть хищникам проще с ними справиться. Французские исследователи из Лаборатории океанографии в Виллафранке (агентство «AlphaGalileo», 15 сентября 2009 года) пришли к аналогичному выводу, изучив поведение северной морской улитки Limacina helicina при ожидаемом в 2100 году рН 7,7 — у нее скорость образования и без того тонкого до прозрачности панциря уменьшилась на треть. Правда, другие исследования показывают, что не все так уж плохо. Например, Ким Дэвис, студент Дальхаузского университета (США), заметил, что моллюски, обитающие около гидротермальных вент, в районе которых из-под морского дна вырываются потоки углекислого газа, защитили свои ракушки от растворения, покрыв их толстым слоем органического вещества (агентство «NewsWise», 30 апреля 2009 года). Эти моллюски живут десятилетиями, и никакие хищники их не пожирают. Международная группа ученых, возглавляемая Институтом полярных и морских исследований им. Альфреда Вагенера (ФРГ), отметила, что закисленные воды не нравятся коколитофоридам - одноклеточным водорослям с кальцитовым скелетом (агентство «AlphaGalileo», 19 сентября 2006 года). Однако палеонтологические данные свидетельствуют, что в былые времена эти водоросли вполне приспосабливались к закислению. Даже кораллы в прошлом умели менять состав своих скелетов, чтобы воспротивиться растворению (этот способ мог помочь и тем видам, которые не смогли бы продолжать существование в виде «актиний»).

Отсюда следует вывод: многие морские организмы смогут приспособиться к грядущим изменениям химического состава воды океана и занять освободившиеся места в экологических нишах. Вопрос лишь в том, хватит ли им на это времени.

Существует абсолютный предел закисления океана, при достижении которого катастрофа неизбежна: имеющихся в воде карбонат-ионов станет не хватать для того, чтобы связать все протоны, и карбонаты во всей толще океана сделаются неустойчивыми. Этот предел выражается степенью пересыщения — отношением произведения активностей имеющихся в воде ионов кальция и карбонат-иона к такому же произведению для насыщенного раствора карбоната, то есть когда существует равновесие между твердым веществом и его раствором. Если степень пересыщения меньше единицы, значит, твердых карбонатов в воде быть не должно. Двести лет назад степень пересыщения поверхностных вод океана по отношению к арагониту составляла 3,45. Сейчас она упала до 2,9, а при удвоении содержания углекислого газа в атмосфере снизится до 2,24. В глубине океана содержание углекислого газа растет и увеличивается растворимость карбонатов. Поэтому существует критическая глубина, на которой карбонаты становятся неустойчивыми: раковины погибших в верхних водах организмов по ее достижении начинают растворяться. Для арагонита эта глубина в Тихом океане проходит на уровне 500 м, а в Атлантическом — 2,5 км. Согласно расчетам, к 2100 году во многих районах Мирового океана глубина насыщения арагонита уменьшится до нуля.

Исходя из этих соображений, авторы идеи девяти пределов предлагают считать, что безопасная степень пересыщения поверхностных од океана по отношению к арагониту составляет 2,76. Таким образом, до критического уровня, за которым, по их мнению, начнется перестройка морских экосистем, нам осталось не так уж и много. Видимо, этот предел будет перейден после 2030 года.

Озоновая дыра

Стратосферный озон — важнейший для биосферы газ. Он создает щит, который закрывает Землю от стерилизующего ультрафиолета. История с полярными озоновыми дырами свидетельствует о том, что, преодолев некую границу, планетарная система может перейти в новый режим работы, ведь озоновая дыра возникла после того, как концентрация этого газа упала ниже некоего критического уровня. Этому способствовали два фактора — хлорфторуглероды, как сделанные человеком, так и природного происхождения, а также стратосферные облака, возникающие из-за охлаждения стратосферы и увеличения содержания в ней водяного пара. (Пара стало больше из-за роста температуры и усиленного испарения воды, а охлаждается стратосфера из-за развития парникового эффекта — все больше идущего от поверхности Земли тепла задерживается атмосферой и не нагревает стратосферу.)

Считается, что с первым фактором общими усилиями удалось справиться: после принятия в 1987 году Монреальского протокола концентрация хлорфторуглеродов в стратосфере над полюсами уменьшилась на 10%. Как это сказалось на озоновых дырах, выяснили ученые из Европейского космического агентства. Они доложили результат многолетних спутниковых измерений концентрации этого газа на конференции в Барселоне в сентябре 2009 года (агентство «AlphaGalileo», 21 сентября 2009). С 1974 по 1997 год содержание озона в стратосфере над средними широтами в обоих полушариях снижалось со скоростью 7% в десятилетие. А в последние 14 лет оно растет со скоростью около 1% в десятилетие. Иными словами, установилось шаткое равновесие: распад озонового слоя прекратился, а его восстановление фактически еще не началось. Но еще при подписании Монреальского протокола сторонники человеческой ответственности за планетарные катастрофы говорили, что восстановление займет много десятилетий.

Со стратосферными облаками сложнее: пока продолжается потепление и растет концентрация СО2, непонятно, как с ними бороться. Более того, существует мрачный прогноз: по мере развития парникового эффекта облачность в стратосфере будет усиливаться, из-за чего озоновый слой может начать разрушаться над всей планетой. Пока что мы далеки от опасной границы, после пересечения которой ультрафиолет стерилизует Землю. Граница же эта обозначена, как считает Рокстрём с коллегами, температурой стратосферы на полюсах, которая должна быть не ниже -78°С. Если стратосфера стабильно остынет сильнее, то всего за год уже без всяких хлорфторуглеродов озон исчезнет над полюсами, а возможно, и над менее высокими широтами. Сейчас температура полярной стратосферы редко опускается ниже -60°С. Однако порой снижение бывает очень сильным — и не обязательно в районе полюса, и тогда сразу же образуется озоновая дыра, которая после нагрева стратосферы затягивается. Например, это неприятное явление наблюдали в начале января 2006 года над территорией Голландии и Бельгии, когда температура стратосферы там упала до -86,8°С. В прошлый раз аналогичное падение температуры над этими странами метеорологи зафиксировали двадцатью годами раньше. Очевидно, о том, насколько близок переход планеты к состоянию глобальной озоновой дыры, можно судить по частоте подобных событий и их продолжительности.

Циклы азота и фосфора

Способность человека фиксировать атмосферный азот с помощью установок, созданных Карлом Бошем (см. статью о нем в предыдущем номере), и производить минеральные удобрения подняли сельское хозяйство на недосягаемую ранее высоту. Сейчас таким способом из атмосферы ежегодно изымается 80 Мт азота. Правильная агротехника, а именно посадка «зеленых удобрений» — азотфиксирующих бобовых растений — добавляет еще 40 Мт. Наконец, 30 Мт азота в виде оксидов получается при сгорании органического топлива — оксиды образуются из-за окисления азота воздуха при высокой температуре. В виде же фосфорных удобрений и добавок к моющим средствам человечество выделяет в окружающую среду 20 Мт фосфора. Если бы не было человека, то не было бы и такой прибавки к циклам этих веществ, а она, в отличие от антропогенных парниковых газов, вполне сопоставима с природными значениями. Дело не в том, что из атмосферы будет изъято слишком много азота — его запасы несопоставимо больше, все-таки это основной газ планеты, — а в том, что слишком много этого важнейшего для жизни элемента перейдет в легкоусваиваемую живыми организмами форму.

Расчет здесь такой. Есть два основных природных механизма связывания азота — азотфиксирующие бактерии и удары молний, однако цикл азота довольно сложен, и оценить вклад человека непросто. Например, тот же Сванте Аррениус считал, что бактерии связывают 400 Мт азота в год — тогда антропогенный вклад составляет чуть больше трети только от этого количества. По современным данным, вклад бактерий не столь велик — всего от 90 до 140 Мт. Молнии, подсчитать эффективность которых гораздо проще, дают еще 10 Мт. Получается 100—150 Мт природно связанного азота против 150 Мт связанного человеком. Рокстрём с коллегами считают, что это слишком много и доля человека не должна превышать четверти от средней оценки естественного потока, то есть 35 Мт. Очевидно, такое предложение ставит крест на синтетических удобрениях и высокопроизводительном сельском хозяйстве, а заодно и на сжигании органического топлива, хоть ископаемого, хоть возобновляемого, — оксиды азота будут образовываться в любом случае.

С фосфором провести расчет не проще. Он попадает в окружающую среду в результате выветривания, как считается, в количестве около одного миллиона тонн в год. А из тех 20 Мт, что используют на полях или в виде минеральных удобрений, 9 Мт смывается в реки и океан, остальное усваивают высшие растения. Смытый же фосфор идет на питание одноклеточных водорослей. Правда, процесс его усвоения — небыстрый: значительная часть фосфора сначала оседает на дне и затем постепенно вовлекается в круговорот живого вещества.

Чем грозит увеличение концентрации фосфора и азота в воде? Они служат питанием для развития водорослей, в том числе одноклеточных. Водоросли, расплодившись из-за обилия питательных веществ, во-первых, сделают воду мутной, во-вторых, при гниении используют значительную часть растворенного в воде кислорода, что не пойдет на пользу его обитателям и тем, кто этих обитателей использует в пищу. Примеры таких изменений имеются — это и цветение озер, в которые попадают содержащие удобрения стоки с полей, и возникновение бескислородных зон в Балтийском море. К тому же рост концентрации углекислого газа усиливает фотосинтез и, стало быть, размножение водорослей. Вызванные избытком азота при относительном недостатке фосфора изменения видового состава планктона плохо сказываются на всей пищевой цепочке.

Размножившись, водоросли выделяют столько ядовитых веществ, что массово гибнут рыбы и другие морские обитатели. А Джеймс Кэстл и Джон Роджерс из Клемсоновсого университета (агентство «NewsWise», 19 октября 2009 года) обнаружили интересное свидетельство в пользу того, что водоросли способны вызывать и глобальные катастрофы. Ученые задались целью понять, почему удар астероида мог сопровождаться массовым вымиранием не только наземных, но и морских организмов. Анализ геологических слоев показал, что каждый раз в эти моменты формировались толстые маты из одноклеточных водорослей. Кэстл и Роджерс предположили, что питательными веществами их обеспечивало огромное количество пыли, попадающее в океан при взрыве и пожарах: водоросли активно размножались, отравляя все вокруг своими токсинами.

В общем, по мнению Рокстрёма и коллег, человечество давно перевалило за безопасный рубеж по азоту и фосфору и движется к глобальной гипоксии океана. Полностью бескислородное состояние, при котором в океане восстановится древнейшее анаэробное царство, из-за недостатка фосфора, видимо, вряд ли наступит. Вместо этого появятся обширные зоны гипоксии в прибрежных районах, где концентрируются стоки с полей. Пример такой зоны можно найти в Мексиканском заливе.

Именно азот оказывается главным злом: как показывает расчет Рокстрёма с коллегами, при сохранении нынешнего потока фосфора неизменным, даже через тысячу лет доля вызванных им зон гипоксии в Мировом океане увеличится с нынешних 14% до 22%. Но неизменным поток не будет, потому что на Земле всего 20 Гт фосфора. Вряд ли весь этот фосфор удастся извлечь, а иначе на тысячу лет его не хватит.

К сожалению, сократить поток антропогенного азота и фосфора весьма затруднительно, поскольку именно минеральные удобрения и органическое топливо позволили прокормить и обогреть человечество в XX веке. Путей здесь два. Во-первых, переход на получение энергии без сжигания топлива и применение таких удобрений, которые полностью потребляются растениями. Во-вторых, использование иных методов выращивания еды. А это связано с изменением системы землепользования.

Использование земли

Человек расчищает землю, чтобы выращивать себе пищу, и площадь освобожденных от леса земель в последние полвека стабильно растет со скоростью 0,8% в год. Сейчас 12% площади суши, свободной от ледников, занято сельскохозяйственными культурами. Очевидно, что при этом изменяются круговороты углекислого газа, воды, азота и фосфора, а также снижается биоразнообразие, то есть возрастает риск приближения ко всем пределам, связанным с этими параметрами. Рокстрём с коллегами считают, что увеличение доли используемой человеком земли еще на 400 Мга, в результате чего общая используемая площадь составит 15% площади свободной от ледников суши, может привести к глобальным негативным последствиям.

Если считать, что площадь обрабатываемой земли на одного человека представляет собой константу, которая при нынешнем населении планеты в 6 млрд. составляет примерно четверть гектара, получается, что предела по используемой площади мы достигнем при численности населения в 7,5 млрд., которые ожидает нас отнюдь не в далеком будущем. Поэтому Рокстрём с коллегами советуют не распахивать новые земли, а лучше использовать имеющиеся. Например, сосредоточить сельское хозяйство, оснащенное по последнему слову науки и техники, в южных районах, где растения дают больше всего продукции, а на севере, где оно убыточно, — забросить поля, и позволить природным экосистемам восстанавливаться самостоятельно либо с помощью человека. Тем более что именно у нас на севере растут так называемые бореальные леса, в которых происходит захоронение углекислого газа, изъятого из атмосферы в виде органического вещества: из-за холода растительные остатки не успевают перегнивать, в отличие от тропиков, где все растет быстро, но столь же быстро и разлагается на составляющие. Именно бореальным лесам угрожает серьезная опасность в связи с глобальным потеплением: по расчетам британских ученых, подготовивших упомянутую в первой части статью в PNAS, при потеплении на 3-5°С они исчезают за полвека.

Проблему уменьшения площади возделанных земель можно решать и за счет регулирования численности населения, и за счет изменения стандартов питания. Видимо, наиболее радикальный вариант развития этой идеи должен привести человечество к продуктам из белков дрожжей и прочим ужасам, описанным в фантастических антиутопиях. Впрочем, Рокстрём с коллегами считают, что без радикальных действий удастся обойтись: они возлагают особые надежды на создание агроприродных ландшафтов, в которых природные и сельскохозяйственные, а также городские экосистемы будут гармонично сочетаться и уживаться друг с другом, увеличивая таким безопасным способом и площадь возделываемых земель, и продуктивность сельского хозяйства, а также на ограничения роста городов и использования земель для производства биотоплива.

Биоразнообразие

По мнению Рокстрёма и его коллег, мы живем в период шестого массового вымирания в истории планеты. Ежегодно исчезает примерно 100—1000 видов из миллиона, а естественная скорость, по данным палеонтологов, — 0,1-1 вид в год из миллиона. Считается, что в недалеком будущем скорость исчезновения видов, вызванного непосредственно деятельностью человека, возрастет еще десятикратно. Сейчас в среднем четверти видов угрожает вымирание: от 12% у птиц до 68% у цикад. Очень быстро вымирают лягушки и прочие амфибии. До недавнего времени основное вымирание шло на тропических островах, однако в последние двадцать лет половина исчезающих видов приходится на континенты. Причины этого — разрушение природных экосистем и замена их искусственными — городскими или сельскохозяйственными, а также проникновение в экосистемы посторонних для них видов и изменение климата. Новые системы неустойчивы и сильно зависят от действий человека.

Падение биоразнообразия опасно тем, что в каждой экосистеме существует множество связей между видами. Изъятие любого из них разрывает связи, и если их оборвется слишком много, то экосистема распадется. Более того, при изменении условий проигрыш одних видов компенсируется выигрышем других, и это делает экосистему устойчивой. Но при ее оскудении такой компенсации может не получиться, и прежнее сообщество живых существ исчезнет, оставляя экологическую нишу на долгие годы незанятй. Обеднение экосистем видами делает ее более уязвимой и к другим факторам, таким, как потепление климата, закисление океана или избыточное поступление азота и фосфора, — все это ускоряет вымирание.

К чему приводит значительное снижение биоразнообразия, известно из геологической истории: одни группы животных сменяются другими, совсем непохожими на предыдущие, а доминировавшие ранее виды вымирают или переходят на маргинальное положение. Нелишне напомнить, что сейчас у нас расцвет млекопитающих, пришедших на смену динозаврам, а доминирует вид Homo sapiens.

Определить граничную скорость исчезновения видов, при которой биосфера скачком переходит в новое состояние, нелегко. Рокстрём с коллегами считают, что приемлем уровень 10—100 видов из миллиона в год.

Вода

Пресная вода нужна человеку для сельскохозяйственных и бытовых нужд. В природе ее функция иная: формировать облака и пополнять реки, озера и моря за счет осадков. Эти функции находятся в сильном противоречии. Так, около 25% рек из-за использования человеком уже не достигают своего устья, а высыхают ранее. К чему это приводит, показывает крупнейшая экологическая катастрофа в Средней Азии — распад Аральского моря на две части. Естественно, все это сопровождается гибелью водных экосистем и снижением биоразнообразия.

Однако человек влияет не только на сток рек. Существует еще влага, содержащаяся в почве. Ее испарение в значительной степени определяет формирование дождевых облаков и выпадение осадков, которые замыкают круговорот воды. Повышенное испарение из-за замены лесов на поля приводит к высыханию земли, изменению режима выпадения осадков и может вызвать опустынивание.

Чтобы сохранить устойчивость, нужно ограничивать как нарушение испарения воды с суши, так и употребление воды рек и озер на уровне, обеспечивающем существование водных экосистем. Поток пресной воды в реках сейчас оценивают в 12-15 тысяч км3 за год. Согласно оценкам, которые приводят Рокстрём и коллеги, при его уменьшении на 5-6 тысяч км3 в год возникнет серьезный недостаток пресной воды. По другим данным, уже снижение на 4 тысячи км3 в год совершенно изменит режим испарения с поверхности суши, количество осадков и, как следствие, перестроит наземные и водные экосистемы. Сейчас использование речных вод для полива — 2,6 тысячи км3 в год. Это меньше обозначенного порога в 4 тысячи км3 в год. Однако к 2030 году предполагается увеличение на 25—50%. Таким образом, предел может быть достигнут в обозримом будущем. К тому же из-за глобального потепления изменятся количество осадков и их распределение по поверхности планеты, а это также скажется на круговороте пресной воды.

Аэрозоли

Под аэрозолями понимают прежде всего оксиды серы и азота, которые образуются при сгорании ископаемого топлива. Оксиды обоих этих элементов при растворении приводят к закислению вод за счет образования серной и азотной кислот, но проблема не только в этом. Собираясь в верхних слоях атмосферы в виде капелек серной и азотной кислоты, они экранируют поверхность планеты от солнечного света и таким образом охлаждают ее. С одной стороны, это неплохо, поскольку снижает парниковый эффект. С другой стороны, локальное охлаждение поверхности Земли из-за аэрозолей может привести к серьезным последствиям. Прежде всего скопление аэрозолей у южных склонов Гималаев изменит режим осадков в Индии, а это, в свою очередь, повлияет на Индийский муссон: вместо регулярного он станет хаотическим. В конце концов это приведет к чередованию чрезмерных дождей с чрезмерной засухой на Индостане. За это будут ответственны не только упомянутые оксиды, но и твердые частицы, также образующиеся при сгорании топлива. «Переключение» Индийского муссона на новый режим может произойти внезапно, буквально за год, если альбедо, то есть степень отражения солнечных лучей, в районе Гималаев повысится до 0,5 (ныне среднее альбедо Земли 0,3). Так, во всяком случае, считают авторы статьи, опубликованной в PNAS. Рокстрём с коллегами сейчас не готовы обсуждать положение того уровня аэрозолей, при преодолении которого планета перейдет в какой-то новый режим, равно как и аналогичный предел для загрязнения окружающей среды множеством продуктов химической и фармацевтической промышленности. Но проблему обозначают.

Картина получается довольно мрачной, даже если не все эти прогнозы сбудутся. Однако сама по себе идея — ограничить человеческую деятельность во имя сохранения голоценовой стабильности — выглядит несколько утопичной, поскольку еще никому и никогда не удалось остановить прогресс человечества на длительное время. Видимо, надо искать другие пути и другие механизмы, которые позволят не консервировать стабильное прошлое, а жить в изменяющемся будущем.

Окончание. Начало статьи см. в номере 11, 2009

Источник: "Химия и жизнь"
http://www.inauka.ru/analysis/article98833.html


01 фев 2010, 15:38
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 май 2009, 00:24
Сообщения: 13477
Сообщение Re: Статьи
Траникус Сатр: Квантовая Вселенная

Мир, окружающий нас, непрерывен. Однако человеческий разум всё описывает дискретным образом. Эта статья - компиляция дискретных систем описания Мира. Здесь предложена более упрощённая КВАНТОВАЯ модель описания.

полностью читайте: http://zhurnal.lib.ru/s/sarafanow_a_s/k ... naja.shtml


01 фев 2010, 21:29
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12 июн 2009, 00:05
Сообщения: 7311
Сообщение Re: Статьи
09.02.2010

Что происходит с Землей?



Что-то происходит с пространствами Земли.
Нам уже сказали по многим каналам, что началась трансформация,
духовные роды планеты.…
То, что мы так долго ждали и призывали в реализацию.
И вот сейчас, когда наши устремления стали манифестироваться, что мы испытываем?
Это то, чего мы ждали? Или наши намерения были не такими?
Или Земля идет путем своих намерений?
Учитывает ли Земля наши желания и если да, то в какой степени?
Если мы – Боги, кто создавал эту планету, то именно мы сейчас изменяем ее.
Почему же многие из нас чувствуют растерянность и даже страх?
Кто же мы, на самом деле?



Я задаю эти вопросы своим Высшим аспектам, тем самым, истинным, которые являются частью Единого многоразмерного энерго-информационного поля. Как всегда, ответ приходит светопакетно, и я только разворачиваю его в слова.



- У Единого Сознания нет таких вопросов, потому что вопрос предполагает сомнение в том, что ты видишь и чувствуешь. Трехмерный ум мечется в поиске удобной парадигмы, чтобы все разложить по полочкам. Единое сознание квантово по природе. В нем проявляется скрытая структура, тот самый Божественный порядок, который является основой Всего Что Есть.



Видимый вами хаос – всего лишь отражение фрагментов общей картины, которая существует в развернутом вечном бытие. В более плотных размерностях, снизу, хаос видится как нарушение установленного порядка, но это всего лишь результат линейного восприятия единого непрерывного процесса, который потому и видится отдельными фрагментами.



Человек, ты познаешь мир, как всегда, однопланово и во времени, и суть ускользает за этими искусственными построениями ума, а не Разума. Чтобы увидеть более полную картину, нужно встать в единую точку себя, через которую проходит единая динамика движения – в узловую точку волны Сознания, которая порождает квантовые колебания единого квантового поля.



Очень сложно описать это вашими словами. Очень сложно дать адекватный образ. Но если вы сумеете достичь собственной глубинной точки, через которую вы постоянно двигались и продолжаете двигаться в изменение формы, то вы сможете уловить это колебание вечности и войти внутрь его. Тогда вы сможете двигаться внутри этой волны, и все станет для вас обоснованно и непререкаемо. Тогда наступит ясность вашего Разума и Сердца. Вы почувствуете пульс эволюции.



Ваши Сознания многомерны и едины по своей Высшей природе. То, что вы как человечество, сделали выбор следовать Божественной воле, которая наконец-то проявилась в вас и стала вашим свободным выбором, поставило вас в центр трансформационного процесса. Через вас, через ваши умы и сердца, через ваши энергетические поля происходят трансформации, выбранные вашими высшими Сознаниями, для которых это даже не выбор, а единственно правильный путь следования Истине. Вы всего лишь осознаете эти Божественные необходимости как свою свободную волю.



Признайтесь, вам нравится быть свободными от Воли Бога. Быть свободными на планете свободного выбора, как вас уверяют. Но если вы примите Волю Бога как свою собственную, а именно этим она и является, тогда ваша дуальность, которая в том числе проявляется и в вашей мнимой свободе выбора одного из двух и более вариантов, завершится, слившись в единое проявление.



Как вы думаете, можете ли вы, как человеки, руководить трансформацией планеты? Вы, которые мечетесь в поисках положительного для вас варианта проживания каждого дня? Вы, которые не можете договориться между собой по основным понятиям, в том числе нравственным? Я говорю о работниках света, которые неустанно работают, посылая свет туда, куда они считают нужным, не спрашивая тех, кому они этот свет посылают, что именно им нужно.



Как часто вы общаетесь с Духом планеты, стараясь осознать его стремления? На каком языке вы общаетесь с природой и стихиями – на своем вербальном или на их энергетическом языке? Осознаете ли вы свою истинную роль на Земле? Вы знаете, что пришли с далеких звезд или из иных галактик. Вы знаете о своих прошлых жизнях, прожитых в совершенно иных формах, включая нечеловеческие. Но что это дает вам? Вы используете эту бесценную информацию для собственного утверждения. Ваше происхождение ничто, пока вы не станете равными ему по энергии, сознанию и ответственности. Ваша сила ограничена вашими ментальными представлениями и эмоциональными метаниями в разные стороны. Чтобы стать подобными себе, тем, «кто вверху», вы, те, кто «внизу», должны перестать разделять бытие на высокое и низкое, на черное и белое, на плюсы и минусы. Все есть опыт, который вы либо используете для своего развития, либо нет.



Земля – продукт коллективного Сознания галактических сущностей Вселенной, которые для познания всех измерений планеты воплощаются в физические тела своей небольшой частицей. Ваше физическое тело – сконцентрированный и уплотнившийся свет, который стал вибрировать на определенной длине волны. Вместо того, чтобы противопоставлять тело и дух, разум и чувства, выйдите за рамки собственного дуального опыта и встаньте в свой собственный центр. Тогда вы увидите собственный источник Сознания, которое функционирует на разных частотах, создавая разные реальности, которые являются реальностями в целях познания, но иллюзией с точки зрения создающего их Духа.



Если вы примите, что все есть энергия, сознающая и созидающая энергия, созидающая все реальности, миры, планеты, включая вас, ваше тело, разум и эмоции, ваши действия и отношения, то ваш поиск прекращается, потому что вы уже нашли Все Что Есть. И тогда вы устремляетесь не к поиску правильного выбора, не к внешнему действию, а к познанию себя как Всего Что Есть. Познанию не в категориях противопоставления и разделения, и даже ни в каких категориях. Вы становитесь Духом в познании, где познающий и познаваемое сливаются в единое, которое можно иллюзорно разделить, но, в действительности, нельзя разделить (если только на мгновение), потому что тогда разрушается канва бытия.



Только когда вы перестанете быть разделенными и дуальными, вы сможете помочь Земле, потому что Земля перестанет быть для вас неким внешним объектом вашей помощи, а станет вами. Вы начнете дышать, как Земля, ощущать ее реки, как свои артерии, вулканы, как источник жизненной энергии… Вы перестанете испытать страх перед ее мощнейшими трансформациями, потому что примите их как собственные трансформации. Только когда ваше восстановленное сознание сольется с сознанием планеты, а ваша энергия станет продолжением ее единого энергетического поля, вы вернете себе статус Богов, созидающих новую Землю. Это сложно принять многим из вас. Но утешьтесь – Вы на истинном пути и никогда не сходили с него, даже когда колесили по обочинам и залезали в трясину. Ибо Путь этот лежит в глубине вашего истинного Я, которое и есть ваш единственный Спаситель.



Наша любовь к вам беспредельна и безусловна, всевременна и всеобъемлюща, ибо нет ничего, кроме Любви Духа к самому себе и к своим творениям, все остальное – познание, которое приводит Дух в ту же самую точку проявления себя в энергии Любви.



Золотухина Татьяна



Источник: http://www.metasintez.ru/material_grypp ... 2_2010.htm


11 фев 2010, 15:32
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
ВОБР - ЧТО БЫ ЭТО ЗНАЧИЛО?

Руслан ГРИГОРЬЕВ

{L_ATTACHMENT}:
1.jpg
1.jpg [ 64.42 Кб | Просмотров: 10795 ]


Ордовикской в геохронологии называют геологическую эпоху, которая сменила эпоху Кембрийскую и продолжалась (примерно) с 489 до 443 миллионов лет назад. Почти посредине этой эпохи, 465 миллионов лет назад, произошло событие, которое получило название ВОБР (Великое Ордовикское Биологическое Разнообразие). Состояло оно в том, что в течение считанных миллионов лет число видов, населявших тогдашние океаны, увеличилось втрое (!) и появились совершенно новые виды, которые сильно потеснили возникших в Кембрии трилобитов, а затем некоторые из этих новых существ (артроподы и специфические виды мхов) впервые вышли на сушу.

Феномен этот тем более примечателен, что больше никогда в истории эволюции такое быстрое и огромное увеличение биологического разнообразия не повторялось. Детали этой эволюционной вспышки (некоторые даже называют ее «биологической революцией») еще не до конца понятны, и в 1997 году ЮНЕСКО включило ее изучение в список своих международных проектов по геонаукам. Первые итоги этого проекта, закончившегося в 2002 году, были подведены в вышедшем в 2003 году сборнике статей под редакцией Вебби. Сразу же вслед за этим ЮНЕСКО организовала следующий проект, целью которого является, в частности, выяснение причин Ордовикской вспышки биологического разнообразия.

Действительно, загадка — почему нормальное течение эволюции вдруг прерывается и наступает период резких изменений, иногда к худшему, иногда к лучшему, но всегда очень неожиданных и как бы не имеющих биологических причин. Явно произошло что-то внешнее, инициировавшее эту цепь изменений, — но что? В связи с новым проектом ЮНЕСКО ответы на этот вопрос посыпались как из мешка, но большинство из них только удлиняло цепь изменений, приведших к ВОБР, не указывая на самое первое звено. Так, в июне 2008 года появилась работа Веколи и других. Анализируя данные книги Вебби, он приходит к выводу, что первым биологическим событием в цепи, ведущей к ВОБР, было необыкновенное увеличение планктона, составлявшего основную пищу всех тогдашних морских видов. А Джулия Троттер с коллегами в своей статье, появившейся месяцем спустя, считают, что первым было постепенное похолодание (как они отмечают, в конце Кембрийской эпохи температура на земле поднялась до 70 градусов Цельсия, а за время раннего Ордовика она упала до нынешних экваториальных).

Ну, а что вызвало это похолодание? Или это внезапное увеличение планктона?

Тут мы оказываемся на знакомой почве, потому что в поиске этого «первого звена» в цепи, приведшей к ВОБР, ученые в очередной раз возвращаются к уже многократно обсуждавшимся двум вариантам — «земному» и «космическому». По мнению ряда специалистов, «самым первым» звеном были крупные геологические процессы, сопровождавшие ранний и средний Ордовик. В те далекие времена, говорят эти ученые, происходили весьма существенные подвижки континентальных плит, которые приводили к закрытию одних тогдашних морей и открытию других. Плиты, несущие на себе эти моря, входили одна под другую (это явление называется субдукцией и происходит также сейчас, хотя гораздо медленней). В местах субдукции гигантских плит возникали очаги столь же гигантских землетрясений и вулканических извержений (опять же явление, знакомое по нынешним временам, но тогда неизмеримо более сильное).

Все это вместе привело к выбросу в океаны огромного количества новообразованных химических веществ, необходимых планктону для размножения. Бурное появление пищи в огромных количествах должно было вызвать столь же бурное размножение планктона, а дальше — смотри выше. Эта вулканическая (или лучше сказать — тектоническая) гипотеза хороша (в данном случае) еще и тем, что может объяснить обнаруженное группой Троттер Ордовикское похолодание. Оно могло быть вызвано длительным выбросом в атмосферу огромного количества вулканической пыли, которая надолго затмила Солнце.

«Вулканическое» объяснение ВОБР не является чем-то новым — как и в случае динозавров, оно было предложено уже давно, и отмеченные выше статьи только развивают ее, подкрепляя деталями, полученными в ходе «Проекта ВОБР». Столь же давно существует и альтернативное, «космическое» объяснение этого феномена, впервые предложенное около 10 лет назад шведским геологом Биргером Шмицем. Недавно и оно получило дальнейшее развитие и подкрепление в новых работах того же Шмица. Когда-то, еще в 2001 году, он удивил научный мир, сообщив о том, что обнаружил большое число оплавленных, размером с кулак, остатков метеоритной породы в скалах времен среднего Ордовика. Количество этих остатков было так велико, что объяснить его можно было, только предположив, что в те времена метеориты обрушивались на Землю во 100 крат (!) чаще, чем обычно, причем эта бомбардировка длилась несколько миллионов лет!

Заинтересованные открытием Шмица астрономы запрягли в работу свои компьютеры, вооружив их законами небесной динамики и данными о метеоритах, и в скором времени вычислили (вспять), что в поясе астероидов между Марсом и Юпитером есть группа обломков, которые движутся по близким орбитам, позволяющим думать, что все они являются обломками одного большого астероида, расколотого в результате столкновения, произошедшего именно в указанное Шмицем время, — 460 — 465 миллионов лет тому назад. Те же расчеты показали, что основная часть обломков, родившихся в этом соударении, имела такие орбиты, которые должны были привести к их столкновениям с Землей в последующие миллионы лет.

Теперь же Шмиц опубликовал новую статью, подводящую итоги его многолетних исследований Ордовикских скал в Швеции и Китае. На сей раз он анализировал эти древние скалы на предмет наличия в них изотопа осмия-187 (которого в веществе астероидов и метеоритов всегда больше, чем осмия-188). Кроме того, он растворял взятые им в разных слоях скальные пробы с целью поиска в них микроскопических зерен так называемого хромита (метеоритного вещества, которое может сохраняться в течение сотен миллионов лет).

Оба поиска оказались успешными. Последовательные (во времени) слои Ордовикских скал показали постепенное нарастание осмия-187, причем первый подъем его концентрации в скалах почти совпадал с началом Великой Ордовикской биодиверсификации, опережая ее на каких-нибудь несколько десятков тысяч лет. Эта точка соответствовала времени, когда на Землю должна была выпасть первая метеоритная пыль, порожденная в описанном выше соударении. А рост содержания хромитов — как в шведских, так и в китайских скалах — начался на миллион лет позже, когда Земли достигла первая волна метеоритных обломков, и это время оказалось опять-таки очень близким тому, когда Ордовикская биодиверсификация обрела поистине широкие масштабы. Аналогичное совпадение по времени Шмиц обнаружил для третьей стадии метеоритной бомбардировки, когда число метеоритных ударов повысилось в 5 — 10 раз, этот период почти точно совпал со временем максимальной биодиверсификации в Ордовике.

По словам Шмица, эти поразительные совпадения могут указывать на причинную связь между метеоритной бомбардировкой Земли и ходом биологической эволюции на ней. И действительно, найденные им совпадения впечатляют. Одно непонятно — каким может быть механизм такой причинной связи? Каким именно образом падение метеоритов может вызвать биодиверсификацию? «Космическая гипотеза» Шмица этого пока объяснить не может. А с другой стороны, противостоящая ей «вулканическая гипотеза», указывая на возможный механизм связи роста биодиверсификации с тектоническими и вулканическими явлениями, не может подкрепить свои утверждения ни одним конкретным совпадением этих явлений во времени. Вот если бы «губы Никанора Ивановича да приставить к носу Ивана Кузьмича…»

Источник: "Знание - Сила" http://www.inauka.ru/space/article99822.html


20 мар 2010, 18:08
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
Эвакуация - проблема математическая

Компьютерное моделирование людских потоков - дело сложное. Однако такие модели облегчили бы, например, экстренную эвакуацию людей из горящих зданий. Кельнские ученые завершают разработку прототипа такой системы.

Тема эвакуации посетителей из охваченной пожаром дискотеки или пассажиров с тонущего круизного судна привлекает внимание общественности всякий раз после очередной трагедии с десятками жертв. Правда, вскоре оттесняется на задний план потоком других новостей - до следующей трагедии. Между тем, проблема эта чрезвычайно сложна и не может быть решена банальными рекомендациями не блокировать запасные выходы и не загромождать посторонними предметами коридоры. Она занимает множество серьезных ученых, в том числе и физиков-теоретиков. Однако закономерности, которым подчиняются людские потоки, не говоря уже об особенностях поведения охваченной паникой толпы, очень плохо поддаются компьютерному моделированию.

Пешеходы своенравнее автомобилистов

Для исследователей, пытающихся математическими методами описывать социологические феномены, пешеходы на улице являются гораздо более сложным объектом, нежели то же количество людей за рулем автомобилей, подчеркивает профессор теоретической физики Кельнского университета Андреас Шадшнайдер (Andreas Schadschneider). "Поведение каждого отдельного водителя в значительной мере определяется тем, что делает машина, идущая непосредственно впереди него, - объясняет он. - Динамика же пешеходов зависит от большего числа факторов, а потому сложнее. Людские потоки пересекаются, сливаются, расходятся в разных направлениях, мы вынуждены уворачиваться от идущих нам навстречу. Нам недостаточно ориентироваться лишь на ближайшего к нам пешехода, нам приходится учитывать поведение сразу многих людей".

Если бы эти закономерности удалось описать математически, такая модель позволила бы сделать более надежными и эффективными планы эвакуации публики из дискотек, театров, концертных залов, стадионов и прочих мест массового скопления людей. Однако спрогнозировать поведение людей в экстремальных ситуациях трудно, ведь порой оно носит иррациональный характер, поскольку продиктовано стадным инстинктом.

Сюрпризы японских экспериментов

"Тут есть множество факторов, которые мы пока не понимаем, - признается профессор Шадшнайдер. - Особенно, если иметь в виду количественные оценки". Но ведь именно количественные оценки и нужны, скажем, архитектору, проектирующему здание и решающему, какой ширины должны быть пути эвакуации и двери аварийных выходов. Недавно японские исследователи провели обширную серию экспериментов, в ходе которых нескольким десяткам студентов предлагалось как можно скорее покинуть помещение через одну-единственную дверь. Ширину этой двери можно было варьировать, а кроме того, участников экспериментов разбили на две группы, в одной из которых люди должны были действовать совместно, помогая друг другу, а в другой подопытным велели пробиваться к выходу, не обращая внимания на остальных. "И совершенно неожиданно, - рассказывает профессор Шадшнайдер, - эти эксперименты показали, что в случае узких дверей, то есть шириной менее 80 сантиметров, взаимная вежливость и готовность уступить дорогу ближнему обеспечили более быструю эвакуацию. А в случае широких дверей - шире 80 сантиметров - эффективнее оказалось агрессивное поведение, тактика "каждый за себя".

Эта информация может сыграть важную роль применительно к эвакуации авиапассажиров из самолета. Кроме того, оказалось, что опасность массовой паники сильно преувеличена. Тщательный анализ данных о былых катастрофах показал, что люди в экстремальных ситуациях очень часто ведут себя взвешенно и разумно. Если же они и затаптывают упавших до смерти, то лишь потому, что на них напирает толпа. "Важным фактором в этих ситуациях, когда есть раненые и погибшие, является высокая плотность толпы, - говорит профессор Шадшнайдер. - Если она составляет 5, 6 или даже 7 человек на квадратный метр, то у споткнувшегося и упавшего нет никаких шансов снова подняться".

Проект Hermes

Чтобы снизить риск таких трагедий при проведении массовых мероприятий, ученый совместно с экспертами по вопросам безопасности из полиции и пожарной службы работает над электронным эвакуационным ассистентом для дюссельдорфского спортивно-концертного комплекса Esprit-Arena вместимостью 66,5 тысяч человек. "В рамках проекта Hermes мы хотим создать систему, которая собирала бы и анализировала данные о количестве зрителей, находящихся в данный момент на стадионе, и об их распределении по рядам, секторам, трибунам, коридорам и переходам, - поясняет профессор Шадшнайдер. - Информация о продаже билетов, картинки с видеокамер наблюдения - все это должно поступать в компьютерную модель, содержащую схемы возможных путей эвакуации. И эта модель сразу выявляла бы "узкие места", показывала бы, где могут возникнуть опасные заторы".

В ситуациях, когда счет идет на секунды, такая информация помогла бы спасти немало жизней. Чтобы собрать экспериментальные данные для своих расчетов, кельнские ученые провели в Дюссельдорфе серию опытов, в которых приняли участие сотни солдат и студентов-добровольцев. Теперь полным ходом идет разработка соответствующих алгоритмов. Монтаж и испытания прототипа этого эвакуационного ассистента запланированы на 2011 год.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман
http://www.dw-world.de/dw/article/0,,5441210,00.html


08 апр 2010, 18:06
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 май 2009, 00:24
Сообщения: 13477
Сообщение Re: Статьи
Начало биться сердце миниатюрных атомных часов

В Лаборатории стандартов частоты Физического института РАН разработан миниатюрный квантовый дискриминатор – «сердце» высокостабильных малогабаритных атомных часов нового поколения.

Несмотря на малый объём квантового дискриминатора (не более 10 куб.см), атомные часы будут настолько точны, что за сутки накопят отклонение всего лишь в одну миллионную долю секунды.

Относительная нестабильность одних из самых точных в мире атомных стандартов частоты и времени (цезиевые фонтаны) достигает 10-16 . Такие часы задают время в национальных метрологических лабораториях. Часы с более низкой точностью (10-13 ) обеспечивают точное измерение времени на навигационных спутниках систем GPS и ГЛОНАСС. Однако в большинстве случаев массового применения не нужна и такая точность. Например, у выпускаемых сегодня прецизионных кварцевых генераторов относительная нестабильность частоты составляет около 10-9 – 10-10 за сутки. Традиционные рубидиевые стандарты с объёмом порядка 1000 куб.см и весом до нескольких килограммов, обладают нестабильностью выходной частоты 10-12 .

Сотрудники ФИАН вместе с коллегами-теоретиками из Института лазерной физики СО РАН работают над созданием атомных часов нового поколения с относительной нестабильностью 10-11 . «Маятник» разрабатываемых часов – атом цезия, в котором взаимная ориентация моментов ядра и электрона меняется примерно 10 миллиардов раз в секунду. Такие часы рассчитаны на массовое применение. Они заменят прецизионные кварцевые генераторы, по крайней мере, на порядок превосходя их по долговременной стабильности при меньшем объёме и энергопотреблении. Ожидается, что объём часов не будет превышать 50 куб.см, а необходимая для потребления мощность – 0,3 Вт.

На габариты атомных стандартов частоты и времени предыдущего поколения накладывалось ограничение, определяемое длиной волны резонансного СВЧ поля, взаимодействующего с атомной средой. Поэтому создать прибор с характерными размерами меньше нескольких сантиметров до недавнего времени считалось невозможным. Несмотря на то, что ещё в 1970-х годах был открыт так называемый эффект когерентного пленения населённостей (КПН) и разработаны миниатюрные диодные лазеры, только в настоящее время размерные ограничения удалось устранить. «Теперь вместо зондирования метрологического резонанса атомов оптическим и СВЧ полем, используют два оптических поля, и необходимость в громоздком СВЧ резонаторе отпала. Это и открыло путь к миниатюризации», – объясняет научный сотрудник лаборатории Стандартов частоты Виталий Васильев.

Для оптического возбуждения теперь вместо газоразрядных ламп используются миниатюрные лазеры, что позволяет без ухудшения характеристик в десятки раз уменьшить габариты атомных стандартов с относительной нестабильностью около 10-11 , сократить их энергопотребление и стоимость. Это позволит встраивать атомные часы в портативные устройства.

Над созданием малогабаритных атомных часов активно работают учёные США, Франции, Китая, Израиля, Канады и Швейцарии. «Мы пока отстаём от США в технологии изготовления атомных часов, поэтому именно в данном направлении сейчас сосредоточены наши основные усилия. Что касается физики эффекта, то наши работы выполнены на мировом уровне», - говорит ведущий научный сотрудник Лаборатории стандартов частоты Владимир Величанский.

Одновременно с разработкой соответствующей компактной электронной схемы в ФИАНе работают над новыми технологиями создания основных узлов дискриминатора и дальнейшим уменьшением его объёма. Завершение опытно-конструкторской разработки запланировано на 2012 год, после чего одна из российских компаний приступит к организации в России серийного производства точных и малогабаритных атомных часов. Ожидается, что серийно выпускаемый доступный прибор значительно увеличит быстродействие потребительских навигационных устройств, получат развитие помехозащищённая широкополосная связь, новые методы локации и многое другое.

Источник: По материалам АНИ «ФИАН-информ»
http://www.nkj.ru/news/17899/


24 апр 2010, 23:47
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
Третьего не дано: Мозг напополам

Когда мы вынуждены решать одновременно сразу 2 сложные задачи, полушария мозга начинают действовать параллельно. Заняться еще и третьим делом невозможно физически.

По легенде, Гай Юлий Цезарь мог одновременно читать, писать, слушать доклад и вести беседу. Но, видимо, это все-таки преувеличение. На такое человеческий мозг неспособен: если речь идет о сложных, требующих внимания, а не автоматизма, задачах, параллельно вести больше 2-х таких процессов мы не в состоянии.

Ключевую роль в решении подобных задач играет префронтальная кора; в этой области формируется намерение, производится целеполагание, и отдаются команды остальным регионам мозга. Что же происходит, когда в этом процессе появляется еще один участник – вторая цель?

Чтобы узнать это, французские нейрофизиологи во главе с Этьеном Кёхлином (Etienne Koechlin) отобрали добровольцев, 16 мужчин и столько же женщин в возрасте от 19 до 32 лет, и с помощью магнитно-резонансной томографии провели анализ их мозговой активности в момент выполнения сложных задач. Например, демонстрировались случайным образом расположенные буквы из слова, и участники эксперимента должны были отмечать, не идут ли хотя бы две из них в том порядке, в каком они расположены в исходном слове.

Двойную задачу представляло аналогичное задание, в котором требовалось учитывать регистр букв, чтобы сказать, не идут ли в нужном порядке хотя бы 2 буквы, из слова набранного только строчными или только прописными. За удачное выполнение задания доброволец получал небольшую дополнительную денежную сумму.

Как и ожидалось, выполнение одиночной задачи равномерно нагружало префронтальную кору обоих полушарий мозга: вся цепочка от целеполагания до решения работала четко. Но как только доброволец был вынужден столкнуться со вторым параллельным заданием, ситуация усложнилась странным образом.

К удивлению ученых, мозг «разделился»: активность одного полушария оказалась полностью связана с одной из задач, а активность другого – со второй. Каждое полушарие работало независимо, формируя собственную цель и решая собственную задачу.

По мнению Этьена Кёхлина и его команды, это доказывает то, что больше чем 2 задачи одновременно мозг обрабатывать просто неспособен. И в самом деле, в ходе дополнительных экспериментов ученые усложнили стоящую перед добровольцами задачу, добавив еще и необходимость обработки букв разных цветов. Это тут же привело к резкому росту ошибок в результате – а томография показала, что одновременно выполняется лишь 2 задачи, третья же ожидает перерыва в активности, чтобы быть «подхваченной» одним из полушарий.

«Если перевести эти выкладки на язык обыденной жизни, - говорит Кёхлин, - то можно сказать, что вы можете одновременно готовить ужин и говорить по телефону. Проблемы появятся, если вы попытаетесь делать что-то третье. Ваша префронтальная кора обязательно отбросит одну из задач».

Разумеется, речь идет лишь о задачах, требующих активного внимания, по большей части незнакомых нам ранее. Если процесс доведен до автоматизма, он не требует отдельного целеполагания и формирования «команд». Мы можем легко поглощать приготовленный ужин, параллельно читая книгу и разговаривая с женой. Это – что бы ни говорила жена – проблемы не составляет.

Вообще, совместная жизнь полушарий нашего мозга далеко не так безоблачна, как может показаться. На деле она полна конфликтов – читайте: «Битва полушарий».


По публикации ScienceNOW
http://www.popmech.ru/article/7003-tretego-ne-dano/


27 апр 2010, 21:31
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
Путешествие на край ночи: 520 дней без света("AFP", Франция)

Кандидат из Бельгии Жером Клевер: Здесь вы видите каюту командира, она самая просторная, а вот тут – наши стандартные комнаты, три квадратных метра.

Жером проводит нас по космическому кораблю. Здесь начинающие космонавты будут находиться взаперти в течение 520 дней – именно столько времени должен занять полет на Марс и обратно. Почти полтора года взаперти без дневного света и со стерилизованной едой.

И тем менее Жером продолжает предаваться своей мечте.

Кандидат из Бельгии Жером Клевер: Вероятно, да, это безумие. Но полет на Марс был моей заветной мечтой, когда я был совсем маленьким, я думаю, что такое путешествие будет представлять собой гигантский шаг вперед для человечества.

На самом деле космический корабль никуда не полетит, а останется здесь, в научном центре в самом центре Москвы.

Первое настоящее путешествие на Марс состоится не ранее чем через 20-30 лет. Идея проекта состоит в симуляции полета на красную планету с целью изучить и проанализировать физиологическое и психологическое воздействие на организм подобного заточения.

К примеру, здесь кандидаты учатся анализировать эффект изоляции на сердечно-сосудистую систему.

Ответственный исполнитель программы Марс 500 Александр Суворов: Самое важное – психологическое состояние, психологическая совместимость, то, как человек умеет работать в коллективе, в команде, так как такая длительная изоляция ставит серьезные вопросы по поводу психической совместимости и стабильности.

Экипаж составят трое россиян, два европейца и один китайцев. Их дни будут заполнены научными опытами.

Ромэн мечтает о приключениях и новых горизонтах, 520 дней не пугают его, однако он признает, что земной жизни ему будет не хватать.

Кандидат из Франции Ромэн Шарль: Наиболее тяжело переживаться, мне кажется, будет расставание с семьей, с друзьями, с подругой. Ну и конечно солнце, свежий воздух, здесь их нет. У нас нет ни одного окна.

Чтобы выстоять, члены экипажа решили взять на борт фото, видео, электронные книги – будет чем заняться, а в конце путешествия их ожидает Марс.

Видео: http://www.inosmi.ru/video/20100515/159927027.html


15 май 2010, 13:21
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
По методу Титана: Третий способ не замерзнуть

Когда-то еще молодое Солнце светило почти на треть слабее, чем сегодня. Вода на Земле должна была полностью замерзнуть – но этого не происходило...

Гипотез, пытающихся объяснить «парадокс слабого молодого Солнца», существует множество. Самая популярная версия – парниковый эффект, который создавал углекислый газ, который еще не был усвоен фотосинтезирующими организмами и присутствовал в воздухе в больших количествах. Однако против этой версии имеются весьма серьезные доводы («Проблема с подогревом»). Так что поле остается открытым для новых исследований и дискуссий.

Действительно, что-то должно было подогревать Землю, чтобы вода оставалась жидкой и на планете могла зародиться и начать развиваться жизнь. Ведь на 20-30% более слабое излучение Солнца, согласно существующим представлениям о глобальном земном климате, должно было привести к тому, что большая часть Земли должна была оставаться в постоянном глубоком минусе. В таких условиях первые организмы просто не могли появиться.

Мы уже рассказывали о возможной роли обычного атмосферного азота («Когда Солнце было тусклым»), который мог подогревать планету посредством довольно интересного механизма. И о том, что ту же роль могло играть само Солнце, точней, его необычная активность («Логика подогрева»). А недавно появилась еще одна гипотеза, призванная разъяснить этот сложный парадокс.

Гипотеза вдохновлена изучением Титана, одного из спутников Сатурна. Сегодня его, как и Землю несколько миллиардов лет назад, обволакивает довольно плотное облако органических газов. Именно оно, по мнению группы Эрика Вольфа (Eric Wolf), могло одновременно блокировать опасные ультрафиолетовые лучи и обеспечивать дополнительный разогрев планеты.

В основном, это «облако» состоит из метана, азотсодержащих соединений и различных продуктов их реакций, которые проходят под действием излучения. В различных обстоятельствах молекулы этих веществ могут «слипаться», образовывая надмолекулярные структуры аэрозоля. Они поглощают свет разной длины волны, в зависимости от своего размера, а также приводят к появлению аммиака, газа, обладающего очень высокой парниковой активностью. На том же Титане сходные процессы приводят к тому, что при почти непроницаемой атмосфере на поверхности его присутствует жидкость.

«Молодая Земля не могла достаточно разогреться в результате парникового эффекта от тех количеств углекислого газа, которые присутствовали в ее атмосфере, - говорит Вольф, - Поэтому в создании парникового эффекта должны были принимать участие и другие газы. И мы думаем, метан – самый логичный кандидат на эту роль».

Гипотеза команды Вольфа хороша еще и тем, что, пропуская необходимое для жизни количество излучения, аэрозоль эффективно блокировал ультрафиолет, который тогда, в отсутствие озонового слоя, мог оказаться смертельным для первых организмов. Кроме того, органические вещества из атмосферы неминуемо попадали и в океан, насыщая его первичным материалом для развития жизни.

Осталось выяснить, откуда же метан брался на молодой Земле. Живые организмы в те годы были явно не в состоянии производить его в достаточных количествах. Возможно, он выбрасывался в результате взрыва вулканической активности.

По пресс-релизу University of Colorado at Boulder

http://www.popmech.ru/article/7217-po-metodu-titana/


13 июн 2010, 18:19
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
Приглядеться к электронам: Миллиард миллиардов кадров в секунду

Ученым удалось впервые «запечатлеть» перемещения электронов в молекуле водорода.

Группа физиков из разных стран под руководством Марка Враккинга (Marc Vrakking) из Института Нелинейной Оптики Макса Борна (Берлин, Германия) смогла «разглядеть» движение электронов в молекулах, используя аттосекундные (10–18 секунды) лазерные импульсы.

Аттосекунда – это миллиардная часть миллиардной доли секунды. За это время свет проходит расстояние менее одной миллионной части миллиметра, что соответствует размерам небольшой молекулы. И если фемтосекундные (10–15 секунды) лазерные импульсы позволяют отследить положение молекул и отдельных атомов, то с помощью аттосекундного лазера ученые смогли получить «изображения» электронов.

Внимание физиков было сосредоточено на молекуле водорода (H2), содержащей всего два протона и два электрона. Ученые наблюдали процесс ионизации, при котором один из электронов «выбивается» из молекулы водорода. Одной из целей исследования было выяснить, как перераспределяется электрический заряд, и как это влияет на движение ядер после ионизации молекулы.

В ходе эксперимента исследователи использовали метод «возбуждения-зондирования» (pump-probe). Он основан на использовании двух пучков лазерного излучения: мощного пучка накачки и слабого, зондирующего, пучка. В данном случае в качестве возбуждающего выступал аттосекундный ультрафиолетовый лазерный импульс, направленный на молекулу водорода, чтобы лишить её одного электрона. Для «считывания» результатов воздействия возбуждающего импульса использовался инфракрасный лазерный луч, который расщеплял молекулу на два атома водорода.

Изменяя временной интервал между возбуждающим и зондирующим импульсами, ученые смогли составить картину того, как оставшийся электрон перемещается в пределах молекулярного иона, и как оба электрона влияют на поведения ядер атомов водорода. Аттосекундные интервалы между «кадрами» этого «видеоролика» позволили отследить перемещения электронов, которые были слишком «быстрыми» для фемтосекундных лазеров.

Минусом такого подхода является то, что инфракрасный лазер отнюдь не является «пассивным наблюдателем» - он не просто помогает отслеживать динамику молекулы, но и оказывает на неё значительное влияние. Ученые рассчитывают исключить это «вмешательство» в последующих экспериментах. Враккинг не считает, что они достигли основной цели своих экспериментов. «Мы всего лишь приоткрыли еще одну дверь» - говорит он.

Однако исследования уже дали первые впечатляющие результаты. Например, ученые выяснили, что процесс спаривания электронов существенно влияет на процесс ионизации. И приближение Борна-Оппенгеймера, утверждающее, что электроны достаточно малы, чтобы «подстраиваться» под движение ядер, на практике не выполняется. Также было обнаружено, что в процессе ионизации возбуждаются оба электрона, хотя впоследствии только один из них покидает молекулу.

По сообщению RSC Chemistry World

http://www.popmech.ru/article/7237-prig ... lektronam/


19 июн 2010, 15:17
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
23 июля 2010 г.
Жан-Клод Трише | Financial Times

Прекратите стимулирование экономики: теперь всем пора затягивать пояса

Промышленно развитые страны переживают беспрецедентные по размаху и географической амплитуде проблемы с фискальной системой, пишет в своей статье в The Financial Times Жан-Клод Трише, глава Европейского Центробанка. К концу текущего года госдолги еврозоны увеличатся на 20% с лишним по сравнению с 2007 годом, США и Японии - на 35-45%.

"Рост госдолгов объясняется тремя явлениями: резким сокращением налоговых поступлений ввиду рецессии, ростом государственных расходов, в том числе на стимулирование экономики, и дополнительными мерами по спасению финансового сектора", - пишет автор. Поскольку коллапса финансовой системы удалось избежать, на спасение банков большинство стран тратит не очень много. Но по расчетам ЕЦБ, риски налогоплательщиков при поддержке финсектора составляют до 27% ВВП.

Правительства одних стран считают, что фискальное стимулирование лучше продолжать, а другие считают, что фискальная консолидация замедлит экономический рост. "Ни с первым, ни со вторым мнением я не согласен", - пишет Трише. Он рекомендует избегать асимметрии. "Есть три резона приступить к продуманной фискальной консолидации в промышленно развитых странах сегодня, именно ради упрочивания текущего оздоровления экономики", - пишет автор.

Во-первых, сокращение крупных фискальных дисбалансов полезно в долгосрочном плане, но, судя по прошлому опыту, не наносит особого ущерба экономическому росту. "Лучшей стратегией обычно является реорганизация статьи расходов, сопровождаемая структурными реформами по поощрению долгосрочного роста, особенно в сочетании с искренней долгосрочной приверженностью фискальной консолидации", - говорится в статье.

Во-вторых, в чрезвычайной ситуации линейные модели экономики ненадежны, и доверие потребителей, инвесторов и т.д. может резко утрачиваться. "В таких обстоятельствах консолидация необходима", - считает автор.

В-третьих, системная экономическая стабильность опирается на способность государства в тяжелый момент осуществлять финансовые вливания. Поскольку возможны новые непредвиденные события, о здоровье государственной казны следует позаботиться.

В заключение Трише положительно оценивает деятельность и сотрудничество центробанков разных стран мира в чрезвычайной ситуации, которая существует с 2007 года. ЕЦБ внесет свой вклад, обеспечив стабильность цен в еврозоне, обещает он. "Мы рассчитываем, что правительства подтвердят свою решимость консолидировать государственные финансы", - заключает он, подчеркивая, что это необходимо для прочного экономического роста.


Источник: Financial Times

http://www.inopressa.ru/article/23Jul20 ... onomy.html


23 июл 2010, 16:31
Профиль
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 16 май 2009, 05:46
Сообщения: 8500
Сообщение Re: Статьи
Проблемы в верхах: Уплотнение

Внешние слои земной атмосферы, там, где летают спутники и уже, фактически, начинается космос, переживают нечто из ряда вон выходящее. То они сжимались и уплотнялись, а то вдруг неизвестно почему начали снова расширяться.

Занимающийся исследованиями верхних слоев атмосферы Джон Эммерт (John Emmert) замечает: «Мы наблюдали самое сильное сжатие термосферы за последние, по меньше мере, 43 года – это рекорд космической эры». Коллапс происходил в период аномально глубокого минимума солнечной активности, который зафиксирован в 2008-2009 гг. (мы писали о нем в заметке «На дне»). Их связь несомненна: при низкой активности Солнца атмосфера получает меньше энергии, остывает и сжимается. Однако сжатие в этот раз оказалось вдвое-втрое сильнее, чем все, что можно было бы объяснить одним лишь влиянием Солнца. «Происходит нечто, чего мы пока что не понимаем», - констатирует Эммерт.

Термосфера – внешний слой атмосферы нашей планеты, который начинается, по разным оценкам, примерно от 80-90 км высоты и продолжается вплоть до 600-800 км. Это – царство метеоритов и полярных сияний, и спутников, и первой встречи солнечного излучения с нашей планетой. Именно термосфера «обезвреживает» высокоэнергетические ультрафиолетовые фотоны, опасные для жизни, до того, как те доберутся к поверхности Земли. Когда Солнце достаточно активно, эти фотоны, рассеиваясь в этих областях, разогревают их – тогда температура здесь может повышаться вплоть до 1400 К (почему эти области и получили имя «термосферы»). Когда активность Солнца низка, происходит обратное.

В последние годы работал именно последний вариант. В 2008 и 2009 гг. Солнце демонстрировало минимальную за последние лет 100 активность. Пятна были большой редкостью, вспышек почти не наблюдалось, ультрафиолетовое излучение ослабло. Неудивительно, что ученые тут же заинтересовались тем, как будет реагировать на все это термосфера.

Как они это делают? Довольно остроумным образом. Дело в том, что работающие на орбите (как раз в области термосферы) спутники, несмотря на разреженность среды, все-таки испытывают в полете ее противодействие. Понемногу, но трение о частицы замедляет их и заставляет снижаться – а контролирующим их специалистам приходится включать двигатели для коррекции орбиты. Чем плотнее термосфера, тем, соответственно, чаще это происходит.

Эммерт и его команда проанализировали скорость замедления примерно 5 тыс. космических аппаратов, работавших и работающих на высоте от 200 до 600 км в период с 1967 по 2010 гг. Это позволило им рассчитать график изменения плотности тропосферы за практически всю космическую эру человечества. И сжатие ее в 2008-2009 гг. действительно оказалось очень неожиданным. Теория, исходящая лишь из влияния Солнца, подобного предсказать не в силах. Кто же еще виноват и нужно ли с этим что-нибудь делать?

Возможно, еще один фактор – углекислый газ. По мере того, как выбросы его растут, увеличивается и его содержание в атмосфере, в том числе – и в тропосфере. Здесь он выступает в качестве «хладагента», рассеивая тепло и усиливая остывание тропосферы, приводя к ее дополнительному сжатию и уплотнению.

«Впрочем, и в этом случае цифры не до конца сходятся, - говорит Джон Эммерт, - Даже если учесть влияние Солнца и углекислого газа, полностью коллапс термосферы объяснить невозможно». По его мнению, слабое УФ-излучение Солнца ответственно за примерно 30% этого сжатия, возросшее содержание углекислого газа – за 10%. Большая часть – 60% – не имеет объяснения. Остается лишь, как говорят телеведущие, «следить за развитием событий».

По сообщению NASA

http://www.popmech.ru/article/7450-problemyi-v-verhah/


26 июл 2010, 13:36
Профиль
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 28 ]  На страницу Пред.  1, 2


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron