Удивительный мир, в котором мы живем: захватывающие путешествия по астрономии, физике и истории

Борис Шатров

Удивительный мир, в котором мы живем: захватывающие путешествия по астрономии, физике и истории

Особая благодарность дизайнеру Олегу Никитину за его бесценный вклад и профессиональную помощь при создании иллюстраций для этой книги.

Я выражаю искреннюю благодарность выдающемуся фотографу, Хуану Карлосу Касадо, за его великодушное разрешение использовать его превосходную работу (Фото 2.16) в этой книге. Его талант и видение значительно обогатили страницы данного издания.

I express my sincere gratitude to the outstanding photographer, Juan Carlos Casado, for his generous permission to use his superb work (Photo 2.16) in this book. His talent and vision have significantly enriched the pages of this edition.

Предисловие

Знания физических явлений окружающего мира дают шанс человеку не бороться с природой, а жить с ней в согласии и полной гармонии.

Человек и окружающий мир

Forewarned is forearmed!

(предупрежденный – значит вооруженный!)

С древних времен человек стремится понять этот удивительный мир, в котором он рожден. Первобытные люди, с немым благоговением вглядываясь в небеса, ощущали неразрывную связь своей судьбы с мерцающими светилами. От движения Солнца, Луны и звезд зависело не только завтрашнее тепло или холод, но и само существование жизни, включая и их собственное. Со страхом и священным трепетом, восторгом и с восхищением, граничащим с ужасом, созерцали они небесный свод, не только задирая головы кверху, но и воздвигая исполинские сооружения, дабы постичь сокровенные тайны небесных огней.

А мы, бегущие к автобусу и едущие, развалившись на заднем сиденье «майбаха», толкающиеся в метро и стоящие в пробках, спешащие в офис и проводящие весь день на работе, когда мы последний раз восхищались яркой россыпью созвездий на ночном небосклоне? Знаем ли мы небо и окружающий мир лучше древнего неандертальца или вавилонского халдея? Понимаем ли мы, что наша жизнь и плоды наших трудов, то, как мы живем, трудимся и отдыхаем, и, если разобраться, даже наша заработная плата, пенсии и счета в швейцарских банках, и то, что мы съедим сегодня на обед и ужин, – все это зависит от небесных светил? Которые воздействуют на все живое на планете. Влияние Солнца и Луны наиболее сильное, хотя, если вникнуть глубже, все звезды, вся материя Вселенной определяют время и наше пространство с его физическими законами.

Что все: от землетрясений, наводнений, засух, смерчей, ураганов до ледниковых периодов, от нашего самочувствия и здоровья до состояния окружающей среды – все это определяется, с одной стороны, строением Земли, где человеческий организм – это мизерная нано-клетка организма под названием Земля. С другой стороны, то, что происходит с планетой Земля, определяется ее положением и ее движением относительно Солнца, Луны, планет Солнечной системы, звезд и ее вращением вокруг своей оси.

Движение и вращение Земли меняется по определенным циклам, которые, в свою очередь, определяют циклы изменения климата на планете, в частности, больших и малых ледниковых периодов и, соответственно, периодов межледниковья, в одном из которых мы живем в настоящее время.

Ледниковые периоды – это уже серьезный удар по всему живому на планете. К этому еще добавляются нециклические, необратимые процессы – замедление вращения Земли, движение материков, изменение климата в результате деятельности человека. Все это может привести к катастрофическим катаклизмам на планете через несколько десятков лет и даже быстрее.

Критическое состояние нашего мира

С приходом XXI века ежегодно фиксируются рекорды среднесуточной температуры в мире, аномально жаркая погода летом и суровые морозы зимой, сильные засухи, ураганы, наводнения и другие катаклизмы. По прогнозам, такие явления будут учащаться и усиливаться.

Организация Объединенных Наций ведет крупнейшие, можно смело сказать – в рамках всего человечества, работы по изучению, мониторингу и прогнозированию изменений климата на Земле. В целях получения объективных научных данных в 1988 году при ООН создана Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), в которую входят представители 195 государств-членов. Отчеты МГЭИК публикуются на сайте https://www.ipcc.ch/.

Вникните в начало пресс-релиза МГЭИК от 9 августа 2021 года «Широкомасштабное, быстрое и усиливающееся изменение климата»1, это важно для понимания мира, в котором мы живем:

«Согласно опубликованному сегодня последнему докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), учеными наблюдаются изменения климата Земли в каждом регионе и во всей климатической системе. Многие из наблюдаемых изменений климата являются беспрецедентными за тысячи, если не сотни тысяч лет, а некоторые из уже начавшихся изменений, таких как продолжающееся повышение уровня моря, являются необратимыми в течение периода от сотен до тысяч лет…».

За период с 1988 по 2023 год МГЭИК подготовила и выпустила шесть многотомных докладов об изменении климата. В докладе МГЭИК о физических научных данных за 2021 год представлены обширные материалы по изменению климата, и ООН представила основные положения и выводы по докладу, в сжатом виде:

«На основе докладов МГЭИК мы знаем, что:

– Масштабы последних изменений в пределах климатической системы беспрецедентны за многие сотни, если не за многие тысячи лет. Многие изменения необратимы в течение столетий и тысячелетий, особенно в том, что касается океана, ледяных щитов и глобального уровня моря. – Антропогенное изменение климата сказывается на каждом регионе. Все больше появляется данных, свидетельствующих о связях с экстремальными волнами тепла, обильными осадками, засухами и тропическими циклонами.

– От 3,3 млрд до 3,6 млрд человек живут в условиях, крайне уязвимых к изменению климата;

если в ближайшие десятилетия глобальное потепление превысит 1,5 °C, то многие человеческие и природные системы столкнутся с дополнительными серьезными рисками по сравнению с сохранением температуры ниже 1,5 °C»2.

Также в этом документе подчеркивается: «Деятельность человека привела к потеплению атмосферы, океана и суши, вызвавшему широкомасштабные и стремительные изменения в атмосфере, океане, криосфере и биосфере».

В то же время существует вполне реальная вероятность, что в этом столетии температура на планете повысится, по разным оценкам, в среднем на 2,5…4,8 °C – и это станет катастрофой для неподготовленных, не понимающих происходящие процессы людей.

В специальном проекте ТАСС «Климатический хаос. Чем грозит человечеству потепление, и что делать для предотвращения катастрофы» говорится следующее:

«Если государства не начнут всерьез заниматься проблемой охраны окружающей среды, к 2100 году температура на планете может подняться на 3,7–4,8 °С. Климатологи предупреждают: необратимые последствия для экологии наступят уже при потеплении более чем на 2 °С»3.

В таком чрезмерно потеплевшем мире смертоносные волны жары, масштабные лесные пожары и разрушительные ливни будут приходить гораздо чаще и наносить гораздо более сильный удар, чем сегодня. Океан будет более прогретым и кислым, что приведет к сокращению численности рыбы и всего живого в водном мире. Примерно четверть видов животных на Земле исчезнут. Береговые линии изменятся в результате повышения уровня моря, более 12 % суши будет затоплено, и многие города уйдут под воду.

Тем, кто хочет действительно разобраться с причинами изменения климата, и, в частности, читателям этой книги, следует понимать: ученые и политики, СМИ и ООН, другие деятели и организации делают акцент на том, что изменение климата обусловлено парниковым эффектом в результате деятельности человечества и что все страны должны приложить максимальные усилия и уменьшить выбросы вредных веществ, чтобы уберечь хрупкую биосферу Земли от разрушения. Но практически не говорят о других причинах изменения климата – связанных с геофизическими и космическими процессами. И ясно, почему это так! Потому что, несмотря на высокий уровень развития наук и промышленности, человечеству пока не под силу остановить движение материков и тем более изменить наклон оси вращения Земли или орбиту ее движения вокруг Солнца.

Поэтому политики избегают таких тем, не хотят вникать в эти процессы и их обсуждать. Но мы не политики и поэтому космические и земные процессы, от которых в первую очередь зависит жизнь на планете Земля, рассмотрим в этой книге.

Наблюдатель на Земле, смотрит на небо, и считает, что движение звезд определяют его жизнь

Наблюдатель находится на Земле и обо всех критически важных для жизни изменениях орбиты и движения Земли вокруг Солнца, вращения планеты вокруг своей оси, может судить только по изменению положения звезд и Солнца на небе.

В древности люди замечали, что изменение положения небесных тел влияет на их жизнь, но не знали, а многие и сегодня не знают, что причиной движений на небесах являются изменения положения самой Земли в пространстве, изменений в ее движении вокруг Солнца, и изменения вращения нашей планеты вокруг ее оси, в результате действия на нее гравитационных сил Солнца, Луны и планет Солнечной системы. Поэтому они задирали головы кверху, смотрели на небо и связывали происходящее на Земле и самочувствие человека с перемещением Солнца, Луны и звезд на небесах, когда настоящей причиной было то, что планета крутилась под их ногами.

Например, планеты устраивают парад – выстраиваются по одну сторону Солнца. Крестьянин Прокоп слышит об этом событии от соседа – немца Альфреда и, как учили предки, начинает готовиться к изменению погоды, плохому или, наоборот, хорошему самочувствию, знает, что конь будет больше брыкаться и т. п. Но тут ему ученые объясняют, что схождение планет совершенно мизерно повлияет на силы гравитации и смешно обращать на это внимание. А крестьянин знает, что последствия будут, и, конечно, делает вывод, что вся эта наука от лукавого, и чаще креститься надо, и тогда этот ученый люд и изыдет!

В чем здесь дело? В таких случаях некоторые специалисты уподобляются спорщикам о том, в какую сторону движутся звезды в Южном полушарии: один заявляет, что это и идиоту видно, звезды движутся против часовой стрелки, а другой отвечает, что сам дурак, они движутся по часовой стрелке. И кто же из них прав? Правильный ответ – оба! Просто один из них смотрит на звездное небо, развернувшись в сторону Северного полюса, а другой – в сторону Южного полюса. И проблема спорщиков в том, что они не догадываются или не хотят иногда посматривать в другую сторону тоже.

Так часто говорят о прямом воздействии планет на человека, а надо бы обращать внимание и на то, что планеты вносят свой вклад в изменения движения и вращения Земли, и с этой стороны наша планета более чувствительна к гравитационным колебаниям и достаточно микро изменений, которые не улавливаются никакими измерительными приборами, а у Прокопа поясницу схватило и кобыла работать отказывается. В результате ничтожно малых изменений гравитационных сил могут происходить очень незначительные возмущения в вековом движении планеты, однако они могут приводить к самым неожиданным результатам.

На нашу жизнь влияет не то, что изменилось положение звезд на небосводе, а то, что изменилось положение Земли относительно Солнца, а перемещения звезд на небе – это, чаще всего, только следствие изменений положения Земли! Чувствуете разницу? Причина более сильных ураганов, жары, морозов, наводнений в том, что изменилось положение Земли, которое мы на себе не ощущаем, но видим изменения положения звезд на небе и считаем, по-простому, что звезды влияют на нашу жизнь. А специалисты нам объясняют, что влияние звезд на нас ничтожно, а то, что изменение звездного неба сигнализирует об изменении положения планеты, иногда забывают сказать.

Утверждать, что парад планет не влияет на самочувствие человека, потому что гравитационные силы при этом меняются незначительно, – это примерно как говорить, что таблетка анальгина не оказывает никакого действия на человека, потому что вес таблетки намного меньше, чем вес больного.

Наука и наша планета

Наша планета, казалось бы, изучена вдоль и поперек. Трудно даже представить, какое количество исследований проведено, сколько научных трудов написано и сколько знаний накоплено о планете Земля.

Но посмотрим на это со стороны. Множество наук, таких как геология, геофизика, география, геодезия и еще большой ряд геонаук («гео» – от греческого слова «Земля»), изучают Землю, и только астронауки («астро» – от греческого «звезда») изучают Землю как одну из планет в космосе, то есть только астронауки смотрят на Землю со стороны. Хотя астрономия – самая древняя наука, первым посчитал и объяснил прецессионное движение (движение оси Земли по кругу) Исаак Ньютон (1643-1727), а случилось это около трехсот лет назад. При многотысячелетней истории астрономии только Ньютон первым предположил, что Земля имеет жидкое ядро под твердой корой и колебания жидкого ядра планеты влияют на прецессионное движение Земли. Это, примерно, как если бы медики 300 лет назад впервые предположили наличие внутренних органов человека, но не смогли проводить вскрытие и изучать их. Что можно было бы ожидать от медицины в этом случае?

Земля – не просто планета, а сложнейший, живущий по своим законам организм. На поверхности, словно на коже гиганта, бушуют моря и океаны, текут реки и ручьи, вздымаются горы и простираются континенты. Здесь рождаются бури, проносятся ураганы, испепеляют засухи, содрогается почва в землетрясениях. Но это лишь видимая часть айсберга, ведь внутри планеты, разворачиваются не менее грандиозные и сложные процессы.

Если вам кто-то скажет, что живой организм человека сложнее «неживой» Земли, то вы сразу можете сделать вывод об ограниченности взглядов такого человека.

И если этот человек вам дорог, попытайтесь мягко направить его мысль: мы все – лишь крошечные муравьи, копошащиеся на спине гигантской планеты.

Мы – не что иное, как мельчайшая часть Земли, а потому она, словно вселенная в сравнении с песчинкой, неизмеримо сложнее любого из нас. Как автомобиль превосходит по сложности отдельный винтик в своем механизме, так и Земля превосходит человека. А тому, кто отказывается признавать себя частью этого величественного целого, можно лишь пожелать счастливого пути – собрать свои пожитки и отправиться в одинокое странствие по космическим просторам, дабы в полной мере ощутить свою независимость.

С точки зрения физики Земля – это сложнейшая многоуровневая динамическая система огромных размеров, состоящая из ядра, мантии, земной коры, атмосферы, ионосферы, биосферы, магнитосферы, морей и океанов, рек и ручейков, гор и равнин, одних только людей более восьми миллиардов, сотни миллионов машин, кораблей и поездов, города и села – все даже невозможно перечесть. И везде, в каждом слое и составляющей нашей планеты, идут сложнейшие процессы, и никогда и никакие приборы не позволят измерить все многообразие протекающих процессов и их влияние друг на друга, и никакие суперкомпьютеры не смогут смоделировать все динамические процессы, протекающие на планете. Ответственно следует заявить, что в экспериментальных и компьютерных научных моделях всегда будет некоторая степень упрощения, приближения и погрешности.

Поэтому простому человеку ожидать и надеяться, что на современных самых мощных компьютерах можно точно смоделировать сложную динамическую систему планеты, а затем, на основе этих точных моделей, оценить динамический отклик на различные внешние возмущения по всей планете, после чего установить, как динамический отклик влияет на метеообстановку, магнитные поля, засухи, штормы, ураганы, самочувствие животных и людей, – то же самое, что ожидать от Роскосмоса достижения на «Союзе-ТМ» самой дальней галактики и победного возвращения обратно.

Конечно, умудренный большим опытом и отягощенный обширными знаниями доцент на это скажет, что никто и никогда и не будет даже пытаться создавать исследовательскую модель такой сложной системы. Она и никому не нужна! Как и сейчас, будут решаться отдельные задачи, на упрощенных моделях, достаточно точных для достижения поставленных перед учеными целей. И это действительно так! Но все вышесказанное требуется для понимания, как современная наука соотносится с окружаемым нас миром.

Достижения современной науки бесспорны, поражают воображение и раскрывают перед человечеством новые возможности лучше понять этот удивительный мир, в котором мы живем, и взглянуть на него с неизведанной доселе стороны.

Да, астрономия, физика и другие науки добились огромного прогресса за последние два столетия, и есть чем гордиться ученым, но простым людям следует понимать, что далеко не все подвластно науке на сегодняшний день.

Также следует отметить, что от высказываний некоторых ученых и специалистов, сделанных на бегу, по свои каким-то причинам, что Солнце, Луна, планеты и звезды не влияют на человека, а человек чувствует, что что-то здесь не так, у него происходит путаница в голове, и человек обращается к астрологам. А астрология тоже зародилась и развивалась вместе с астрономией с самых древних времен. Если по движению Солнца, Луны и звезд можно точно предсказать, когда наступит холодная зима, когда – теплое лето, то почему по небесным светилам не пытаться предсказывать будущее и судьбу человека? Вот и пытаются по сей день.

При этом астрология имеет серьезный фундамент, рассмотренный выше, – это влияние на все живое на Земле изменений положения небесных светил в результате изменений параметров орбиты движения Земли вокруг Солнца и изменений положения и вращения самой планеты. О чем многие критики астрологии почему-то забывают, когда заявляют, что звезды не могут влиять на человека, потому что они далеко, и тем самым только подогревают интерес к астрологии.

Чуть не штампом стало заявление борцов за истинную науку, что влияние Солнца и Луны на человека существует, но оно практически незаметно для большинства людей. Чтобы борцы с «лженаукой» поняли, о чем они говорят, их надо собрать в один звездолет и отправить за пределы Солнечной системы, а через годик спросить, заметили ли они отсутствие влияния Солнца и Луны на их жизнь или нужен еще годик.

Приглашенные на передачи, интервью астрологи, иногда грамотно используя вековую базу астрологии, рассказывают нам о будущем. В этой книге мы тоже заглянем в будущее, но главное внимание уделим тому, что происходит вокруг нас в настоящем и что происходило в прошлом.

Наш удивительный мир – это тонкий хрустальный сосуд, летящий в космическом пространстве

Из всего вышесказанного совершенно очевидно, что наш удивительный мир – это тонкий хрустальный сосуд, летящий в космическом пространстве, в котором миллионы и даже миллиарды лет плавала наша планета Земля с чистой синей водой океанов, сушей, покрытой зеленью, и чистой оболочкой атмосферы.

Но с приходом XIX века хрустальный сосуд стал покрываться копотью и грязью, а содержимое стало потихоньку закисать. Кроме этого, содержимое полностью зависит от движения сосуда в космическом пространстве относительно Солнца и других космических тел. При этом сосуд настолько тонкий и хрупкий, что даже небольшая часть человечества, которая выглядит не более чем пятном плесени на планете, из-за непонимания и незнания может разбить хрупкий сосуд вдребезги.

Остановите свой бег на несколько минут, оглядитесь вокруг. Несмотря на плохую погоду, штормы и ураганы, извержения вулканов и землетрясения, наша планета изумительно прекрасна! Зеленые леса и луга, снежные вершины гор, голубые реки и озера, моря и океаны, щебетание птиц и грациозный бег диких животных, верная собака у наших ног и бабочка у нас на руке – все это наш земной мир, который дорог нам и без которого невозможно наше существование.

Как часто мы рассматриваем зеленые травинки и полевые цветы, любуемся причудливыми облаками на голубом небе, багряными закатами и гипнотизирующим пламенем костра? Как давно мы слушали восхитительные трели соловья и пили чай с вишневым вареньем в вечернем саду?

Мы живем на удивительно прекрасной планете, но ценим ли мы и бережем ли окружающий нас мир? Способны ли мы адекватно реагировать на глобальные космические процессы, которые могут изменить его?

Люди должны знать и понимать, что происходит в нашем мире, как в космосе, так и на Земле. Вооруженный знаниями человек быстрее сориентируется в происходящих изменениях, примет правильные решения и вовремя совершит необходимые действия по защите нашего прекрасного мира, нашего дома, в котором мы живем.

Поэтому любому здравомыслящему человеку необходимы знания об окружающем мире, чтобы понимать изменения в нем, принимать правильные решения, быть подготовленным к возможным вызовам и адекватно реагировать на происходящее.

Научные знания – это великая сила! Вооружен знаниями – значит защищен! «Forewarned is forearmed!», что в переводе с английского означает «предупрежденный – значит вооруженный». В данной книге читатель получит хорошее вооружение в виде знаний, чтобы понимать окружающий нас мир и чувствовать себя уверенно.

Книга рассчитана на широкий круг читателей – от школьников до академиков

В XXI веке, когда соединение с интернетом стало более необходимым для человека, чем наличие продуктов в холодильнике, лавина информации обрушилась на людей. Чтобы человек не потонул, а уверенно чувствовал себя в этом информационном море, необходимы новые формы подачи и методы усвоения и запоминания больших массивов данных. Поэтому книга написана с использованием высокоэффективных методов мнемотехники и системного анализа для успешной работы с большими объемами информации, облегчения и ускорения усвоения научных знаний.

В книге вы прочитаете много историй о таких великих людях, как: Христофор Колумб, Фернан Магеллан, Фаддей Беллинсгаузен, Михаил Лазарев, Альберт Эйнштейн, Исаак Ньютон, Карл Максимович фон Бэр и о многих других. Реальные или сочиненные истории с сильными образами, сопровождающие текст, значительно облегчают, ускоряют и даже делают приятной работу с большими массивами данных.

В результате книга читается легко, а обычно трудные и занудные научные данные вы запомните на долгие годы. После прочтения книги вы можете использовать примененные методы мнемотехники и системного подхода в своей жизни и почувствуете себя как рыба в воде в современной информационной лавине, вам будет легче обрабатывать, запоминать и воспроизводить большие объемы информации, быстро повышать свой профессиональный уровень и достигать успеха в различных сферах жизни.

Изложенные в книге с использованием указанных методов научные знания интересны, полезны и доступны для широкого круга читателей – от школьников до умудренных знаниями профессоров и академиков. Каждый читатель сможет найти для себя новое в содержании и форме подачи материала.

Книга писалась в хорошем настроении, иногда серьезно, а иногда с улыбкой. Хотелось легко и непринужденно изложить информацию, не утяжеляя повествование формулами и терминами, уделяя больше внимание человеку как части космического мира. Главы книги – как приятные прогулки по саду знаний под жарким солнцем или прохладным звездным небом и как беседы под луной у костра с кружкой ароматного чая.

В книгу включены описания исторических событий, рассказы о великих людях, их свершениях и захватывающе интересной, непростой их судьбе.

В итоге данная книга – это удивительная смесь научных знаний и увлекательных историй!

Читайте и получайте пользу и удовольствие!

Глава 1. Погружаясь в астрономию и мир ее терминов

1.1. Однажды вечером он, атлет-неандерталец, и она, красавица-сапиенс, сидели рядом…

Астрономия – очень древняя наука, о чем свидетельствуют ее основные понятия: они исходят из того, что все небесные светила вращаются вокруг наблюдателя, который и есть центр всего мира. Навряд ли хомо сапиенс, как человек разумный, мог иметь такое примитивное мировосприятие. Скорее всего, это мировосприятие тугодума – туповатого неандертальца, с которыми сапиенсы жили вместе более 35 тысяч лет назад.

Неандертальцы – здоровые красавцы-атлеты, и вдруг 35 тысяч лет назад они исчезли. И есть основание полагать, что это произошло не без помощи хитроумных сапиенсов.