Как Солнце влияет на Землю
Влияние Солнца на Землю заключается в излучении электромагнитных волн различного спектра. Солнце играет важную роль в жизни всех обитателей планеты, однако может оказывать и негативное воздействие.
Влияние звезды на нашу планету
Солнечный свет является источником энергии для планеты. На 1 м² приходится примерно 353 Вт в дневное и вечернее время. Атмосферный щит Земли не пропускает существенную часть излучаемой энергии, но некоторую долю тепла сохраняет.
Несмотря на то, что Солнце находится на расстоянии более 100 млн км, его гравитационное поле не позволяет нашей планете улететь в далекий космос.
Также небесное светило оказывает влияние на колебание уровня воды в морях, океанах. Самый высокий уровень подъема воды регистрируется, когда Солнце, Луна, Земля находятся в одном ряду.
Звезда влияет и на климат. При нагревании влага испаряется, образуются облака, тучи, что приводит к появлению осадков.
Влияние на живую природу
Живые организмы зависят от солнечного излучения. Например, растения содержат зеленый пигмент, участвующий в фотосинтезе, в ходе которого образуется кислород — вещество, необходимое для дыхательного процесса всем существам.
Для реакции требуется энергия Солнца. При фотосинтезе также вырабатывается глюкоза, способствующая продуцированию целлюлозы, необходимой для роста растений.
Растительный мир обеспечивает питанием многих животных, людей. Для растительноядных это единственный источник пищи. При употреблении растений люди, животные получают от них солнечную энергию, накопленную в ходе роста.
В осеннее время, когда на Землю попадает меньше света, опадают листья, животные становятся менее активными, а некоторые готовятся к зимней спячке.
В приполярных, полярных областях Земли всегда недостаточно тепла, света Солнца. За несколько тысяч лет в этих районах образовались зоны тундры, вечной мерзлоты, которые характеризуются бедной растительностью.
В экваториальном климатическом поясе планеты преобладают экваториальные воздушные массы, которые формируют зону стабильно высоких температур. Все зависит от угла падения солнечных лучей. В областях экваториального пояса он самый высокий. По этой причине на территории круглый год средняя температура составляет примерно +26°С. Регион характеризуется богатой растительностью, фауной.
Влияние на неживую природу
Большую часть излучения получает тропосфера — атмосферная часть, где формируются облака. По этой причине происходит повышение, понижение давления в атмосфере, в результате чего возникают такие природные явления, как туман, ветер, дождь.
Вода в водных источниках нагревается и, испаряясь, переходит в атмосферные слои, где преобразуется в различные виды осадков. Таким образом влага распределяется по поверхности Земли.
Солнце, ветер, вода играют важную роль в процессах эрозии, выветривания. Смена температур во многом способствует выветриванию. В результате этих явлений образуется почва, формируется рельеф Земли.
Влияние солнечного ветра и ультрафиолетового излучения
Солнце излучает волны различного спектра. Основная часть излучения приходится на видимый свет, инфракрасные лучи. Небольшую часть составляет ультрафиолет, который в малом количестве полезен для людей.
Его воздействие способствует синтезу витамина D, необходимого для здоровья костей, мышц, нормального функционирования иммунной, нервной систем. Однако в больших дозах ультрафиолет представляет опасность для организма, так как может провоцировать различные заболевания.
При воздействии ультрафиолетовых лучей на молекулы кислорода в верхних слоях атмосферы образуется защитный озоновый слой, который препятствует проникновению на Землю жесткого ультрафиолета, губительного для организма.
На земную атмосферу также влияет солнечный ветер, представляющий собой поток ионизированной водородной плазмы, истекающий из короны небесного светила. Существуют многочисленные видео, показывающие зарождение ветра. Это явление вызывает магнитные бури, северное сияние. Бури могут вызывать сбой в работе связи, негативно влиять на самочувствие людей.
Источник
Воздействие Солнца на Землю
Солнце оказывает многоплановое воздействие как на живую, так и на неживую природу Земли. Основное влияние происходит через видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, излучение в более коротких диапазонах длин волн и через корпускулярные потоки солнечного ветра.
Содержание
Влияние на живую природу
Всем известно, что и животным, и растениям очень важен свет Солнца (в частности, это касается и людей). Некоторые люди просыпаются и бодрствуют только тогда, когда светит Солнце (это касается и большинства млекопитающих, земноводных и даже большинства рыб). Продолжительность солнечного дня оказывает значительное влияние на жизнедеятельность организмов на Земле. В частности, зимой и осенью, когда Солнце в Северном полушарии стоит низко над горизонтом и продолжительность светового дня мала и мало поступление солнечного тепла, природа увядает и засыпает — деревья сбрасывают листья, многие животные впадают на длительный срок в спячку (медведи, барсуки) или же сильно снижают свою активность. Вблизи полюсов даже во время лета поступает мало солнечного тепла, из-за этого растительность там скудная — причина унылого тундрового пейзажа, и мало какие животные могут проживать в таких условиях. Весной же вся природа просыпается, трава распускается, деревья выпускают листья, появляются цветы, оживает животный мир. И всё это благодаря всего одному-единственному Солнцу. Его климатическое влияние на Землю бесспорно. Именно благодаря наклону оси планеты относительно плоскости орбиты и (в гораздо меньшей степени) планетарной эллиптической орбите обращения вокруг Солнца,солнечная энергия неравномерно поступает в разные районы Земли в разные времена года, что сформировало полностью климат и климатические пояса планеты.
В зелёных листьях растений содержится зелёный пигмент хлорофилл — этот пигмент является важнейшим катализатором на Земле в процессе фотосинтеза. С помощью хлорофилла происходит реакция диоксида углерода и воды — фотосинтез, и одним из продуктов этой реакции является элемент кислород, который необходим для жизни почти всему живому на Земле и глобально повлиял на эволюцию нашей планеты — в частности, радикально изменился состав минералов. Реакция воды и углекислого газа происходит с поглощением энергии, поэтому в темноте фотосинтез не происходит. Фотосинтез, преобразуя солнечную энергию и производя при этом кислород, дал начало всему живому на Земле. При этой реакции образуется глюкоза, которая является важнейшим сырьём для синтеза целлюлозы, из которой состоят все растения. Поедая растения, в которых за счёт солнца накоплена энергия, существуют и животные. Растения Земли поглощают и усваивают всего около 0,3 % энергии излучения Солнца, падающей на земную поверхность. Но и этого, на первый взгляд, мизерного количества энергии достаточно, чтобы обеспечить синтез огромного количества массы органического вещества биосферы. В частности, постепенно, переходя от звена к звену, солнечная энергия достаётся всем живым организмам в мире, включая и людей. Благодаря использованию минеральных солей почвы растениями в состав органических соединений включаются также следующие химические элементы: азот, фосфор, сера, железо, калий, натрий, а также многие другие элементы. Впоследствии из них строятся огромные молекулы белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров, веществ, жизненно необходимых для клеток.
Влияние на неживую природу
Земная поверхность и нижние слои воздуха — тропосфера, где образуются облака и возникают другие метеорологические явления, непосредственно получают энергию от Солнца. Солнечная энергия постепенно поглощается земной атмосферой по мере приближения её к поверхности Земли — далеко не все виды излучения, испущенного Солнцем, попадают на Землю. На Землю доходит только 40 % солнечного излучения, 60 % излучения же отражается и уходит обратно в космос. В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению поглощаемого Землёй количества солнечного тепла по причине увеличения количества в атмосфере Земли парниковых газов (см. Парниковый эффект). Под действием солнечного света и понижения атмосферного давления умеренного или резкого, на Земле происходят такие природные явления, как туман, дождь, снег, град, смерч, ураган.
Происходит перемещение огромного количества воды на Земле, действуют такие океанические течения как Гольфстрим, течение Западных Ветров и т. д. Достаточно знать, что одно изменение русла теплого океанского течения, вызвало засуху на большей части территории Африки несколько тысяч лет назад, следствия чего наблюдаются сегодня. Вследствие влияния так же явлений Эль-Ниньо — Ла-Нинья на гидрометеорологические и экологические условия океанов, морей и материков не только экваториальной зоны, происходит интенсивное испарение влаги, которая затем охлаждается и выпадает в виде дождя. Не будь всего этого — на Земле не было бы жизни. Под действием солнечного тепла образуются облака, бушуют ураганы, дует ветер, существуют волны на море, а также происходят медленные, но необратимые процессы выветривания, эрозии горных пород. Все эти явления и делают нашу планету настолько разнообразной, неповторимой и красивой. Все эти процессы на Земле происходят за счёт воздействия на Землю не всех видов солнечного излучения, а только некоторых его видов — это, в основном, видимое и инфракрасное излучение. Именно воздействие последнего вида излучения нагревает Землю и создаёт погоду на ней, определяет тепловой режим планеты.
Влияние солнечного ветра
Помимо этого в атмосферу Земли проникает поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300—1200 км/с в окружающее космическое пространство (солнечный ветер), видимых во многих районах близ полюсов планеты, как «северное сияние» (полярные сияния).
Множество природных явлений связано с солнечным ветром, в том числе магнитные бури, полярные сияния и различные формы кометных хвостов, всегда направленных от Солнца.
Солнечная активность вызывает возмущения в магнитосфере Земли, которые, в свою очередь, могут воздействовать на земные организмы. Раздел биофизики, изучающий подобные влияния, называется гелиобиологией.
Влияние ультрафиолетового излучения
Ультрафиолетовое излучение Солнца разрушает молекулу кислорода, которая распадается на два составляющих её атома (атомарный кислород), и возникшие таким путём свободные атомы кислорода соединяются с другими молекулами кислорода, которые ещё не успели разрушиться солнечным ультрафиолетовым излучением, и в результате получается его аллотропная модификация, состоящая из трёх атомов кислорода — озон. Озон жизненно важен для существования жизни на Земле. Образуется он за счёт солнечного излучения и магнитного поля Земли, вследствие их взаимодействия возникает электростатическое поле в высоких слоях атмосферы, ниже которого образуется озон и формируется озоновый слой, а электростатическое поле Земли выражается благодаря атмосферным электрическим разрядам — молниям. Благодаря этому процессу до поверхности Земли доходит лишь малая часть жёсткого ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовые лучи опасны для человека и животных, и поэтому образование озоновых дыр представляет серьёзную угрозу для человечества.
Однако в небольшом количестве ультрафиолет необходим человеку. Так, под действием ультрафиолета образуется жизненно необходимый витамин D. При его недостатке возникает серьёзное заболевание — рахит, которое может возникнуть по оплошности родителей, которые прячут своих детей вдали от солнечного света. Недостаток витамина D опасен и для взрослых, при недостатке данного витамина наблюдается размягчение костей не только у детей, но и у взрослых (остеомаляция). Из-за недостатка поступления ультрафиолетовых лучей может нарушиться нормальное поступление кальция, вследствие чего усиливается хрупкость мелких кровеносных сосудов, увеличивается проницаемость тканей. Недостаточность солнечного света проявляется также в бессоннице, быстрой утомляемости и др. Поэтому человеку периодически необходимо бывать на солнце.
Ультрафиолетовые лучи также в небольшом количестве (в большом количестве они могут вызвать рак кожи) усиливают работу кровеносных органов: повышается количество белых и красных кровяных телец (эритроцитов и тромбоцитов), гемоглобина, увеличивается щелочной резерв организма и повышается свёртывание крови. При этом дыхание клеток усиливается, процессы обмена веществ идут активнее. Ультрафиолетовые лучи позитивно воздействуют на организм и посредством других природных факторов — они способствуют ускорению самоочищения атмосферы от загрязнения, вызванного антропогенными факторами, способствуют устранению в атмосфере частичек пыли и дыма, устраняя смог.
Источник
Влияние Солнца на жизнь Земли
2.2. Исследования деятельности и общего влияния Солнца Чижевским…………………………..-7-
Влияние Солнца на жизнь Земли
«. лишь Солнце своим сияющим светом дарит жизнь!»
(надпись на древнем храме Дианы в Эфесе).
Введение
Ж
рец древнего, забытого ныне культа, воздевающий к небу руки и приносящий хвалу небесному светилу за милость к живущему на Земле, — так ли он заблуждался? И заблуждался ли вообще? Солнце, безусловно, не могущественный бог, а только лишь плазменный шар, небольшая по космическим масштабам звезда. Если бы такая же по размерам звезда находилась на том же расстоянии, что и Сириус, мы бы не смогли даже увидеть ее свет.
Но находящееся на расстоянии 150 миллионов километров от Земли Солнце — главный источник энергии для абсолютного большинства совершающихся на Земле процессов. Не от милости всемогущего бога Солнца, но от лучистой энергии звезды зависят рост и развитие, да и само существование всего живущего на Земле.
Человек наблюдает за этой связью с незапамятных времен. Еще 4 000 лет назад жрецы знали периоды обращения нашей планеты вокруг светила, длительность года и дня, предсказывали затмения. Но закономерности иного масштаба выявились менее 400 лет назад — с появлением наблюдательных приборов. Оказалось, что ближайшая к нам звезда опутывает землю нитями гораздо более тонких и менее очевидных связей, но от этого не менее важных.
1. Физические характеристики Солнца.
• Видимая звёздная величина m= -26.74, абсолютная звёздная величина М= +4.83m.
• Радиус Солнца — 6.96•105 км, т.е. в 109 раз больше экваториального радиуса Земли.
• масса Солнца — 1.99•1033 г, т.е. в 333 000 раз больше массы Земли.
• В Солнце сосредоточено 99.866% массы Солнечной системы.
• Средняя плотность солнечного вещества — 1.41 г/куб.см, что составляет 0.256 средней плотности Земли (солнечное вещество содержит по массе свыше 70% водорода, свыше 20% гелия и около 2% других элементов).
• Солнце вращается вокруг собственной оси (наклонённой под углом 83° к плоскости эклиптики) в прямом (том же, что и Земля) направлении.
• Вращение Солнца имеет дифференциальный характер: экваториальная зона вращается быстрее (14.4° за сутки), чем высокоширотные зоны (порядка 10° за сутки у полюсов).
• Средний синодический период вращения Солнца (экваториальная зона) — 25.380 сут, средний сидерический период 27.275 сут.
• Скорость на экваторе — около 2 км/с.
• Эклиптическая долгота восходящего узла экватора С. на 1.01.1950 — 75.0627° .
• Мощность излучения Солнца — его светимость — около 3.86•1033 эрг/с,
• эффективная температура поверхности — 5780 К.
• Солнце имеет 9 спутников (больших планет), суммарная масса которых составляет всего лишь 0,13% массы Солнца.
• При температурах, характерных для центра Солнца основная энергия излучения приходится на рентгеновский диапазон.
2. Влияние Солнца на жизнь Земли.
2.1. Общие сведения.
С
олнце освещает и согревает нашу планету, без этого была бы невозможна жизнь на ней не только человека, но даже микроорганизмов. Солнце — главный (хотя и не единственный) двигатель происходящих на Земле процессов. Но не только тепло и свет получает Земля от Солнца. Различные виды солнечного излучения и потоки частиц оказывают постоянное влияние на её жизнь.
Солнце посылает на Землю электромагнитные волны всех областей спектра — от многокилометровых радиоволн до гамма-лучей. Окрестностей Земли достигают также заряженные частицы разных энергий — как высоких (солнечные космические лучи), так и низких и средних (потоки солнечного ветра, выбросы от вспышек). Наконец, Солнце испускает мощный поток элементарных частиц — нейтрино. Однако воздействие последних на земные процессы пренебрежимо мало: для этих частиц земной шар прозрачен, и они свободно сквозь него пролетают.
Только очень малая часть заряженных частиц из межпланетного пространства попадает в атмосферу Земли (остальные отклоняет или задерживает геомагнитное поле). Но их энергии достаточно для того, чтобы вызвать полярные сияния и возмущения магнитного поля нашей планеты.
Солнечные пятна, солнечные вспышки, факелы, протуберанцы и корональные лучи — эти явления влияют практически на все происходящие на Земле процессы, от атмосферных явлений до поведения человека. Как правило, их называют одним общим термином — солнечная активность.
Сложнейший и тончайшим образом настроенный механизм по имени Земля чутко отзывается на любое воздействие со стороны. Потоки космических лучей солнечного происхождения определяют скорость ионизации молекул воздуха в стратосфере и тропосфере, влияя тем самым на состояние облачности или прозрачности атмосферы. Часть энергии заряженных частиц передается в атмосферу. Это определяет распределение атмосферного давления, изменяя в результате количество осадков. Изменения атмосферной циркуляции приводит к изменению климата, что, в свою очередь, влияет на развитие растений.
Солнце влияет на растения не только косвенно, изменяя климат, но и прямо. Под действием потоков заряженных частиц, выбрасываемых из Солнца во время солнечных бурь, меняется магнитное поле Земли. Его изменение влияет непосредственно на клетки растений. Проницаемость клеточных мембран увеличивается, а эффективность обменных процессов с внешней средой растет. Значит, в это время растение получает возможность более интенсивно «забирать» нужные ему питательные вещества. В зависимости от солнечной активности изменяется и численность различных микроорганизмов, таких как аммонифицирующие и нитрифицирующие бактерии. Иначе говоря, солнечная активность сама «удобряет» почву. Изменение климата и как следствие роста растений, связанного с солнечной активностью, приводит также к циклическим изменениям популяций животных — как травоядных, так и хищников, поедающих их. В конечном итоге вся биосфера в той или иной степени оказывается зависимой от солнечной активности. Человек, как часть биосферы планеты, испытывает на себе влияние Солнца в той же мере, что и остальной природный мир. Но кроме изменения климата, урожая растений и популяций животных, связанных с явлениями, происходящими на Солнце, мы испытываем воздействия и иного рода. От солнечной активности зависит жизнедеятельность всей микрофлоры. И, следовательно, степень предрасположенности человека к тем или иным заболеваниям также подпадает под эту зависимость, но уже с учетом колебаний физико-химических реакций организма. Именно в годы максимальной солнечной активности холерные эпидемии, например, резко усиливаются и охватывают огромные пространства. При низкой же солнечной активности такого явления, как правило, не наблюдается.
Период эпидемий гриппа имеет продолжительность в среднем 11,3 года и равен периоду солнечной активности. Эпидемии гриппа начинаются за 2,3 года до максимума солнечной активности или спустя 2,3 года — после. Их длительность в каждом 11-летнем цикле в среднем равна 4 годам.
Безусловно, солнечная активность не является единственным источником распространения эпидемий инфекционных заболеваний. Но роль ее как регулятора процесса не подлежит сомнению. Профессор Александр Леонидович Чижевский, всю свою жизнь посвятивший изучению солнечно-земных связей, писал об этом так: «Было бы совершенно неосновательно предполагать, что известное состояние солнцедеятельности является непосредственной причиной эпидемического распространения тех или иных болезней… Это нужно разуметь в том смысле, что та или иная эпидемия благодаря ряду биологических факторов могла бы иметь место и без воздействия солнечных факторов. Но без последнего она могла бы появиться не в тот год, когда она действительно имела место, и сила ее развития была бы не та, что на самом деле. Следовательно, роль периодической деятельности Солнца надо понимать как роль регулятора эпидемий в их размещении во времени, а также, очень возможно, и в силе их проявления».
Да, люди — не бактерии и не растения. Чем сложнее система, тем сильнее ее внутренние связи и тем более опосредованно влияют на нее воздействия такого рода. По-видимому, прямое влияние солнечной активности на человека не столь уж и велико. Не получили подтверждения предположения о ее влиянии на наше поведение. Связей активности с ростом числа преступлений, войнами и другими социальными встрясками также не выявилось. В таком сложном образовании, как человеческое общество, наивно было бы сводить все побуждения, движущие нами, к наличию или отсутствию солнечных пятен. А с защитой от непосредственного губительного воздействия космического излучения и магнитосфера, и атмосфера Земли справляются довольно неплохо. И все же человечеству приходится считаться с солнечной активностью. Главным образом это распространяется на техническую деятельность людей — магнитные бури и жесткое излучение, испускаемое Солнцем сегодня, когда наша безопасность зависит от электроники не меньше, чем от урожайности посевов тысячи лет назад, способны натворить немало бед.
2.2. Исследования деятельности и общего влияния Солнца Александром Леонидовичем Чижевским.
П
о всему вероятию, Солнце является огромным резонатором, быстро и чутко отзывающимся на движения своей системы и влияния электромагнитных колебаний мирового пространства. В период максимального напряжения деятельности Солнца все явления на нем принимают грандиозные размеры. Солнце подбрасывает на миллионы верст превращенные в пары вещества и излучает потоки анодных и катодных лучей. В данном отношении Солнце вполне напоминает собой радиоактивное тело (А. А. Эйхенвальд), выбрасывающее отрицательные и положительные частицы. Последние, устремляясь со значительной скоростью в пространство, гонятся от Солнца давлением света и частью задерживаются планетами или их атмосферой. Потоки этих частиц (катодные лучи), по мнению одних ученых (BirKeiand, «Arrneniu» Nordmann, Paulsen, Villards), ионизируя земную атмосферу, производят в ней те или другие физические эффекты. Другие ученые причины этих эффектов усматривают в действии электромагнитных волн, излучаемых Солнцем. Последнее менее вероятно, ибо величина магнитных полей на Солнце недостаточна для непосредственного воздействия на Землю (Hale).
Необходимо, однако, отметить, что сильнейшие пертурбации магнетизма Земли возникают всегда при прохождении крупных пятен через центральный меридиан Солнца (Loomis, lord Kelvin, Terby и др.). Рикко (Ricco, 1892) показал, что магнитные возмущения запаздывают приблизительно на двое суток со времени нахождения пятна в области центрального солнечного меридиана. В анналах астрономии значится лишь несколько случаев когда аномальные движения одновременно происходили на Солнце и на Земле; это наблюдение Керрингтона (Carmgton) 1 сентября 1859 г., Трувело (Тrouvelot 16 авг. 1885 г. и Хеля (Hale) 15 июля 1892 г. Отставание магнитного эффекта стараются объяснить временем, необходимым частицам солнечной материи для прохождения пути от солнечных пятен до Земли (Arrhenius). Нет необходимости останавливаться на обсуждении мнения некоторых ученых, заключающегося в том, что деятельность Солнца и синхроничные с нею физические явления на Земле есть соэффекты одной и той же внесолнечной причины, лежащей в электромагнитной среде космического пространства. При рассмотрении этого вопроса мы, на основании веских данных науки, а также, ради облегчения понимания, принимаем пятнообразовательный процесс на Солнце за causa efficiens. Пертурбационное воздействие электрических процессов на Солнце на многих процессах на Земле сказывается с неизменною силою при всяком увеличении активности Солнца. Действительно, периодические напряжения пятнообразовательной деятельности Солнца вызывают в физической жизни Земли периодические нарушения и возмущения. Приведу несколько физических явлений на Земле, соотношения которых с пятнообразовательным процессом на Солнце вполне установлены или устанавливаются ныне:
• Магнитные бури (Sabine, Wolf, Gautier, 1852 г.).
• Полярные сияния (Fritz l853. Loomis).
• Перистые облака — cirrus, cirro-stratus, cirro-cumulus. (Klein, Paulsen).
• Оптические эффекты в атмосфере — halos.
• Колебания атмосфер. эл-ва. (Chree).
• Грозы (Hess, Хербигер, Святский).
• Движения в атмосфере: циклоны, антициклоны, ураганы, смерчи, тропические бури (Meldrun).
• Окраска неба (Буш).
• Температура воздуха у поверхности Земли (Кбрреп, Nordmann. Mieike, 1913).
• Температура некоторых морей (напр. Норвежского Атлантического течения).
• Полярные айсберги.
• Осадки (Symons, Moreux и др).
• Давление воздуха (Walker, Лейст, Федоров).
• Колебания или возмущения климата (Боголепов).
• Землетрясения.
Следует отметить давно принятый наукою параллелизм трех кривых, представляющих собою графическое изображение пятнообразовательной деятельности Солнца, частоты полярных сияний и колебаний земного магнетизма. Были высказаны также предположения о влияние пятнообразования на смещения полюса, огни св. Эльма (Рудольф). Наука еще слишком юна, чтобы раскрыть в полной мере влияние Солнца. Может быть, Солнце — причина всех закономерных, периодических явлений на земном шаре. Что же касается зависимости органического мира Земли от периодической деятельности Солнца, вопрос этот в литературе предмета до сего времени считается открытым. Между тем, общее влияние Солнца на развитие органической жизни еще с древнейших времен тщательно наблюдалось многими мыслителями и было подвергнуто подробному изучению.
Люди всегда чувствовали свою зависимость от Солнца, они угадывали, что судьбы Земли тесно связаны с судьбами Солнца. Поэтому нет ничего удивительного в том, что издревле человек признавал источник света, тепла и жизни своим главным богом и представил его в антропоморфических и зооморфических образах.
Религии древнего Востока, культы Греции и Рима, культы Мексики и Перу, наконец, религии литовцев, славян, германцев и других народов создавали секты поклоняющихся Солнцу и огню, как земному прообразу первого. Огнепоклонничество развито было в Индии и Персии. Гимны Риг-Веды, сложенные в незапамятные времена, воспевают бога Агни (ignis-огонь); культ огня мы находим в учении 3ороастра. Славянские праздники — коляда, праздник Mapeны, Купала сопряжены с языческими обрядами поклонения Солнцу. В Греции Солнцу строились храмы, как например, в Коринфе, Аргосе, Луксоре. В Ваалбеке Солнцу также был воздвигнут знаменитый по своей архитектуре храм. На о-ве Родосе, при входе в гавань, стояло колоссальное изображение солнечного бога. Греки и Римляне солнечным светом лечили больных, о чем имеются указания у Гиппократа, Орибазиуса, Антилия, Авиценны, Галиена и Цельза. Именем Солнца называли целые города, например Гелиополь, близ дельты Нила. Можно полагать, что и сам Египет (Hakapta) получил свое название от посвящения его богу Солнца — Пта. Древнее искусство, отрывки которого дошли до нас, преисполнено обоготворения дневного светила. Культом Солнца проникнута вся символика пластического искусства обитателей Белой и Голубой реки. Таким образом, учение о действии центрального вечно животворящего огня, как первоисточника всего существующего и первичной субстанции, занимает главное место во всех мифологиях, натурфилософиях и искусствах народов старого мира.
Великое разнообразие органической жизни на земной поверхности вызывается теми потоками энергии, которые врываются в атмосферу в форме солнечного излучения. Стоит ли останавливаться на давно и хорошо всем известной истине, что Солнце представляет собою единственный источник для всех форм энергии, которую мы наблюдаем в жизни природы, начиная от нежного движения зефира и произрастающих семян растений и кончая смерчами и ураганами, и умственной деятельностью человека. Всё это — работа Солнца, творчество Солнца.
С точки зрения современной науки, все самые разнообразные и разнохарактерные явления на Земле — и химические превращения земной коры, и динамика самой планеты и составляющих ее частей, атмо-, гидро- и литосферы, протекают под непосредственным действием Солнца. Известно, что характер химических процессов на поверхности Земли изменяется, вследствие изменения температуры, с широтою, достигая наивысшего темпа на экваторе, в то время как на полюсах мы видим лишь медлительные химические реакции. Существуют, следовательно, химические зоны Земли (Ферсман) и им соответствует определенные зоны почвы (Докучаев).
С изменением широты места и почвы изменяются ее производительные силы, степень ее населенности и т. д. Распределение на поверхности Земли растительных и животных видов находится в зависимости от географического положения. Как показал Александр ф.-Гумбольдт (A. von Humboldt, 1769- 1859), и затем формулировал Альфонс де-Кандолль (A. de Candolle, 1806-1893) в труде «Geographie botaniqne raisonee,» (1855) самые низшие представители растений обитают в странах холодных, самые высшие в странах жарких. Каждый вид растения вполне приспособлен к строго определенному климату и имеет точно очерченную «климатическую зону» распространения. Ныне различают четыре главных группы климатов и соответствующие им зоны распределения представителей органического мира (Е. de Mortonne, I. Brunhes). С несомненностью установлено, что зеленые растения получают необходимую им для жизни энергию прямо от Солнца, которое таким образом, является основным источником их существования, способствуя приготовлению ими органических веществ из веществ неорганических. В этом заключается мировая функция зеленых растений, поддерживающих жизнь и развитие всего животного царства. Процесс фотосинтеза происходит в лаборатории хлорофилловых зерен. При посредстве их растения поглощают в буквальном смысле слова энергию солнечного луча: красные лучи спектра диссоциируют углекислоту и синтезируют углеводы, питающие растение (К. А. Тимирязев, 1843-1920). Солнечное тепло, освобождаясь в наших, организмах, печах и топках машин обусловливает собою всякое наше движение и всякую работу, совершаемую на фабриках и заводах.
Затем, значение зеленых растений следует рассматривать еще с другой стороны — со стороны его космической роли; представляя из себя промежуточное звено между минералами и животными, растения опять таки, при посредстве солнечной энергии завершают круг химических превращений и этим способствуют обороту веществ на Земле и замене углекислоты кислородом. Годовое потребление и израсходование атмосферного кислорода, по некоторым подсчетам равно 400 миллиардам пудов. Увеличение числа особей животного и человеческого мира должно вызвать постепенное уменьшение запаса кислорода и увеличение количества углекислоты. Б. Вейнберг (1907 г.) пришел к заключению, что срок существования человечества при таких условиях не превысит 1000 лет.
Безусловно, столь пессимистический вывод делать преждевременно. Следует думать, что растения, при помощи солнечного света, и впредь будут восстанавливать необходимый для нас химический состав воздуха. К солнечному свету растения проявляют чрезвычайную чувствительность: они совершают самостоятельные движения по направлению к солнечному лучу (положит. гелиотропизм), располагая свои листья перпендикулярно к последнему. Утром листья поворачиваются к востоку, в полдень устанавливаются параллельно Земле, а к вечеру склоняются к западу (Vochting), ибо, вообще, растения обнаруживают способность к различным движениям, подобно мыслящим существам (Бооз). Листья многих растений обладают специальными органами, служащими для восприятия света — своего рода «глазами» (Haberlandt.). Однако не ко всякой части спектра растения питают одинаковую склонность: наибольшее гелиотропическое действие проявляют ультрафиолетовые и затем инфракрасные лучи; желтые лучи не оказывают на рост растения заметного влияния. Интересно отметить, что на развитие цветов у растений оказывает превалирующее воздействие ультрафиолетовая часть спектра (Sachs). Словом, растения питают к Солнцу большую склонность. Животворящее влияние дневного светила лучше всего доказывается весенним пробуждением растительного мира, богатством и пышностью тропических форм. Роскошь растительности прямо пропорциональна силе солнечного света — эти слова J. W. Draper’a звучат, как оправдавшееся пророчество. 3ато на большую часть микроорганизмов свет оказывает губительное действие, изменяя внутри их химические процессы или нарушая химические процессы в окружающей их среде. Известно, что на свету, в присутствии кислорода, процессы окисления усиливаются, а в воздухе, под влиянием ультрафиолетовых лучей происходит образование перекиси водорода и озона. Следовательно, свет возбуждает дезинфицирующие свойства, оправдывая итальянскую поговорку: «Куда не заглядывает Солнце, туда является врач».
Распределение животных по Склэтеру (Р. L. Sclater) и Альфреду Уоллесу (A. R. Wallace, 1822-1913), почти в равной степени зависит от географического фактора: в полярных и умеренных странах, согласно труда Уоллеса «Geographical distributions of animals» (1876), млекопитающих и птиц насчитывается 1/3 из всего числа высших животных. изическое развитие человека и животных также обусловлено климатическими зонами. По этому поводу Исидор Сент-Илэр (Is. G. Saint-Hilair в «Essais de Zoologie generale», 1841) говорит, что большая часть родов и видов достигает максимума роста в самых теплых странах и опускается до минимума в странах холодных. Для примера возьмем юг России: в большинстве случаев изолиния максимального среднего роста (169-170 ст.) человека налагается на изотерму +10 и + 15 С. (Ивановский). Таким образом, эволюционная ступень представителей органического мира находится в известном соотношении со степенью силы и количества лучистой энергии Солнца, падающей на данный участок Земли.
Учение Чарльза Дарвина (С. Darvin, 18091882) о происхождении видов, определяющие эволюцию, как процесс взаимодействия организмов и окружающей их среды, отводит мало места непосредственному значению лучистой энергии Солнца, хотя энергия эта, как мы видим, обусловливает собою пространственное распределение и относительное количество тех или иных форм флоры и фауны.
Необходимо признать, что электрическая структура солнечной радиации, вскрытая недавними достижениями физики, должна оказывать на органический мир не только второстепенное, так сказать, способствующее воздействие, но энергия Солнца, по всему вероятию, и является основным фактором эволюции растительных и животных организмов, — фактором, действующим постоянно в отношении к геологическому времени и географическому положению места. Может быть, причины органической эволюции, которую полагают возникающей спонтанно, заключаются в нарушениях физического состояния и химического состава внешней среды под влиянием резких колебаний или возмущений в природе, связанных с колебаниями в солнцедеятельности. Нарушения же во внешней среде, как мы увидим позже, влекут соответственные изменения в физике и химии органических существ.
Теперь же мы остановим наше внимание на эффектах прямого воздействия лучистой энергии Солнца на органические тела, начиная с простейших животных организмов — protozoa и кончая высокоорганизованным человеком. Влияние Солнца на живые организмы, при современном состоянии знания, еще не может быть выражено одною универсальной формулой, поэтому придется кратко перечислить эффекты влияния солнечного света на составные части животного организма: на клетки, ткани, мышцы, кровь и т. д. Так например, ультрафиолетовые лучи последовательно сперва возбуждают, а затем угнетают клетки, что объясняется раздражением плазмы клеток (Herte). Под влиянием света происходит повышение окислительных процессов в клетках (Qumcke) и усиление газового обмена живой мышечной и нервной ткани (Moleschott, Fubini). Свет оказывает воздействие на движение мерцательного эпителия пищевода лягушки (Усков). Регенерация тканей протекает несравненно быстрее на свету, чем в темноте (Годнев). Внутриклеточная жизнь также находится в известной зависимости от света: ультрафиолетовые лучи, при посредстве образуемой ими перекиси водорода, влияют на диастазы (Agulhon). Воздействием перекиси водорода пытаются объяснить влияние ультрафиолетовых лучей на молоко (Ремер). Имеются указания о действии солнечного света на гипобронхиальные железы брюхоногих моллюсков. Очень важным следует считать изменение газообмена у животных под влиянием солнечного света. Moleschott еще в 1855 году показал на целом ряде животных, что свет вызывает увеличение поглощения кислорода и усиление выделения углекислоты. В том же направлении отметим опыты Loeb’a. von Paton’a Speck’a, Alexander’a, Ewald’a, Durich’a и др. Азотистый обмен также усиливается под влиянием общего газообмена (Годнев). Максимум действия относится к желтой и фиолетовой части спектра (Коган); темнота способствует уменьшению азотообмена. Ряд авторов (Schmidt, Fubini) нашли большую потерю веса у освещенных кошек и лягушек, чем у тех, которые были в темноте. Однако существует противоположное мнение о влиянии света на вес (Борисов); полагают, что свет возбуждающе действует на организм, что содействует усилению усвоения пищи; результатом этого может быть прирост в весе животных и увеличение их роста. Последнее подтверждают Edwards, Beclard, Fere и др. на целом ряде экспериментов. Особенно сильное действие на рост, а равно и на другие процессы в клетках — и тканях производят короткие световые волны. Следовательно, влияя на жизнь клеток и тканей, свет, без сомнения, производит не только местный эффект но и оказывает известное воздействие также на общее состояние организма. Действие Солнца на человеческий организм, прежде всего, сказывается в изменении химизма кожного пигмента, который играет очень значительную роль в регуляции тепла, в защите организма от болезнетворных агентов и пр. Роль пигмента в связи с влиянием на него света изучалась большим числом исследователей. Воздействие солнечного света на кожу вызывает гиперемию сосудов с расширением капилляров. Этот процесс охватывает не одни капилляры кожи, а проникает в область глубоколежащих сосудов, понижая артериальное давление, что продолжается в течение всего периода действия света (Lenkei, Behrig, Hasselbach, Nogier, Aimes). He все лучи света оказывают на кровяное давление одинаковое влияние. Синий свет повышает кровяное давление сильнее, чем красный и зеленый (Спиртов). Подвергая тело инсоляции, можно заметить ускорение пульса, которое, если свет Солнца достаточно интенсивен, наступает минут через 10 от начала экспозиции. Это объясняется быстрым расширением кожных сосудов, побуждающих сердце к ускорению сокращений. Влияя на кровеносные сосуды, солнечный свет не остается безразличным и к физикохимии самой крови. Как утверждают Rollier, Revillet, Behring, Marques u Lenkei освещение тела Солнцем вызывает нарастание числа красных кровяных телец, сопровождаемое пропорциональным увеличением гемоглобина и соответственным уменьшением пойкилоцитоза. Тщательные работы d’OeIsnitz’a и Robin’a установили тот факт, что в первые часы после инсоляции происходит прогрессивное увеличение количества лейкоцитов, а также полинуклеаров и эозинофилов.
Изменения в химическом составе крови необходимо влекут соответственные изменения в общем состоянии организма и его нервного тонуса. Еще Brown-Sequard показал, что свет влияет на сократительность мышц. Moleschott совместно с Marme, подвергая лягушек действию света, нашел у них повышенную возбудительность нервов и увеличенную мышечную работоспособность. Затем Fubini доказал, что нервная ткань, подвергнутая влиянию света, выделяет значительно большее количество углекислоты, чем ткань, пребывающая в темноте, но при условии сохранения центральной нервной системы и деятельности мышц (Moleschott, Loeb). Словом влияние света и Солнца не ограничивается одною лишь периферией организма, но распространяется вглубь его — вплоть до центров высшей нервной деятельности. Тот факт, что солнечный свет играет огромную роль в реакциях организма был известен целому ряду ученых чуть ли не со времени Ньютона (I. Newton, 1642-1727). Великий ученый понимал, какую важную роль играют животворящие силы света. «Посредством вибрации этой силы», — говорит он в своем знаменитом сочинении «Philosophiae naturalis principia mathematica» (1687), —«возбуждаются ощущения и органы животных приходят в произвольное движение в то время, как эта сила распространяется от внешних органов чувств по плотным сетям нервных волокон до мозга и затем из мозга в мускулы».(I. Newton, loc. cit. Amsterdami).
В наше время существует специальная отрасль медицинского знания — фототерапия, занимающаяся излечением различных патологических и нервнопсихических болезней при посредстве света. Общее влияние последнего по акад. В. М. Бехтереву, поднимает возбудимость нервно-психической деятельности вообще. Так же как в случае с растениями и животными различные части спектра оказывают на человеческий организм и на психическую деятельность различное влияние, ибо различные цвета вызывают соответствующие изменения скорости физико-химических процессов в организме, в кровообращении, в функциях головного мозга и т. д. Еще в 1876 г. наблюдения итальянского профессора Ponza установили неодинаковость влияния различных цветов на психическое состояние душевно-больных. Другой известный итальянский ученый — психиатр и криминалист Ломброзо (С. Lombrozo, 1836 -1910) в книге «Jenio e follia» собрал интересные данные о влиянии времени года, т.е. о влиянии большего или меньшего количества лучистой энергии Солнца, на состояние психических способностей человека. Он установил совпадения развития умопомешательства с резким повышением температуры весной и летом. Максимум «психических» заболеваний, приходится на июль. Минимум на декабрь. Тоже говорит он и о гениальных умах, творческие силы которых достигают своего расцвета в мае и сентябре, минимум творческой деятельности приходится на зиму, когда эта деятельность вспыхивает лишь в теплые дни данного времени года. Следовательно, теплые и светлые месяцы и дни оказываются плодотворными, не только для растительной или животной природы, но равно и для человеческого ума. В самом деле, если мы проследим условия возникновения и развития цивилизаций, то ясно увидим, что величайшие центры умственной жизни человечества первоначально локализуются в местах с оптимумом температуры. Это распространяется на культуры: китайскую, вавилонскую, египетскую, индийскую, античную, арабскую.
Низшие же нецивилизованные племена и по сие время обитают либо в экваториальных, либо в полярных странах. Действительно, влияние географической широты в истории сказывается заметно. Так например, цивилизованные и многолюдные города лежат между двумя крайними изотермическими линиями в +16 и +4. На главной оси климатического и цивилизованного пояса с изотермой в +10 лежат Чикаго, Нью-Йорк, Филадельфия, Лондон, Вена, Одесса, Пекин.
Таким образом, среднему количеству лучистой энергии Солнца соответствует высшая раса и высшая культура; минимуму и максимуму сопутствует низшая раса и низшая культура.
Силы внешней природы связывают или освобождают заложенную потенциально в человеке его духовную сущность и принуждают интеллект действовать или коснеть.
Есть мнение, будто бы теплые страны обеспечивают досуг человеку легко добываемым кормом, что позволяет уделять значительное количество времени умственным занятиям. Если это отчасти и верно, так верно и то, что ускорение физико-химических реакций в организме также может способствовать более интенсивному течению мозговой деятельности. Еще Аристотель отметил, что прилив крови к голове изменяет обычное состояние людей, делая их «поэтами, пророками». Ныне известно, что изменение температуры соответственно изменяет скорость течения реакций. По Bан’т Гоффу (J. H. van’t Hoff) повышение температуры на 10 увеличивает скорость химических реакций приблизительно в два раза. Относительное увеличение скорости реакции при повышении температуры на указанное число градусов носит название температурного коэффициента. Реакции, текущие в темноте, имеют температурный коэффициент иной, чем реакции, протекающие на свету, а именно, значительно меньший. В виду того, что при высоких температурах коэффициент делается малым, то и реакции на свету, или фотохимические реакции, вполне напоминают реакции, совершающиеся под воздействием высоких температур. Итак, химические процессы, совершающиеся в органической природе, находятся в прямой зависимости от сообщенной им температуры и освещения. Таковая зависимость установлена для скорости ассимиляции углекислоты листьями растений, скорости сердечных сокращений, распространения нервного возбуждения, психических процессов и пр.
Не трудно учесть, какую огромную роль играет Солнце только как источник тепла и света в жизни всего органического мира: начиная с полюсов, по направлению к экватору, сопутствуя географическим широтам, вместе с увеличением количества падающей на Землю лучистой энергии Солнца, соответственно увеличивается скорость физико-химических реакций, подъем эволюционной лестницы растительного и животного царства, рост растений, животных и человека, скорость наступления половой зрелости, брачность, рождаемость и т. д.Если постепенное изменение количества получаемой различными участками Земли лучистой энергии Солнца, вследствие шарообразной формы Земли и наклона ее оси, оказывает такое решительное влияние на общее развитие биопсихической и физической жизни планеты, то возникает вопрос: не отражаются ли на органической природе Земли также мощные колебания солнцедеятельности, связанные с выбрасыванием в пространство несчетных потоков электрических частиц солнечной материи и излучением электромагнитных волн?» 1
1. http://www.kosmofizika.ru/history/chizh_files/chize.htm
3. Заключение
Н
епрямое (косвенное) влияние Солнца на человечество очень велико. Врачи-психиатры отмечают, что при достаточно продолжительной пасмурной погоде резко увеличивается количество самоубийств, повышается уровень преступности, наблюдается тенденция к увеличению психических заболеваний и прочее.
Тем не менее, прямое влияние солнечной активности на человека не столь уж и велико. Не получили подтверждения предположения о ее влиянии на наше поведение. Связей активности с ростом числа преступлений, войнами и другими социальными встрясками также не выявилось. В таком сложном образовании, как человеческое общество, наивно было бы сводить все побуждения, движущие нами, к наличию или отсутствию солнечных пятен. А с защитой от непосредственного губительного воздействия космического излучения и магнитосфера, и атмосфера Земли справляются довольно неплохо. И все же человечеству приходится считаться с солнечной активностью. Главным образом это распространяется на техническую деятельность людей — магнитные бури и жесткое излучение, испускаемое Солнцем сегодня, когда наша безопасность зависит от электроники не меньше, чем от урожайности посевов тысячи лет назад, способны натворить немало бед.
Источник