5.1 Ритмы в Природе

Бубен шамана и удары там-тама, джазовые синкопы Гершвина и гипнотическое "Болеро " Равеля, "Троица " Рублева и "Танец " Матисса, колоннада Парфенона и архитектура готического собора, гекзаметр Гомера и газели Хафиза- ритмы, ритмы Смена дня и ночи, зимы и лета, чередование приливов и отливов, глобальных оледенений и потеплений- ритмы, ритмы, ритмы Биение сердца и альфа-ритм мозга, жизнь отдельного человека, социальные потрясения и войны, пассионарные взлеты и падения могучих этносов и цивилизаций- все подчинено определенным ритмам.

В естествознании сформировалось синтетическое направление, занимающееся исследованиями ритмов во всем их многообразии- ритмология. Ритмология объединяет усилия исследователей из различных областей науки: физики, химии, астрономии, геологии, медицины, биологии и других.

В этой главе мы рассмотрим так называемые космические ритмы- периодические изменения в природе, происходящие под влиянием космических факторов. К числу этих факторов относятся как причины механического характера- вращение Земли и Луны, пространственная ориентация осей вращения, приливные силы и т. п., так и более сложные и физически опосредованные явления, типа 11-летнего цикла солнечной активности.

Космические ритмы тесно связаны с всевозможными движениями, которые мы наблюдаем и в которых мы участвуем вместе с нашей планетой. Само понятие времени родилось из наблюдения циклического движения неба. Мы будем рассматривать космические ритмы прежде всего с точки зрения космическо-земных связей. Проблема космическо-земных связей, в свою очередь, перерастает в общую диалектическую идею взаимосвязанности всех вещей в мире вообще, концепцию всеобщей "симпатии " (от греч.симпатеамон олон- связь всего со всем). Родилась эта идея в форме астрологии, которую принес грекам вавилонский жрец Берос. В астрологии- в этом древнем искусстве гадания по звездам, в этом сложном сочетании науки и суеверия, философии и шарлатанства,- основополагающей является концепция космических ритмов и их воздействия на судьбы людей. Отбросив астрологию в целом (со всеми ее высокими первоначальными замыслами), естествознание надолго отбросило и глубоко правильную идею о воздействии Космоса на Землю и человека. Так, фундаментальные идеи А.Л.Чижевского (1897- 1964) о влиянии солнечной активности на творческую деятельность личности и даже на социальные процессы долгое время подвергались гонениям как крамольные или игнорировались.

В конце XXв. естествознание приблизилось к пониманию механизмов взаимосвязи космических явлений и функционирования человеческого организма.

Наш космический дом- планета Земля- обладает собственным гравитационным и магнитным полем, сама является источником электромагнитного излучения (по большей части искусственного происхождения). Обитатели Земли живут в сложном переплетении гравитационных и магнитных полей, днем и ночью их пронизывают потоки частиц космического происхождения (так называемых космических лучей, состоящих из атомных ядер и элементарных частиц), волны электромагнитного излучения. Эти потоки, волны и поля действуют постоянно. На постоянную составляющую гравитационного и магнитного полей, электромагнитного излучения (радиации) и потоков частиц (космических лучей) накладываются циклические составляющие, изменяющиеся в определенных ритмах.

Есть изменения сравнительно быстрые, происходящие в короткой временной шкале - короткопериодические, а есть крайне медленные, накапливающиеся столетиями и тысячелетиями, долгопериодические изменения.

Живой организм- тончайший прибор, улавливающий малейшие изменения (прежде всего короткопериодические) электромагнитных, гравитационных и магнитных полей, потоков энергичных частиц и чутко реагирующий на эти изменения. Так, при помощи вестибулярного аппарата организм тонко чувствует направление, силу и вариации гравитационного поля. Замечательный пример чувствительности живого организма к внешним (прежде всего, магнитным) полям - явление "хоуминга ", когда животные находят "дорогу домой ", птицы совершают трансконтинентальные перелеты, а рыбы регулярно мигрируют на огромные расстояния по одним и тем же маршрутам.

Долгопериодические изменения влияют на погоду и климат на Земле, а через это и на всю среду обитания.

В следующих разделах этой главы мы рассмотрим основные причины возникновения космических ритмов и некоторые механизмы их воздействия на природу на нашей планете. Эти ритмы мы сгруппируем по их характерному периоду в две группы.

К первой группе отнесем ритмы, действующие в антропной шкале времени, то есть в шкале, соизмеримой с жизнью человека.

Это, прежде всего, суточный, месячный и годичный ритмы. Из-за многочисленных вращений- Земли вокруг своей оси, Луны вокруг Земли, Земли вокруг Солнца, Солнца вокруг своей оси- изменяются физические условия и характеристики физических полей на поверхности Земли. Эти вопросы будут рассмотрены в и .

В суточном и годичном ритмах изменяются освещенность, создаваемая Солнцем на поверхности Земли, температурный режим и ряд физических параметров атмосферы и гидросферы. В результате происходит смена дня и ночи, смена времен года. Суточные и месячные вариации гравитационного поля на поверхности Земли, связанные с приливным воздействием Луны и Солнца, создают сложное явление океанских приливов, сыгравшее значительную роль в происхождении и развитии жизни. С такими же периодами (сутки и месяц) происходят вариации магнитного поля Земли. Изменения ориентации земной магнитосферы относительно потока солнечного ветра задает суточный ритм магнитного поля. Вращение Солнца, а вместе с ним межпланетного магнитного поля, имеющего характерную секторную структуру, задает 27-дневный ритм вариаций магнитного поля Земли. Вспышка на Солнце- внезапное, непериодическое высвобождение магнитной энергии- вызывает резкие изменения магнитной и радиационной обстановки на Земле. Источник радиации- потоки энергичных частиц, выброшенных Солнцем во время вспышки. Последствия одной вспышки (магнитная буря, полярное сияние, нарушение радиосвязи) быстро проходят, но частая повторяемость вспышек в период повышенной активности Солнца приводит к устойчивым эффектам в биосфере Земли. Периоды максимальной активности Солнца подчиняются 11-летнему ритму. Такой же ритм отчетливо проявляется во многих биологических и социальных процессах на Земле.

Ко второй группе мы отнесем ритмы, действующие в геологической шкале времени, то есть на протяжении очень длительных периодов, несоизмеримых с жизнью человека.

26 тыс. лет- период прецессии оси вращения Земли, так называемый Большой Платонический Год; 41 тыс. лет- с таким периодом происходят вариации угла наклона оси вращения Земли к эклиптике; 100 тыс. лет- характерный период изменения величины эксцентриситета земной орбиты. Совместное действие этих космических факторов, их наложения, взаимные усиления приводят к не вполне регулярным долгопериодическим изменениям климата Земли- ледниковым периодам.

От сотен тысяч до миллионов лет- характерные периоды, в течение которых общее магнитное поле Земли сохраняет свою ориентацию (полярность). Изменение знака магнитного поля ( "переключение " полярности на противоположную) происходит за короткий по геологическим меркам срок. При этом на время исчезает магнитное поле Земли, "снимается " защитный экран магнитосферы, который задерживает энергичные космические лучи от проникновения в атмосферу и к поверхности Земли. Космические лучи значительно ослабляют озоновый слой, защищающий биосферу Земли от губительного действия ультрафиолетового излучения Солнца. Это вызывает катастрофические изменения в биосфере- от усиления мутаций на клеточном уровне до вымирания многих видов живых организмов, населявших Землю.

Самый большой из известных периодов- галактический год, равный примерно 250 млн. лет. Это период вращения Солнца в Галактике. Во вращающейся Галактике этот период соответствует вполне определенному положению орбиты Солнца- вблизи радиуса коротации. Это особое место в Галактике- своеобразный "пояс жизни ". Радиус коротации - то место в Галактике, где редко происходят вспышки сверхновых, губительные для жизни. Это создает благоприятные условия как для возникновения, так и для длительного существования жизни. Во-первых, именно здесь, вблизи радиуса коротации, дольше всего "выпариваются " гигантские молекулярные облака, из которых впоследствии образуются звезды и планеты. Для образования в облаке сложных органических молекул, необходимых для возникновения жизни, требуется много времени- миллиарды лет. Такая возможность есть только вблизи радиуса коротации. Во-вторых, как было показано Шкловским, близкая к Земле вспышка сверхновой может привести к полному исчезновению жизни. Вблизи радиуса коротации вероятность вспышек сверхновых мала, поэтому жизнь, возникшая на планете, может существовать и развиваться достаточно длительное время (миллиарды лет).

И наконец, в разделе этой главы мы обсудим древнюю идею Мирового года, идею великих повторений в жизни Вселенной, которая получает интересное развитие в современной космологии.