Сергей Евгеньевич Ревунов - кандидат физико-математических наук, доцент, ФГБОУ ВО НГПУ им. К. Минина
Аннотация
В работе исследуется явление цикличности как универсального закона природы. Отмечается, что циклы — от смены дня и ночи до движения планет — пронизывают всю окружающую реальность и обеспечивают устойчивость жизни на Земле. Особое внимание уделено роли Солнца как источника жизненно важных циклов, влияющих на растения, животных и человека. В завершение поднимается вопрос о цикличности самого Солнца, предлагая читателю задуматься о масштабах и глубине природных процессов.
Цикличность в природе
Если присмотреться к окружающей нас действительности, то очень скоро мы заметим одну интересную особенность, а именно то, что цикличность, похоже, является естественным законом природы. Действительно, цикличность и повторяемость мы можем наблюдать везде и в разных масштабах. Смена дня и ночи, смена времен года, движение планет – всё это наглядные примеры цикличности, обусловленной наличием рядом с нами звезды – Солнца. Благодаря Солнцу на Земле поддерживается жизнь в разных формах. Растения и животные вынуждены подстраиваться под изменчивость условий жизни на планете. Этот процесс продолжается миллионы лет и сегодня мы можем наблюдать разнообразие флоры и фауны. Даже таким высокоразвитым существам, как мы, необходимо подстраиваться под разного рода циклы – естественные и искусственные. В конечном итоге это обеспечивает стабильность и процветание нашего вида. Циклы важны для живых организмов, потому что они определяют условия жизни. Например, периодические затопления позволяют растениям получать достаточное количество влаги для роста, а перепад температур между днём и ночью помогает животным находить пищу или укрываться от хищников. Как мы знаем, жизнь в своем многообразии существует и поддерживается благодаря Солнцу. А каким циклам подчиняется оно? Давайте разберемся.
Солнце не постоянно?
На протяжении очень долгого времени мы мало что знали о нашем Солнце. Наблюдая за ним невооруженным глазом можно подумать, что оно неизменно и стабильно светит на небосводе. И только лишь облачность или туман могут как-то отразиться на его внешнем виде. Всё изменилось после того, как итальянский философ и математик Галилео Галилей в 1609 году создал свою зрительную трубу с трёхкратным увеличением и направил ее на небо. Впоследствии своё изобретение он многократно усовершенствовал и в итоге получил то, что сегодня мы называем телескопом. Он был первым, кто начал систематическое изучение звёздного неба с помощью телескопа и опубликовал свои наблюдения. Важным достижением Галилея стало то, что он не только пронаблюдал некие явления на небе, но и правильно объяснил результаты этих наблюдений в своих работах. До Галилея все физические теории строились на философских умозаключениях, а главным критерием истинности теории была ее внутренняя непротиворечивость. Галилей же первый, кто начал говорить об эксперименте как о методе познания. Продолжая свои наблюдательные эксперименты, Галилей фиксировал пятна на Солнце. Наблюдая солнечные пятна, он пришёл к выводу, что Солнце обращается вокруг своей оси и сделал вывод, что такое обращение характерно для всех астрономических объектов. Надо заметить, что Галилей не был первооткрывателем солнечных пятен. Есть информация, что задолго до него люди в разных частях света невооруженным глазом наблюдали их на Солнце сквозь дым, облачность или туман. Конечно, это были очень большие и крупные группы пятен. С появлением телескопов многие естествоиспытатели в Европе наблюдали солнечные пятна. Сделать это можно было либо способом проекции, либо прямым наблюдением через светофильтр. Изменчивость картины солнечных пятен позволила предположить, что Солнце не постоянно. На нём что-то происходит и с течением времени меняется. Галилео Галилей систематизировал наблюдения и описал их в своем труде «Письма о солнечных пятнах» (Historia e dimostrazioni intorno alle Macchie Solari) в 1613 году. Главным достижением Галилея в этом вопросе можно считать доказательство того, что Солнце не статично и обращается вокруг своей оси.
Цикличность Солнца
Следующим важным этапом в изучении цикличности Солнца следует считать многолетние наблюдения немецкого астронома-любителя Генриха Швабэ. Он на протяжении двадцати лет подробно и скрупулезно вел запись числа солнечных пятен. Анализируя свои многолетние наблюдения, он в 1843 году обнаружил, что их количество на Солнце меняется по определённой закономерности. Получалось, что минимумы и максимумы числа пятен повторялись примерно через 10 лет. Природа периодических колебаний солнечной активности, открытых Генрихом Швабе, служила предметом научных дискуссий на протяжении более полутора веков. Позднее период появления пятен на Солнце был уточнен и составил примерно 11 лет. Так была обнаружена солнечная цикличность — периодические изменения в солнечной активности. В XVIII веке немецкий астроном Иоганн Ламонт заметил, что интенсивность и частота магнитных бурь на Земле тем выше, чем больше на Солнце пятен. Так была открыта связь земных явлений с солнечной активностью. В 1801 году английский астроном Уильям Гершель в ходе статистического исследования обнаружил, что цены на хлеб, естественно зависящие от урожайности, на протяжении целого столетия менялись в соответствии с максимумами циклов солнечной активности. Бельгийский астроном Фернан Моро в 1904 году показал, что солнечные пятна влияют не только на мировой урожай хлеба, но и на урожай винограда, сроки цветения сирени во Франции и даже прилёта ласточек. В России влиянием солнечной активности на землю занимался основатель гелиобиологии Александр Леонидович Чижевский. Он показал, что значительные исторические события имеют хорошо выраженную тенденцию повторяться примерно через каждые 100 лет, а внутри каждого столетия отчетливо вырисовываются 9 периодов максимальных напряжений человеческой деятельности. Таким образом, за минимальную естественную единицу отсчета исторического времени принят 11-летний цикл, что совпадает со средней продолжительностью цикла солнечной активности. Так, в годы максимумов солнечной активности Землю потрясали мятежи, войны и революции. В периоды спокойного Солнца гораздо чаще отмечалась склонность людей к миролюбию, а их интересы и энергия направлялись в область духовной деятельности. Позднее было обнаружено, что с изменением солнечной активности меняется численность насекомых и многих животных. Статистические медицинские исследования отмечают факты изменения числа лейкоцитов в крови и скорость её свертывания. Были доказаны случаи связи сердечно-сосудистых заболеваний человека с солнечной активностью. Статистика показывает, что изменение уровня солнечной активности приводит к изменению величин основных метеорологических элементов: температуры, давления, числа гроз, осадков, уровня озер и рек, уровня грунтовых вод, солености и оледенения океана, числа колец в деревьях, иловых отложений и т.п.
При грантовой поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий
