«Магнитное поле Земли и его влияние на жизнедеятельность человека»

Вид материала

Содержание

Как изменялось магнитное поле Земли, и какие изменения претерпевает сейчас?
Часть II. Влияние возмущений геомагнитного поля на жизнедеятельность человека

Подобный материал:

Государственное образовательное учреждение

Гимназия № 209

Центрального района Санкт-Петербурга

Исследовательская работа

«Магнитное поле Земли и его влияние на жизнедеятельность человека»

Автор: Шашихина Ольга, 9 «А» класс

Руководитель: Жданова Людмила Константиновна

Учитель физики гимназии №209

2010/2011 гг.

Санкт - Петербург

Магнитное поле Земли и его влияние на жизнедеятельность человека

Почему была выбрана эта тема?

Взявшись за тему, я имела весьма туманные представления о предмете и не знала, что именно от меня требуется. Но если задуматься, то первые ассоциации, связанные с выражением «магнитное поле» - это: магнитные бури, зависимость нашего самочувствия от активности Солнца, радиация, направленная в сторону нашей планеты, но не добирающаяся до неё именно за счет геомагнитного поля. Вопросы важные, и ко мне начинало приходить понимание, что нужно это в первую очередь мне. Ведь даже если человек не может справиться с явлениями планетарного масштаба, и не в силах изменить естественные природные процессы, то он хотя бы может больше узнать о них, попытаться понять их природу. Эту задачу я себе и поставила.

Данное исследование стало моим ответом на вопросы, которые изначально поставил передо мной учитель, и на те, которые ставила я сама, начав заниматься заданной темой.

Содержание:

Часть I. Природа геомагнетизма

Что такое магнетизм.
Почему Земля имеет магнитное поле, и какова его структура.
Как изменялось магнитное поле Земли, и какие изменения претерпевает сейчас?

Часть II. Влияние возмущений геомагнитного поля на жизнедеятельность человека

Магнитосфера Земли и ее роль в защите от космических излучений. Возмущения геомагнитного поля и солнечная активность.
Какое влияние оказывают возмущения геомагнитного поля на живые организмы и жизнедеятельность человека?
Теория А.Л.Чижевского.

Часть I. Природа геомагнетизма

Что такое магнетизм

Свойство магнита притягивать некоторые предметы не потеряло своей таинственности и сегодня. Вряд ли кто-то может с полной уверенностью сказать: «Я знаю о магните ВСЕ». Почему магнит притягивает? – этот вопрос всегда будет внушать волнение перед таинственностью природы, и рождать жажду новых знаний и новых открытий.

Природные магниты, кусочки магнитного железняка – магнетита (химический состав: 31% железа и 69% кислорода) не везде назывались магнитами. В разных странах магнит называли по-разному, но большая часть всех этих названий магнита переводится как «любящий», «любовник». Так поэтичным языком древних описано свойство кусков магнита притягивать железо. Название «магнит», как утверждает Платон, дано Эврипидом. По другой, значительно более красивой и известной, но менее правдоподобной притче Плиния, название дано в честь сказочного волопаса Магниса, гвозди сандалий и железная палка которого прилипали к неведомым камням.

По иным сведениям, слово «магнит» происходит от названия провинции Магнезия (сейчас Манисса), жителей которой звали магнетами. Так утверждает Тит Лукреций Кар в своей поэме «О природе вещей». Русский путешественник В.А. Теплов, посетивший Магнезию в 80-х годах 19 века, утверждал, что на горе Сипил до сих пор встречаются образчики этого камня, а сама гора давно известна частыми ударами в нее молний (этим же славилась и гора Магнитная на Урале, почти целиком состоявшая из магнетита). Магнитное железо считалось в старину, по-видимому, особенно прочным. Так, миф повествует устами Эсхила и Гесиода, что из материала «адамас» были выкованы цепи Прометея и шлем Геракла. Наиболее распространенная из сказок о чудодейственной силе магнита, вошедшая в «Сказки тысяча и одной ночи», заимствована у Плиния, который утверждал, что в Эфиопии существует гора Зимир, вытягивающая из кораблей все гвозди и железные части.

Как повествует одна древняя китайская легенда, император Хуанг-Ти, живший более 4000 лет назад, выиграл большое сражение, используя своеобразный компас. На повозке императора стояла фигурка человека с вытянутой вперед рукой. Фигурка свободно вращалась вокруг вертикальной оси и рукой показывала всегда на юг. В густом тумане Хуанг-Ти безошибочно определил расположение врага и, внезапно напав, разгромил его. Чудесная особенность фигурки заключалась в том, что под действием магнитного поля Земли она поворачивалась лицом к югу. В китайской энциклопедии можно найти и первое указание об использовании магнитной стрелки на кораблях в период между 265 и 419 гг. н. э.

В европейской литературе самые ранние упоминания о магнитных свойствах относятся к XII в. Английский монах Некэм писал, что магнитная стрелка всегда показывает на север и что моряки определяют по ней курс корабля в открытом море, когда небо покрыто облаками и не видно Солнца и звёзд. В его сочинении впервые говорится о применении магнитной стрелки в морской навигации.

В 1600 году в Лондоне вышло знаменитое сочинение В.Гильберта – ученого и придворного врача «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле», в котором теоретически объяснялись причины земного магнетизма. Это сочинение было первым научным трудом, в котором автор, обобщая результаты своих многолетних исследований, сделал смелый и верный вывод о том, что Земля является гигантским магнитом. Гильберт первым ввел понятие магнитного поля как сферы действия намагниченного тела.

Изготовив из магнетита шар - терреллу («маленькую Землю»), Гильберт заметил, что этот шар по магнитным свойствам сильно напоминает Землю. У терреллы так же, как и терры (Земли), оказались северный и южный полюсы, экватор, изолинии, магнитное наклонение. Эти свойства позволили Гильберту провозгласить Землю «большим магнитом». До Гильберта о магнетизме Земли никто не подозревал, и притяжение северного, окрашенного в черный цвет конца магнитной стрелки к северному полюсу Земли объяснялось в средние века тем, что «железо направляется к северным звездам, так как ему сообщена сила полярных звезд, подобно тому, как Солнцу следуют растения, например подсолнечник». Кстати, почему южный конец магнитной стрелки красный, а северный черный? Не исключено, что здесь использованы древнекитайские традиции. Китайцы всегда окрашивали южный конец стрелки в красный цвет. Городские ворота в Китае окрашивались всегда в соответствии с этим правилом. В древнем ассирийском календаре времен Александра Македонского север называется черной страной, юг – красной, восток – зеленой и запад – белой. Вполне вероятно, что такое обозначение стран света было в то время общепринятым и отголоском этого являются названия Черного и Красного морей, лежащих на юг и север от моря центрального – Средиземного.

Естественный магнит, встречающийся в природе, представляет собой минерал магнетит, или магнитный железняк, образующийся в процессе окисления железа при высокой температуре. Цвет минерала чёрный или коричневый. Удельный вес 4,9- 5,2 г/см². Магнетит довольно широко распространён на земной поверхности: он присутствует в изверженных породах: базальтах, диабазах, гранитах, иногда встречается в виде залежей. Например, гора Магнитная на Южном Урале, где находится один из крупнейших в мире Магнитогорский металлургический завод, состоит из магнетита. Магнетит содержит около 70% железа. Это прекрасная железная руда, из которой получают железо.

Причиной магнитных свойств единодушно считают вращение заряженных электронов вокруг ядра атома и собственное вращение электрона вокруг оси (спин). Всякое движение заряда – это электрический ток, а каждый ток создает магнитное поле. Магнитные свойства атомов, так же как и все их свойства, находят отражение в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева.

Почему же намагниченные тела притягиваются? Теория утверждает, что всякая система пытается принять такое положение, в котором ее энергия минимальна. Почему камень падает на землю? Он падает на землю потому, что стремится занять такое положение, в котором его потенциальная энергия будет минимальной. Другими словами, камень стремится занять энергетически наиболее низкое положение и поэтому падает.

Нужно отметить, однако, что поскольку современное объяснение магнетизма следует из категорий квантовой физики, полная разгадка тайны магнита наступит тогда, когда мы полностью поймем суть пока еще таинственных процессов, происходящих в микромире.

Почему Земля имеет магнитное поле, и какова его структура.

Специальный раздел геофизики, изучающий происхождение и природу магнитного поля Земли называется геомагнетизмом. Геомагнетизм рассматривает проблемы возникновения и эволюции основной, постоянной составляющей геомагнитного поля, кроме того природу его переменной составляющей (примерно 1% от основного поля), а так же структуру магнитосферы – самых верхних намагниченных плазменных слоев земной атмосферы, взаимодействующих с солнечным ветром и защищающих Землю от космического проникающего излучения.

Большинство планет Солнечной системы в той или иной степени обладают магнитными полями. Магнитное поле принято характеризовать вектором магнитной индукции. Единицей измерения магнитной индукции является тесла (Тл). 1 Тл - это очень большая величина. Магнитное поле такой величины существует на поверхности Солнца. Земное магнитное поле измеряется в нанотеслах, 1 нТл = 10^-9 Тл. Напряженность магнитного поля на экваторе планет Солнечной системы в нанотеслах характеризуется следующими величинами: Меркурий - 350, Венера - 10-15, Земля - 31000, Луна < 1, Марс - 64, Юпитер - 420000, Сатурн - 20000, для Урана, Нептуна, Плутона нет точных сведений.
Это может быть удивительно, но и сегодня нет единой точки зрения на механизм возникновения магнитного поля планет, хотя почти общепризнанной является гипотеза магнитного гидродинамо, основанная на признании существования токопроводящего жидкого внешнего ядра.

Современные представления о слоистой модели Земли сводятся к следующему. Земля - сфероид, состоящий из твердой массивной оболочки толщиной примерно 2900 км. Оболочка покрыта гидросферой, реагирующей как на приливные воздействия Солнца и Луны, так и на перераспределение масс в теле Земли. Под оболочкой - вязкая жидкость (внешнее ядро), в центре которой находится твердый сфероид (внутреннее ядро) радиусом около 1200 км, плотностью 12,4 г/см³. Вся эта совокупность вращается с частотой суточного вращения Земли.

Тепловая конвекция, то есть перемешивание вещества во внешнем ядре, способствует образованию кольцевых электрических токов. Скорость перемещения вещества в верхней части жидкого ядра будет несколько меньше, а нижних слоев - больше относительно мантии в первом случае и твердого ядра - во втором. Подобные медленные течения вызывают формирование кольцеобразных (тороидальных) замкнутых по форме электрических полей, не выходящих за пределы ядра. Благодаря взаимодействию тороидальных электрических полей с конвективными течениями во внешнем ядре возникает суммарное магнитное поле дипольного характера, ось которого примерно совпадает с осью вращения Земли. Для “запуска” подобного процесса необходимо начальное, хотя бы очень слабое, магнитное поле, которое может генерироваться гиромагнитным эффектом, когда вращающееся тело намагничивается в направлении оси его вращения.

Что же приводит в действие геодинамо? К 40-м гг. прошлого столетия физики признавали три необходимых условия образования магнитного поля планеты, и последующие научные построения исходили из данных положений.

Первое условие - большой объем электропроводящей жидкой массы, насыщенной железом, образующей внешнее ядро Земли. Под ним расположено внутреннее ядро Земли, состоящее почти из чистого железа, а над ним - 2900 км твердых пород плотной мантии и тонкой земной коры, образующей континенты и ложе океана. Давление на ядро, создаваемое земной корой и мантией, в 2 млн. раз выше, чем на поверхности Земли. Температура ядра также крайне высока - около 5000^о по Цельсию, как и температура поверхности Солнца.

Вышеописанные параметры экстремальной среды предопределяют второе требование к работе геодинамо: необходимость источника энергии для приведения в движение жидкой массы. Внутренняя энергия отчасти термального, отчасти химического происхождения создает внутри ядра условия выталкивания. Ядро больше разогревается внизу, чем наверху. (Высокие температуры “замурованы” внутри него со времен образования Земли.) Это означает, что более разогретая, менее плотная металлическая составляющая ядра стремится вверх. Когда жидкая масса достигает верхних слоев, она теряет часть своего тепла, отдавая его вышележащей мантии. Затем жидкое железо остывает, становясь плотнее, чем окружающая масса, и опускается. Процесс перемещения тепла путем поднятия и опускания жидкой массы получил название тепловой конвекции.

Третье необходимое условие поддержания магнитного поля - вращение Земли. Возникающая при этом сила Кориолиса отклоняет движение поднимающейся жидкой массы внутри Земли так же, как она поворачивает океанические течения и тропические циклоны, вихри перемещения которых видны на космических снимках. В центре Земли сила Кориолиса закручивает поднимающуюся жидкую массу в штопор или спираль, подобно оторвавшейся пружине.

Земля обладает насыщенной железом жидкой массой, сосредоточенной в ее центре, энергией, достаточной для поддержания конвекции, и силой Кориолиса, закручивающей конвекционные потоки. Данный фактор крайне важен для поддержания работы геодинамо на протяжении миллионов лет. Но нужны новые знания, чтобы ответить на вопрос о том, как образуется магнитное поле и почему время от времени полюса меняются местами.

Как изменялось магнитное поле Земли, и какие изменения претерпевает сейчас?

Земной магнетизм обусловлен действием постоянных источников, расположенных внутри Земли и испытывающих лишь медленные вековые изменения (вариации), и внешних (переменных) источников, расположенных в магнитосфере Земли и ионосфере. Соответственно различают основное (главное, ~99%) и переменное (~1%) геомагнитные поля.

Основное (постоянное) геомагнитное поле имеет сложную картину распределения. В первом приближении его можно представить полем диполя (эксцентричного, со смещением от центра Земли приблизительно на 436 км) или однородного намагниченного шара, магнитный момент которого направлен под углом 11,5° к оси вращения Земли. Отклонения действительного распределения геомагнитного поля от дипольного (нормального) называют магнитными аномалиями. В зависимости от интенсивности и величины занимаемой площади различают мировые аномалии глубинного происхождения, например Восточно-Сибирскую, Бразильскую и др., а также аномалии региональные и локальные (Курская). Последние могут быть вызваны, например, неравномерным распределением в земной коре ферромагнитных минералов.

Изучение магнитного поля Земли и составление карт всех его элементов играет важную роль для морской и воздушной навигации, в геодезии, маркшейдерском деле.

В океанической коре и осадочных породах можно проследить непрерывную хронику земного магнетизма. На огромных площадях океанического дна обнаружены магнитные аномалии, которые образуют систему параллельных полос чередующегося знака. Аномалии представляют собой как бы захороненную историю инверсий магнитного поля Земли. Полосы интенсивных положительных и отрицательных аномалий протягиваются вдоль океанических хребтов. Они образовались в результате подъема новой лавы и ее остывания в магнитном поле - нормальном или обращенном, смотря по тому, какое преобладало в то время. С 1838 г. напряженность магнитного поля Земли убывает приблизительно на 4% за столетие. Можно лишь предполагать, что и этот процесс свидетельствует о возможной смене полярности, инверсии. Последняя инверсия магнитного поля Земли произошла 700 тыс. лет назад. Хотелось бы отметить еще одну особенность магнитного поля Земли - его величина не остается постоянной. Это подтверждается археомагнитными данными. Остаточная намагниченность искусственных изделий (печных кирпичей, изделий из обожженной глины) является предметом исследования археомагнетизма. Оказалось, что примерно 6 тыс. лет назад он составлял 0,4 современного, 2,5 тыс. лет назад - 2,5 современного значения. В настоящее время магнитный момент Земли уменьшается, и через 2000 лет он может оказаться равным нулю, а в таком случае исчезнет магнитное поле Земли и все живое вновь окажется один на один с потоком космических лучей и солнечной плазмы.

Часть II. Влияние возмущений геомагнитного поля на жизнедеятельность человека

Магнитосфера Земли и ее роль в защите от космических излучений. Возмущения геомагнитного поля и солнечная активность.

Еще в средние века мореплаватели обратили внимание, что бывают дни, когда стрелка компаса вдруг начинает беспорядочно колебаться в продолжение нескольких часов и даже нескольких суток, делая компас совершенно непригодным для навигационных расчетов. Это явление моряки и окрестили магнитной бурей. Но только в XVIII в. французский астроном Лемонт заметил, что интенсивность и частота магнитных бурь тем больше, чем больше на Солнце пятен. Это стало первым открытием связи земных явлений с солнечной активностью.

Сейчас, когда космические аппараты непрерывно следят за «погодой» в космическом пространстве, мы уже хорошо представляем всю цепочку солнечно-земных связей, приводящих к магнитным бурям. По современным представлениям, основанным на исследованиях межпланетного пространства с помощью различных инструментов, магнитные бури происходят в результате взаимодействия высокоскоростных потоков намагниченной солнечной плазмы (протонов и электронов) с магнитосферой Земли. Поскольку температура верхних слоев атмосферы Солнца (корона) около миллиона градусов, атомы водорода и гелия (основные ее составляющие) приобретают такие громадные скорости, что при столкновениях выбивают друг у друга электроны и оказываются буквально «голыми». Благодаря этой так называемой «столкновительной ионизации» в короне Солнца остаются только «голые» ядра атомов — протоны и выбитые из атомов электроны. Эта смесь частиц и есть плазма. В результате многочисленных столкновений некоторые частицы развивают такие большие скорости, что им удается преодолеть притяжение Солнца и навсегда уйти в окружающее космическое пространство. Происходит как бы «испарение» протонов и электронов. Эти потоки плазмы, берущие свое начало в короне Солнца и двигающиеся в обычных условиях со скоростью около 300 км/с, и получили название «солнечный ветер». Солнечный ветер сравнительно недавно был обнаружен космическими аппаратами даже у самых границ Солнечной системы.

Когда плазма солнечного ветра встречает на своем пути магнитное
поле Земли (как известно, оно напоминает поле плоского магнита), она, повинуясь законам физики, сначала сжимает магнитные силовые линии, а затем начинает обтекать Землю, как поток воды обтекает твердое препятствие. На обращенной к Солнцу стороне Земли граница обтекания устанавливается на расстоянии 10—12 радиусов Земли (примерно 70 тыс. км). На ночной стороне магнитное поле вытягивается в виде шлейфа, похожего на хвост кометы, до расстояний около 1000 радиусов Земли (примерно 6 млн. км). Вся эта область, в которой заключено магнитное поле и околоземная плазма, называется магнитосферой Земли.

Пока «дует» регулярный солнечный ветер со скоростью около 300 км/с, никаких возмущений в магнитосфере Земли не происходит, это так называемый геомагнитный «штиль». Но вот на Солнце появилась большая группа пятен, представляющая собой всплывшее из недр Солнца сильно намагниченное вещество (магнитное поле пятен в тысячи раз сильнее магнитного поля Земли). При случайном сближении пятен с различной магнитной полярностью происходит нечто похожее на гигантское «короткое замыкание» с выделением поистине космического количества энергии. Оно сравнимо с извержением 10 млн. вулканов или взрывом нескольких десятков водородных бомб. Астрономы называют это явление солнечной вспышкой.

Чаще всего вспышки происходят вблизи максимума 11-летнего цикла солнечной активности. До недавнего времени самыми мощными за 25 лет наблюдений были вспышки 16 августа 1989 г. и 2 апреля 2001 г. Они имели рентгеновский балл Х20. Однако 4 ноября 2003 г. произошла, по-видимому, самая мощная за всю историю наблюдательной астрономии вспышка в Х28 балла, энергии которой, как показывают расчеты, могло бы хватить для снабжения электроэнергией такого города, как Москва, в течение 200 млн. лет!

Учеными установлено, что во время вспышки происходит взрывное преобразование магнитной энергии пятен в энергию гамма-излучения, рентгеновского излучения и излучения в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Рентгеновское излучение от вспышек представляет реальную угрозу для космонавтов, находящихся в это время на околоземной орбите на Международной космической станции (МКС). Чтобы уменьшить дозу облучения, космонавтам обычно рекомендуют перейти в спускаемый аппарат, обшивка которого более надежно защищает от всех вредных излучений. В такие периоды также лучше отказаться от полетов на гражданских авиалайнерах, поскольку на высотах около 10 км, где проходят их трассы, можно получить довольно заметную дозу облучения.

В это время также происходит выброс высокоскоростных потоков заряженных частиц — электронов и протонов. Когда этот возмущенный солнечный ветер, несущий с собой магнитное поле, встречает на своем пути магнитосферу Земли, в месте контакта начинают происходить беспорядочные и порой очень сильные изменения напряженности магнитного поля Земли, что и составляет суть магнитной бури.

Поскольку скорость такого возмущенного солнечного ветра от вспышек колеблется в диапазоне от 500 до 1000 км/с, магнитная буря обычно начинается через сутки — двое после вспышки на Солнце. Именно столько времени требуется плазме, чтобы пройти 150 млн км от Солнца до Земли. Однако не всякая вспышка обязательно дает магнитную бурю. Как выяснилось, траектория движения выброшенного вспышкой вещества напоминает так называемую спираль Архимеда, в результате чего «геоэффективными» оказываются только вспышки, происходящие в западном полушарии Солнца в течение примерно пяти суток после прохождения активной области через центральный меридиан Солнца Оказалось, что довольно часто магнитные бури происходят и в такие периоды, когда на Солнце вспышки не наблюдаются. В середине XX в., когда за Солнцем велись только наземные наблюдения, эти факты ставили астрономов в тупик. К концу XX в., когда на искусственных спутниках Земли (ИСЗ) стали работать рентгеновские телескопы (с поверхности Земли такие наблюдения невозможны, поскольку земная атмосфера полностью поглощает рентгеновское излучение), было установлено, что временами на Солнце образуются громадные области, протяженностью в сотни тыс. км, где силовые линии общего магнитного поля Солнца, напоминающего магнитное поле Земли, попросту разорваны. Это приводит к тому, что заряженным частицам здесь значительно легче покидать Солнце, чем в областях с регулярным магнитным полем. Такие области, откуда непрерывно вытекают высокоскоростные потоки солнечного ветра, получили название «корональные дыры». Обычно они «живут» в течение нескольких оборотов Солнца (2, 3 и более месяцев) и на каждом обороте обязательно вызывают магнитные бури.

Какое влияние оказывают возмущения геомагнитного поля на живые организмы и жизнедеятельность человека?

Какое же воздействие оказывают магнитные бури на человека? Еще в 30-х гг. двадцатого столетия в Ницце (Франция) случайно было замечено, что частота инфарктов миокарда и инсультов у пожилых людей резко возрастала в дни, когда в работе местной телефонной станции наблюдались сильные нарушения вплоть до полного прекращения связи. Впоследствии было установлено, что нарушения телефонной связи происходят во время магнитных бурь. На этом основании и был сделан вывод, что инфаркты и инсульты, как и сами срывы телефонной сети, связаны с магнитными бурями.

Острые споры вызывал в свое время вопрос о влиянии солнечной активности на возникновение несчастных случаев и травматизма на транспорте и в производстве. На это впервые указал еще в 1928 г. А.Л. Чижевский, а в 50-х гг. XX в. немецкие ученые Р. Рейтер и К. Вернер, из анализа около 100 тыс. автокатастроф, установили их резкое увеличение на второй день после солнечной вспышки. Позже российский судебный медик из Томска В.П. Десятое обнаружил резкое возрастание числа самоубийств (в 4 — 5 раз по сравнению с днями спокойного Солнца) также на вторые сутки после вспышки на Солнце. А это как раз соответствует началу магнитных бурь.

Магнитные бури нередко сопровождаются головными болями, мигренями, учащенным сердцебиением, бессонницей, плохим самочувствием, пониженным жизненным тонусом, перепадами давления. Почему появляются головные боли, головокружения и боли в суставах? Установлено, что во время магнитной бури образуются агрегаты кровеносных телец (у здоровых людей в меньшей степени), то есть кровь густеет. Из-за такого сгущения крови ухудшается кислородный обмен, и первые, кто реагирует на нехватку кислорода — это мозг и нервные окончания.

Большинство людей никак не связаны со спокойной геомагнитной обстановкой, но на магнитные бури реагируют сходно и массово от 50 до 75% населения земного шара. Момент начала стрессовой реакции может сдвигаться относительно начала бури на разные сроки для различных бурь для конкретного человека. Обращает на себя внимание, что многие люди начинают реагировать не на сами магнитные бури, а за 1-2 дня до них, тое есть в момент вспышек на самом Солнце.

Создается впечатление, что существует некий информационный сигнал оповещения о предстоящей магнитной буре, связанный с какими-то характеристиками возмущающего солнечного излучения. Еще одна особенность - 50% населения способна к адаптации, то есть к уменьшению до нуля реакции на подряд идущие друг за другом несколько магнитных бурь с интервалом 6-7 дней.

Как находят рыбы, киты и дельфины путь в океане, а перелетные птицы в небе? Они ориентируются по магнитному полю. В нервные окончания пчел, птиц, дельфинов, саламандр и других животных «вмонтированы» естественные магниты - зерна магнетита Fe₃O₄. Во время бурь стрелку «компаса» начинает лихорадить. Для животных это огромный риск - не найти дорогу домой. Есть версия, что «магнитик» остался и у людей, мы просто разучились им пользоваться. Но, когда магнитное поле неспокойно, «компас» по старой памяти сигналит: SOS! Исследователи из Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН выдвинули гипотезу о том, что мы реагируем не на саму бурю, а на этот сигнал - предупреждение о возможной опасности. Организм впадает в стресс, мобилизует все силы для борьбы. Так что метеозависимость - один из способов борьбы за выживание.

Ученые из Полярного геофизического института Кольского научного центра РАН, выяснили, что, так или иначе на магнитные бури реагируют 60 процентов людей. В Московской медицинской академии им. Сеченова обнаружили, что магнитные бури у кардиологических больных подавляют выработку меланина - гормона, который «работает» антиоксидантом, укрепляет иммунитет и отвечает за суточные биоритмы. Недостаток меланина может привести к серьезным поломкам в организме.

Специалисты Объединенного института физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН предположили, что магнитные бури также обладают достаточной силой, чтобы встряхнуть земную кору. Чтобы проверить гипотезу, они сопоставили более 14 тыс. колебаний земной коры ощутимой силы, которые были зарегистрированы с 1975 года в Казахстане и Киргизии, и примерно 350 внезапных магнитных бурь, отмеченных за тот же срок мировой сетью геомагнитных наблюдений. Расчеты показали, что наибольшее число землетрясений в Казахстане и Киргизии происходило спустя несколько суток после начала магнитной бури. Как правило, число землетрясений после магнитных бурь заметно возрастало. Но были и районы, где наблюдалась противоположная закономерность. Поэтому ученые склоняются к мнению, что магнитная буря выполняет для землетрясения роль спускового крючка, или триггера. В будущих полевых и лабораторных работах геофизики надеются прояснить физическую природу этого эффекта.

Выполненное российскими учеными исследование подтвердило отрицательное влияние магнитных бурь на состояние здоровья пациентов, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Они ухудшают состояние людей с патологией сердечно-сосудистой системы. Исследование, о котором идет речь, было выполнено специалистами Российского Университета дружбы народов и Института космических исследований при поддержке американского агентства NASA. С помощью электронной микроскопии оценивалась зависимость состояния кардиомиоцитов кроликов от нестабильности магнитного поля Земли. Оказалось, что во время магнитных бурь увеличивается вязкость крови, развивается состояние гиперкоагуляции, повышаются местная концентрация адреналина и выраженность тканевого отека. Кроме того, было установлено, что из 89 тысяч случаев инфаркта миокарда, зарегистрированных в московских больницах за трехлетний период, 13% были связаны с магнитными бурями. Ученые даже предложили оборудовать машины скорой помощи специальными приборами, реагирующими на возмущение магнитного поля Земли. Как правило, магнитные бури отмечаются 2-3 раза в месяц, несколько чаще — в странах, удаленных от экватора. Считается, что у здоровых людей во время магнитных бурь самочувствие не меняется.

Теория Чижевского

Кроме индивидуального воздействия на человека солнечная активность влияет на человечество в целом. И оно, как единый организм, повинуясь космическим ритмам, меняет свое поведение. К сожалению современных мне работ на эту тему я пока не нашла; поэтому, хочу закончить свое исследование большой цитатой из работы Александра Леонидовича Чижевского, выдающегося российского биофизика, основоположника гелиобиологии, «Физические факторы исторического процесса», написанной еще в 1922 году:

«Течение всемирно-исторического процесса составляется из непрерывного ряда циклов, занимающих промежуток времени, равный, в среднем арифметическом, 11 годам, и синхроничных в степени своей активности периодической пятнообразовательной активности Солнца.

Каждый цикл имеет следующие историко-психологические особенности:

1) в средних точках течения цикла массовая деятельность человечества на всей поверхности Земли, при наличии в человеческих сообществах экономических, политических или военных возбуждающих факторов, достигает максимального напряжения, выражающегося в психомоторных пандемиях: революциях, восстаниях, войнах, походах, переселениях, создающих новые формации в жизни отдельных государств и новые исторические эпохи в жизни человечества, и сопровождающихся интеграцией масс, выявлением их активности и правлением большинства.

2) В крайних точках течения цикла напряжение общечеловеческой деятельности военного или политического характера понижается до минимального предела, уступая место созидательной деятельности и сопровождаясь всеобщим упадком политического или военного энтузиазма, миром и успокоенною творческою работою в области организации государственных устоев, международных отношений, науки и искусства при дезинтеграции и депрессии масс и усилении абсолютистских тенденций власти.

Чрезвычайно важным и в чисто научном и в практическом отношении является установление того факта, что исторические и общественные явления наступают не произвольно, не когда угодно, не безразлично по отношению ко времени, а подчиняются физическим законам в связи с физическими явлениями окружающего нас мира и могут возникнуть только тогда, когда этому будет благоприятствовать вся сложная совокупность взаимодействия политике экономических и других факторов в мире человеческом и физических факторов в мире неорганической природы. Благодаря закономерности, которой подчинено течение событий во времени, всякое явление в жизни отдельных сообществ или в международной жизни всего человечества, получает известное о6ъяснение, возвышающее историю до степени точных дисциплин, наделенных законами.

Обосновываемая нами теория зависимости поведения масс от космического влияния представляет из себя вывод из главных положений современной биофизики и может служить некоторым подтверждением их. Замечательные успехи этой науки в области изучения высшей нервной деятельности путем физико-математического анализа заставляют предполагать, что человек, всем своим существом, должен находиться под воздействием мощных космических и геофизических факторов. Еще со времени древних халдейских мыслителей закономерность была возведена в основу мирового процесса, и современная наука с каждым своим движением вперед лишь подтверждает это философское воззрение древности.

Когда человек приобретет способность управлять всецело событиями своей социальной жизни, в нем выработаются те качества и побуждения, которые иногда и теперь светятся на его челе, но которые будут светиться все ярче и сильнее, и, наконец, вполне озарят светом, подобным свету Солнца, пути совершенства и благополучия человеческого рода. И тогда будет оправдано и провозглашено: чем ближе к Солнцу, тем ближе к Истине».

Литература:

Белов К. П., Бочкарев Н. Г. Магнетизм на Земле и в космосе - Москва: Наука, 1983г.;
Карцев В.П. Магнит за три тысячелетия. 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988г.;
Левитская Т.И. Земля как планета - прошлое, настоящее, будущее. «Математика. Информатика. Физика». №1, 2000/2001;
Петрукович А.А. к.ф.м.н., Зеленый Л.М. д.ф.м.н. (Институт космических исследований); В объятиях Солнца, «Наука и жизнь» №7, 2001. ссылка скрыта;
Хлыстов А.И., к.ф.м.н, старший научный сотрудник Государственного Астрономического института им. П.К. Штернберга при МГУ им. М.В. Ломоносова; Эхо магнитных бурь, «Техника-молодежи» №1, 2004. ссылка скрыта;
Чижевский А. Л., Космический пульс жизни. Земля в объятиях Солнца. / сост. Л. В. Голованов. - Москва: Мысль, 1995;
Яновский Б. М. Земной магнетизм. Учебное пособие. Изд. 4-е. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1978г.

Blog

«Магнитное поле Земли и его влияние на жизнедеятельность человека»

Содержание