Текст книги "Открытия и гипотезы, 2005 №11"

Автор книги: Открытия и гипотезы Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 6 страниц)

Действительно, сильные или длительные воздействия на психику не приводят к пропорциональной этой силе и длительности психофизиологической реакции организма. Да, прослушать два хороших номера на концерте в два раза приятнее, чем один номер, но пять выступлений дают уже не пятикратное, а меньшее впечатление; двадцатый же номер воспринимается совсем слабо: зритель устал.

Перевернем ситуацию (психологически, понятно). Падать с 25-го этажа так же страшно, как и с 15-го. Такое "зашкаливание" уменьшает негативные последствия при неблагоприятных воздействиях, но все-таки приводит к потерям при благоприятных. На рис. 3 показано оптимальное распределение во времени положительных, или приятных, (кривая 1) и отрицательных (кривая 2) психических нагрузок.

Приятные должны быть разбиты на порции (воспользуйтесь этим советом!), а неприятные, если уж их не избежать, лучше получить все сразу («семь бед – один ответ»). Лучше сходить на два концерта с недельным интервалом, чем на те же два концерта в течение одного дня. Но если терять деньги то лучше сразу две тысячи, чем терять две недели по тысяче.

Теперь далее. Как известно, каждый из нас может получить очень неприятные известия.

Однако для людей со слабым здоровьем (крайний вариант – тяжело больных) или для тех, у кого просто масса житейских неприятностей, это в данный момент психологически совершенно неприемлемо. В таком случае "негатив" целесообразно равномерно распределить во времени (прямая 3 на рис. 3). Такой способ применяют, например, когда человека подготавливают к очень неприятному для него сообщению.

Для работника, получающего сегодня, скажем, 3000 (не будем указывать чего) в месяц, ежемесячная прибавка в 10 не заметна и эмоционально нулевая, зато в 120 однократно за год может произвести некоторое впечатление.

В то же время для упомянутого работника, получающего 3000 в месяц, замена прибавки в 120 за год на 600 через пять лет произведет почти то же впечатление, но однократное (один раз за пять лет) вместо пятикратного (ежегодно). Еще один пример зашкаливания.

Счастье – в характере

Все знают, что настроение подвержено значительным колебаниям. Поэтому изображенные на рис. 1 и 3 линии представляют собой сильное упрощение; это усредненный уровень, который отражает действительные колебания настроения (рис. 4, пунктир).

Важно обратить внимание на то, что размах колебаний самонастраивается (опять адаптация!): при отсутствии сильных впечатлений автоматически вырастает значимость мелких. Кстати, именно поэтому, если заглянуть в будущее, никаких существенных отрицательных последствий – с точки зрения психологического качества жизни человечества – не даст замедление технического прогресса, которое большинство экспертов считают вполне реальным в связи с истощением ресурсов и экологическими проблемами. И что? Приспособимся и к этому.

Но все, о чем шла речь, – это, как говаривал Выбегалло у тех же Стругацких, – "ан масс", то есть в совокупности, для большинства. А для индивида? А для индивида, несмотря на то, что уровни психологического качества жизни после адаптации близки для людей, живущих в самых разных условиях, психологическое качество жизни в значительной степени зависит от того, как он, индивид, воспринимает хорошее и плохое.

Хорошее и плохое именно с его точки зрения. Вот тут-то и пришла пора поговорить именно об этом – индивидуальности.

Древняя мудрость гласит: "Счастье – в характере!" Психолог скажет: точнее, в темпераменте. И верно. А темперамент – это та часть характера, которая определяется свойствами нервной системы. И далее везде под "характером" справедливее понимать именно темперамент.

Упоминавшийся выше миллионер на Гавайях, если у него плохой характер (неуравновешенный, подверженный перепадам настроения, а то и агрессивный), будет жить, то есть чувствовать себя психологически, хуже, чем имеющий хороший характер заключенный в зоне. Богатые с плохим характером плачут чаще, чем бедные с хорошим.

Теперь подчеркнем: характер во многом определяется присущим данному человеку уровнем оптимизма. Вернемся к рис. 4.

Для "хорошего" характера кривая и ее усредненный уровень будут перемещаться вверх; частота и размах колебаний оптимизируются (то есть колебания настроения не должны быть слишком частыми или слишком резкими). Эта характеристики, конечно связаны с природными, психофизиологическими (биохимическими) особенностями организма. Наблюдается также некоторая зависимость от возраста: с течением лет, а к старости особенно, степень оптимизма, увы, уменьшается, зато, спасибо, уменьшается и величина колебании настроения. (Может, это и есть аналог житейской мудрости?)

Очень заманчивая задача – научить каждого человека, образно говоря, передвигать эту самую кривую – ту, что на рис. 4.

В этой области химики и медики достигли существенных успехов в лечении циклотимии (регулярных перепадов настроения – от резкой возбужденности до подавленности), различных форм депрессии или, напротив, маниакальных состояний. Но это – при психической патологии или пограничных проявлениях. А что в норме, то есть когда речь идет об улучшении психологического качества жизни вполне здорового человека?

Настроение (пунктир) и его усередненный уровень (жирная линия).

Для хорошего характера уровень и кривая будут перемешаться в верх с оптимизацией частоты размаха колебаний.

Здесь наше и не наше население в порядке самолечения широко применяет алкоголь, реже – наркотики. Что они, эти вещества, по своей сути? Адаптогены. Однако результаты плачевные: приятные состояния кратковременны, развиваются привыкание, зависимость, потребность в постоянном увеличении доз, а далее – всем уже известные психические и соматические расстройства; финал при неуемности этих форм самолечения весьма удручающ.

Подведем итоги и представим рекомендации, или советы.

Эти советы даются каждому простому человеку, но, как опять же сказано и объяснено выше, без помощи Господа Бога выполнимы лишь частично. Что ж делать: такими, не шибко совершенными, Он нас, видно, и задумал.

1. Полезно всегда помнить: счастье – в характере, а не в обстоятельствах или их стечение.

2. Не следует переоценивать значимость неприятных переживаний. Благодаря их относительности и, главное, широким возможностям адаптационных процессов, положительно влияющих на психику, – «все проходит».

(Эти слова были выгравированы на кольце у царя Соломона, известного в Древнем мире своей необычайной мудростью; однако, испытываю приятные ощущения и переживания, об этом, "соломоновом", свойстве психики лучше не вспоминать)

3. Положительные нагрузки на психику желательно давать (получать) порциями, но не слишком большими и не слишком маленькими.

4. Отрицательные нагрузки на психику желательно давать (получать) все сразу или равномерно по времени.

5. Человек забывает о своем настроении, когда сильно занят.

Это – эффективный способ борьбы с колебаниями настроения в отрицательную сторону. В случае хорошего настроения, наоборот, не следует от него отвлекаться.

6. Не завидуйте: это ухудшает настроение и вредно для здоровья, а главное – не всегда соответствует реальности.

7. Постоянная занятость – спасение для людей с плохим характером! Оптимистам она совсем не нужна.

Учитывая это последнее, можно с уверенностью заявить, что наибольший вклад в строительство светлого будущего вносят пессимисты. Этим парадоксом можно закончить наши «Советы», добавив, что, как становится ясным, их, пессимистов, следует беречь.

Доктор химических наук Н.С. Имянитов

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
Загадки малых тел Солнечной системы

В Солнечной системе кроме больших планет и их спутников движется множество так называемых малых тел: астероидов, комет и метеороидов. Малые тела Солнечной системы имеют размеры от сотен микрон до сотен километров.

Астероиды. С точки зрения физики астероиды или, как их еще называют, малые планеты – это плотные и прочные тела. По составу и свойствам их можно условно разделить на три группы: каменные, железокаменные и железные. Астероид является холодным телом. Но он, как, например, и Луна, отражает солнечный свет, и поэтому мы можем наблюдать его в виде звездообразного объекта. Отсюда и происходит название “астероид”, что в переводе с греческого означает звездообразный. Так как астероиды движутся вокруг Солнца, то их положение по отношению к звездам постоянно и довольно быстро меняется. По этому первоначальному признаку наблюдатели и открывают астероиды.

Первый и наиболее крупный астероид, Церера, был открыт в 1801 году Дж. Пиацци. Этот астероид двигался по почти круговой орбите радиусом 2,8 а.е. (а.е. – астрономическая единица, среднее расстояние от Земли до Солнца, 149 500 000 км), то есть между орбитами Марса и Юпитера. Именно такое расстояние от Солнца было предсказано правилом Тициуса-Боде для еще одной гипотетической планеты Солнечной системы – Фаэтона. Вскоре были открыты еще нескольких астероидов с орбитами, проходящими между орбитами Марса и Юпитера. В 1803 году Г.В. Ольберс высказал гипотезу об образовании так называемого главного пояса астероидов (ГПА) в результате разрушения гипотетической большой планеты земной группы – Фаэтона. Сейчас известно более 9 тыс. нумерованных астероидов на самых разнообразных орбитах, и объяснить их образование разрушением планеты невозможно. Более приемлемой считается гипотеза о том, что ГПА есть несформировавшаяся планета, образованию которой помешали гравитационные возмущения Юпитера.

Кометы, или “хвостатые звезды”, известны с незапамятных времен. Комета – это сложное физическое явление, которое кратко можно описать с помощью нескольких понятий. Ядро кометы представляет собой смесь или, как говорят, конгломерат пылевых частиц, водяного льда и замерзших газов.

Отношение содержания пыли к газу в кометных ядрах составляет примерно 1:3. Размеры кометных ядер, по оценке ученых, заключены в интервале от 1 до 100 км. Известные короткопериодические кометы имеют ядра размером от 2 до 10 км. Размер же ядра ярчайшей кометы Хейли-Боппа, которая наблюдалась невооруженным глазом в 1996 году, оценивается в 40 км.

Так как комета имеет, как правило, высокоэксцентричную орбиту, то при приближении к Солнцу температура поверхности ядра повышается, льды начинают сублимировать и потоки газа выносят частицы пыли. В результате образуется так называемая газопылевая кома, которая имеет почти сферическую форму и может в миллионы раз превышать размеры самого ядра.

Благодаря огромным размерам комы отражаемый ею солнечный свет позволяет с Земли наблюдать кометы на достаточно больших расстояниях (до 5 а.е. и более) от Солнца.

Мелкие пылевые частицы очень чувствительны к давлению солнечного света. Для них давление света сравнимо с притяжением Солнца, а в некоторых случаях может и преобладать. Такие частицы покидают кометную кому, образуя хвост.

Хвост направлен в сторону, противоположную Солнцу, и его видимые размеры могут превышать размеры кометы в сотни раз, достигая 1 а.е. и более.

Согласно наиболее распространенной гипотезе, кометы являются остатками протопланетного вещества, не вошедшего в состав планет. Считается, что на окраине Солнечной системы находится так называемое Облако Оорта – склад кометных ядер.

Возмущения от близко проходящих к Солнцу звезд или газопылевых скоплений преобразуют отдельные орбиты ядер комет из Облака Оорта в орбиты, проходящие вблизи больших планет.

Большие же планеты могут еще сильнее изменить орбиты и перебросить ядра внутрь планетной системы, в которой и происходят кометные явления.

Метеороиды образуются при разрушении ядер комет и астероидов. Однако вполне вероятно, что незначительная часть современной популяции метеороидов была выброшена со спутников больших планет, с Меркурия или Марса. Как показывают наблюдения, нельзя исключить и возможность попадания в Солнечную систему метеороидов из других звездных систем.

Некоторые кратеры на поверхности спутников планет имеют диаметры до 1/3 диаметра спутника. При скорости 20 км/с столкновения астероида со спутником планеты объем кратера составит около 1500 объемов астероида. Скорости выброса вещества спутника из кратера относительно невелики, и может образоваться рой частиц с орбитой, близкой к спутнику.

Для более высоких скоростей столкновения осколки с поверхности спутника, преодолев гравитационное притяжение спутника, могут быть выброшены внутрь Солнечной системы.

По динамическим характеристикам метеороиды разделяют на два класса: спорадические и метеороиды образующие рои. Метеороидный рой – это множество частиц, двигающихся по близким орбитам.

Если метеороидный рой пересекается Землей, то при достаточно больших геоцентрических скоростях метеороидов и пространственной плотности роя мы наблюдаем явление метеорного потока. Наблюдения метеорных потоков – это практически единственный способ регистрации метеороидного роя по наземным наблюдениям. Известно около 20 метеорных потоков с часовым числом от 20 до 140 метеоров в час. Эти потоки называют главными. Разные авторы выделяют также до 6000 так называемых малых метеорных потоков или метеорных ассоциаций.

Начиная с открытия Дж. Скиапарелли, установившего сходство орбит метеорного потока Персеид и кометы 1862 III, считается, что метеороидные рои образуются при разрушении ядер комет.

Спокойный распад ядер комет на большой дуге орбиты в окрестности перигелия при сублимации замерзших газов – наиболее вероятный путь образования метеороидного роя.

Нельзя, конечно, исключить образование роя и при катастрофических процессах: разрушении ядра кометы под действием приливных, центробежных или иных сил и при возможных столкновениях с астероидами или крупными метеороидами.

Происхождение и свойства астероидов

Астероиды, пересекающие орбиту Земли, были открыты относительно недавно. В 1898 году Г. Уитт открыл приближающийся к Земле астероид Эрос, а первый из астероидов, орбита которого действительно пересекала орбиту Земли, Аполлон, был открыт К. Реймутом в 1932 году. Справедливости ради отметим, что открытый М. Вольфом в 1918 году астероид Алинда в настоящий период имеет землепересекающую орбиту.

Сейчас известно около 600 землепересекающих или приближающихся к Земле астероидов. По существующим оценкам, число таких астероидов крупнее 100 м составляет примерно 100 000.

Естественным является вопрос, как астероиды и метеориты из основного пояса попадают на землепересекающие орбиты.

Ранее механизм трансформации орбит астероидов основного пояса в землепересекающие приписывался гравитационным возмущениям Марса. Согласно современным представлениям, существует возможность резкого увеличения эксцентриситета орбиты астероида под действием резонансных возмущений Юпитера. Форма и структура основного пояса, происхождение землепересекающих астероидов и метеоритов скорее связаны с хаосом, чем с регулярными осцилляциями.

Моделирование показало, что высокоскоростные столкновения и планетные возмущения могут генерировать значительное число землепересекающих осколков астероидов из основного пояса. Моделируя выброс осколков с поверхности 2355 нумерованных астероидов, удалось выявить список астероидов – наиболее эффективных потенциальных поставщиков метеоритов. Результат согласуется с заключением, что большинство метеоритов и околоземных астероидов может происходить от небольшой части астероидов.

Один из лучших кандидатов – 200-километровый астероид Геба. На Гебе есть кратер, возникновение которого можно объяснить столкновением с однокилометровым астероидом. Частота возможных столкновений такого рода – одно за 20 млн. лет. То есть такие столкновения – довольно редкое явление и, по мнению многих ученых, не могут обеспечить наблюдаемое число околоземных объектов. Для пополнения популяции околоземных астероидов крупнее 1 км из основного пояса требуется несколько десятков астероидов за 1 млн. лет. Моделируемый поток примерно в 10 раз меньше требуемого.

Кометы километрового размера довольно быстро теряют свои летучие вещества. До окончания своей динамической эволюции (то есть до столкновения с планетами или выброса из Солнечной системы) ядра комет могут полностью потерять все летучие вещества или покрыться толстой пылевой корой, препятствующей сублимации летучих веществ. В результате такие ядра могут наблюдаться как астероиды.

Чтобы объяснить противоречие в числе наблюдаемых околоземных астероидов их притоком из основного пояса, Е. Эпик в 1963 году выдвинул гипотезу о том, что околоземные астероиды являются ядрами угасших комет. Согласно современным представлениям, значительная доля землепересекающих астероидов (50 % и более) может быть кометного происхождения. Такая возможность получила и наблюдательное подтверждение. Например, открытая в 1949 году комета P/Willson-Harrington (1949 III) в 1979 году была переоткрыта уже как астероид (4015) Willson-Harrington (1979 VA). В 1994 году ядра двух короткопериодических комет – кометы Мачхолца 2 и кометы Харрингтона – разрушились на крупные осколки, которые угасли до астероидного вида.

Если же ядро кометы покрыто плотной корой, то вековое уменьшение перигелийного расстояния или столкновение с крупным метеороидом может привести к разрушению коры и возобновлению активности кометы. Возможно, в результате такого хода событий в 1986 году и была открыта первая периодическая комета Мачхолца 1, родоначальница метеороидного роя Квадрантид и его восьми метеорных потоков.

Метеорные потоки и метеороидные рои

Метеороидный рой порождает метеорный поток в атмосфере Земли. Это возможно, если метеороиды роя движутся по землепересекающим орбитам и пространственная плотность метеороидов роя достаточно высока.

Из физики метеорных явлений известно, что яркость метеора зависит не только от его массы, но и в большей степени от его геоцентрической или доатмосферной скорости. Поэтому более быстрые и более крупные метеороиды порождают более яркие метеоры, доступные различным методам наблюдений.

Все известные околоземные объекты имеют прямые движения, и большая их часть движется по орбитам с малыми наклонами. Это обстоятельство объясняет низкие геоцентрические скорости, низкую замечаемость метеоров, а, следовательно, и низкую замечаемость метеорных потоков. Низкая замечаемость метеорных потоков, связанных с околоземными объектами, обусловливается и высокой численностью спорадических метеоров на орбитах такого типа.

Влияние зенитного притяжения, то есть притяжения Земли, увеличивается с уменьшением скорости метеороидов и увеличивает и площадь радиации метеорного потока. Это делает потоки с малыми геоцентрическими скоростями еще менее заметными. Поэтому выявляется связь астероидов, как правило, с малыми потоками или с такими, которые не выделяются непосредственно из метеорных наблюдений.

Действительно, поворотной точкой в установлении связи астероидов с метеорными потоками является открытие в 1983 году астероида Фаэтон и его связи с наиболее изученным метеорным потоком Геминид.

Рассмотрим более подробно метеорный комплекс Таурид (Taurids). Первоначально считалось, что этот комплекс образовался при разрушении ядра кометы Энке. Гипотеза о том, что комплекс Таурид включает в себя несколько астероидов группы Аполлона, была предложена В. Клюбе и У. Непье в 1984 году.

Сейчас в этом комплексе найдены 14 астероидов и крупный метеороид 1991 ВА (размер 10–15 м). Детальное исследование, выполненное Д. Стилом, показало, что в комплексе Таурид есть три группы тел. Первая группа из девяти астероидов с вероятностью 99 % связана с комплексом Таурид. Вторая группа из пяти крупных тел связана или не связана с комплексом Таурид. И только астероид (2101) Адонис оказался вне этих групп.

Таким образом, при исследовании метеорного комплекса Таурид были найдены два астероидных комплекса, образовавшиеся примерно 20 000 лет назад при разрушении более крупных тел. Размеры макротел комплекса Таурид составляют 0,5–2,0 км.

Возможно падение этих тел на Землю. В результате могут произойти явления класса падения тунгусского метеорита.

Связь метеорных потоков с околоземными астероидами реальна, но требуются дополнительные наблюдения метеоров, исследование их физических свойств и эволюции орбит.

Естественно, что крупные землепересекающие объекты кометного происхождения, связанные с метеороидными роями, могут быть не их родительскими телами, а остатками прародительской кометы, при разрушении которой образовались и метеороидный рой и сами эти объекты. Другими словами, землепересекающие объекты являются просто более крупными членами метеороидных роев.

Приведенные факты показывают, что различия между астероидами, кометами и метеороидами практически стираются.

В качестве заключительного яркого примера можно привести объект Р/Шумейкер-Леви-9. Мы не можем точно сказать, был этот объект кометой или астероидом. Можно назвать его и метеороидным (астероидным, кометным) роем, давшим замечательный болидный (метеорный) поток в атмосфере Юпитера.

Ю. В. Обрубов

“Соросовский Образовательный Журнал”

Буйное детство семьи Солнца

Внешние пределы нашей системы – это не просто “свалка биллионов мелких обломков”, оставшихся после “строительства ” хорошо известной части нашего мира, состоящего из 9 планет и их спутников. Нет. Пояс Койпера, обширная зона, лежащая за орбитой Нептуна, может оказаться самой густонаселенной частью Солнечной системы с десятками, а может, и сотнями небольших ледяных, замерзших, и все же – планет, а не просто летающих булыжников, которых там и не счесть. Да, мы говорим о правильных сферах, каменных (по крайней мере – частично), с метановым или, может, водяным льдом на поверхности. Под валом открытий, Международный астрономический союз (IAU) крепко призадумался над новым разграничением понятий “планета”, “астероид”, “транснептуновый объект”.

Давайте попробуем составить общую картину – что же такое – Солнечная система теперь?

Припомним только крупные объекты пояса Койпера, сильно волнующие астрономов, да и общество в целом: Квавар (Quaoar), Седна (Sedna), Иксион (Ixion), Варуна (Varuna), Хаос (Chaos). К ним нужно добавить еще три новых имени (неофициальных, “code-name”): Санта (Santa), Истербанни (Easterbunny) и Ксена (Хеnа), фигурируют под официальными обозначениями 2003 EL61, 2005 FY9 и 2003 UB313.

Из них Ксена представляет интерес, как самое крупное тело за орбитой Плутона, а Санта – как планетка с самым быстрым вращением. А мини-планета Истербанни интересна тем, что это уже третье из известных транснептуновых тел, на поверхности которого обнаружен метановый лед (другие два – Плутон и Ксена), что открывает заманчивые перспективы для анализа эволюции планет.

Но есть в поясе Койпера еще масса других объектов (в основном они известны лишь под безликими номерами), диаметром в сотни километров или порядка тысячи километров. И никто не может гарантировать, что завтра астрономы не откроют там какое-нибудь удаленное и темное тело с поперечником, скажем, как у Меркурия или более того, не удивляйтесь – Земли.

Одними из главных поставщиков сенсаций последних месяцев в данной области являются Майкл Браун из Калифорнийского технологического института (Caltech), Чадвик Трухильо из гавайской обсерватории Джемини (Gemini Observatory) и Давид Рабинович из Йеля (Yale University).

Вот что они сообщают о последней троице (Санта, Истербанни, Ксена): “Все три объекта – почти размером с Плутон или даже больше. Все находятся на эллиптических орбитах, сильно наклоненных к плоскости Солнечной системы”. “Мы думаем, что особенности их орбит означают: все эти тела были сформированы куда ближе к Солнцу, а затем были выброшены на нынешние орбиты планетами-гигантами”, – говорит Браун.

Это интересно. Привычная стройная картина формирования системы колеблется. Ведь речь идет о случайном выбрасывании не одного-двух небесных тел а, возможно, десятков.

Что же творилось тут четыре миллиарда лет назад?

Алан Штерн из The Space Review пишет: “Современные компьютерные модели формирования планет, составленные различными группами во всем мире, показывают, что от сотен до тысяч маленьких миров, в пределах от небольшой доли размера Плутона до (по меньшей мере) размера Земли – также формировались в процессе построения планет гигантов”.

Где же это все великолепие миров? Штерн пишет о подсказках, которые мы можем найти куда ближе, чем пояс Койпера, так богатый на сюрпризы.

Один такой ключ – это то, что спутник Плутона, Харон (его диаметр – примерно половина Плутона), кажется, сформирован гигантским ударом еще одного тела, почти такого же размера, как Плутон. “Что тут является самым важным, – поясняет Штерн, – дабы сделать такое столкновение более-менее вероятным, нужно, чтобы сотни или больше тел с диаметром в тысячу километров двигались по кругу в древней внешней Солнечной системе”.

Второй ключ – обратная орбита Тритона, спутника Нептуна – верный признак гравитационного захвата.

Третий ключ – сильный наклон осей Урана и Нептуна – признак косого удара по ним тел, класса нескольких земных масс.

“Вычисления также показывают: чтобы иметь высокую вероятность таких столкновений, несколько дюжин таких крупных объектов должны были двигаться по кругу в областях Солнечной системы, занимаемых Ураном и Нептуном”, – добавляет Штерн.

Так представление о чинной и аккуратной “конденсации” протопланетного облака в стройную систему с четырьмя внутренними скалистыми планетами, четырьмя газовыми гигантами – подальше от звезды, и как добавки – карлика Плутона – тает, заменяется на картину бурной жизни десятков ранних планет со множеством их столкновений и сильных изменений орбит. Вот и получается, что в поясе Койпера теперь обитают планеты, которым, в некотором роде, не повезло тогда, во времена детства Солнечной системы.

Лукьяненко Л.А.