Правительство Москвы Московский комитет образования Московский городской педагогический университет Юридический факультет
Скачать 3.86 Mb.
|
6. Внутреннее строение Земли – это геологическая модель, описывающая структуру земного шара. Согласно современным геофизическим (в основном сейсмическим) данным, земной шар разделяется на три основные области – земную кору, оболочку и ядро. Под корой понимают верхний твердый слой, который имеет среднюю толщину на континентах примерно 30-40 км, тогда как в океанах она значительно меньше и составляет 10-20 км. Масса земной коры составляет менее 1% всей массы планеты, а её объем – примерно 1,5% от объема земного шара. Оболочка, или т.н. мантия, Земли расположена ниже коры и состоит из верхней мантии (примерно до 400 км. вглубь земного шара) и нижней мантии (достигающей около 3600 км. глубины). Внутри верхней мантии располагается т.н. астеносфера – слой пониженных скоростей распространения сейсмических волн, что свидетельствует о более низкой плотности и более высокой вязкости вещества, из которого этот слой состоит. Астеносфера имеет большую толщину под тектонически активными областями – геосинклиналями, и его верхняя граница несколько приподнята по сравнению с т.н. платформами – территориями, характеризуемыми более спокойным тектоническим режимом. На массу оболочки приходится примерно 68% всей массы Земли и около 82% объема. Ядро, состоящее из внутренней и внешней частей, занимает центральную область земного шара и составляет около 31% всей его массы и 16% всего объема. Полная масса Земли равна примерно 5,596*1024 кг, а её объем составляет около 1,083*1012 куб. км. Ядро состоит из расплавленных металлов, в том числе и радиоактивных изотопов, при распаде которых выделяется огромное количество энергии (например, при радиоактивном распаде 1 г. радия выделяется примерно 140 калорий в минуту), вследствие чего температура ядра достигает 6000 градусов. Температура на границе оболочки и ядра считается равной 4000-5000 градусов, а температура Земли на глубине около 100 км. оценивается примерно в 1800 градусов. Более легкая твердая земная кора, имеющая среднюю плотность около 2,8 г/см3, как бы плавает на расплавленном и гораздо более плотном веществе мантии, и эти соображения лежат в основе теории дрейфа материков, или мобилизма. Горные породы – естественные твердые природные образования, составляющие земную кору. В геологии горные породы подразделяются на несколько типов: а). Осадочные породы, накапливающиеся на дне морей и прочих водоемов, - песчаники, известняки, глины, мергели и т.д., и аллювиальные (наносные) осадочные отложения постоянных и временных водных потоков, накапливающиеся в руслах и поймах рек и ручьев, - рыхлые пески, галечники, слабоуплотненные глины и т.п. Отличительной особенностью осадочных пород является их слоистая структура; б). Магматические породы, образовавшиеся на поверхности Земли при застывании и кристаллизации магмы – расплава глубинного вещества планеты, вытекающего на поверхность в процессе вулканической деятельности. Магматизм как процесс образования магмы и её взаимодействия с горными породами и внешней средой подразделяется на геосинклинальный, платформенный и океанический; в). Метаморфические породы, возникающие в результате переработки (метаморфизма) как первично-осадочных, так и магматических пород, происходящего с полным или почти полным изменением их минерального состава, структуры и пр. в условиях высоких температур и давлений, а также под действием химических факторов. К метаморфическим породам относятся гнейсы, кристаллические и глинистые сланцы, кварциты, различные виды мрамора и др. Литосфера – верхняя твердая оболочка Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии, подстилаемой астеносферой. На континентах толщина литосферы достигает 400 км., под океанами – примерно 150-200 км. Обширные области литосферы, разделенные крупными глубинными разломами, называются в геологии литосферными плитами. Геологи выделяют семь крупных литосферных плит, т.е. таких частей земной коры, которые ведут себя как единые твердые образования – Антарктическая, Африканская, Евразиатская, Индо-Австралийская, Северо-Американская, Тихоокеанская, Южно-Американская плиты, на которые, согласно теории мобилизма, примерно 200 млн. лет назад раскололся древний единый суперматерик – Пангея. Литосферные плиты медленно движутся друг относительно друга (в среднем на несколько сантиметров в год), сходясь или расходясь на некоторых своих границах (т.н. дрейф материков). В результате тесного соприкосновения границ проскальзывающих с трением плит возникают резкие толчки, порождающие землетрясения. Разломы (или дизъюнктивы) – это тектонические нарушения сплошности горных пород с перемещением друг относительно друга частей, которые были разделены разрывом. В результате тектонических разрывов в процессе общей деформации горных пород возникают складки, т.е. изгибы пластов осадочных и метаморфических пород, которые могут быть обращены выпуклостью вниз (синклинали) или вверх (антиклинали). К границам плит приурочены горные хребты, глубоководные желоба, места активной вулканической деятельности, очаги мощных землетрясений. Землетрясения – природные геотектонические катастрофы, состоящие в резких кратковременных вибрациях земной поверхности, которые возникают в результате трения литосферных плит при тесном соприкосновении их границ при движении. В тех случаях, когда плиты сходятся слишком быстро, вместо медленного процесса общей деформации земной поверхности – коробления и изгиба горных пород, приводящих к горообразованию, когда постепенно возникают складки пластов осадочных и метаморфических пород, энергия деформации плит высвобождается рывком. В процессе движения вдоль разлома край одной плиты с огромной силой надвигается на край другой плиты, энергия деформации плит постепенно накапливается и некоторое время не находит выхода, затем в течение очень короткого времени (нескольких секунд) накопленная энергия выделяется в виде сейсмических толчков. Мощность каждого из таких толчков в эпицентре землетрясения может сравниться с мощностью одновременного взрыва нескольких атомных бомб. Для оценки силы землетрясений в сейсмологии используется т.н. шкала Рихтера, названная по имени американского сейсмолога Чарльза Рихтера (1900-1985). Это шкала логарифмического типа, в которой общей (суммарной) энергии упругих колебаний поверхности, вызванных землетрясением – т.н. магнитуде, поставлены в соответствие натуральные числа (от 1 до 10), имеющие смысл характеристик десятичного логарифма. Это значит, что при увеличении магнитуды на единицу, величина смещения колеблющегося грунта (амплитуда сейсмических волн) возрастет в 10 раз. Энергия, которая выделяется в очаге землетрясения, при возрастании магнитуды на единицу, увеличивается примерно в 30 раз. При магнитуде, равной 1 высвобождаемая энергия землетрясения равна примерно 2*106 Дж, тогда как при магнитуде 9 – она равна 2*1018 Дж. 7. Вселенная – весь существующий доступный нашему наблюдению материальный мир (космическое пространство). Предел оптической видимости объектов наблюдаемой части Вселенной около 6,5*1026 см, предел «видимости» в радиотелескопы примерно в сто раз больше. В видимой области находится около 108 галактик, подобных нашей (Млечному пути), каждая из которых содержит в среднем 1011 звезд, количество галактик в зоне «радиовидимости» приблизительно оценивается как 1011. По современным астрофизическим данным количество вещества во Вселенной (без учета скрытой массы) оценивается по порядку величины как 1080 нуклонов, средняя же плотность космического вещества в наблюдаемой современными методами области Вселенной (Метагалактике) очень мала и составляет около 3*10–31 г/ см3, что на полтора порядка меньше т.н. критической плотности и эквивалентно содержанию в десяти литрах пространства всего лишь одного - двух электронов. Согласно т.н. космологическому принципу, видимая Вселенная изотропна и однородна, не имеет какого-либо выделенного центра и по последним данным, расширяется, находясь примерно в первой трети своего цикла эволюции (см. Большой взрыв). Крупномасштабная однородность Вселенной сочетается с локальной неоднородностью и наличием среди огромных пространств космической пустоты сложных и упорядоченных структур – галактик, двойных звезд и планетных систем. Будучи, по современным астрофизическим данным, в целом геометрически плоской (т.е. удовлетворяющей постулату о параллельных прямых евклидовой геометрии) системой, Вселенная может характеризоваться локальной кривизной пространства, зависящей от массы находящихся в той или иной её области космических объектов. В современной науке существует (и до сих пор окончательно не решена) важная философская проблема относительно конечности или бесконечности Вселенной, а также ограниченности или безграничности ее. Общая теория относительности допускает существование конечной, но безграничной Вселенной, т.е. такого пространства, которое имеет конечный объем, но не имеет видимых границ. Наличие во Вселенной распределенного космического вещества, которому всегда свойственно гравитационное взаимодействие (притяжение), может вызвать такое специфическое искривление пространства-времени, что оно замкнется само на себя. Тогда, например, луч света, направленный в каком-либо заданном направлении, должен, в принципе, согласно теории, вернуться в точку, из которой он вышел, так и не достигнув края Вселенной. Помимо этих соображений, рассматривая проблему ограниченности Вселенной, необходимо учитывать закон разбегания галактик Э. Хаббла: V=HR и, как его следствие, физическое явление красного смещения частот испускаемого звездами света. Этот эффект кладет принципиальный предел возможности получения информации в любом диапазоне электромагнитных волн, испускаемых объектами, расположенными, начиная в среднем с некоторого расстояния R* от них до Земли, (когда скорость разбегания V формально превысит скорость света, - при этом формула Хаббла теряет физический смысл). Это расстояние связывают с т.н. космологическим горизонтом событий, с которым условно можно отождествить понятие «границы» Вселенной. Наличие горизонта событий (информационной границы) делает вопрос «а что же находится дальше?» научно несостоятельным как в физическом, так и в философском смысле, поскольку любой ответ на него, по крайней мере, в рамках самых передовых теорий, в настоящее время оказывается принципиально за пределами возможности научной проверки и становится, главным образом, предметом псевдонаучных и паранаучных спекуляций или основой сюжетов для научно-фантастической литературы. Наша Галактика (Млечный путь) – звездная система, состоящая в среднем примерно из 1011 звезд различного класса, межзвездной среды, содержащей разреженное газопылевое вещество, пронизанной магнитными полями, потоками космического излучения и т.п. Наша Галактика, в которую входит Солнечная система, относится к спиральным галактикам; диаметр ее диска оценивается примерно в 100000 световых лет, она состоит из центральной части – ядра, где плотность звезд весьма велика, и периферии, состоящей из нескольких рукавов, где примерно на расстоянии 30-35 тыс. световых лет от центра, на внутреннем краю т.н. рукава Ориона, расположена наша Солнечная система. Ближайшая к нам звезда – красноватая Проксима Центавра, входящая в систему звезд, известную под названием Альфа Центавра (или Кентавра), находится на расстоянии около 4,2 световых года. В 1927 году голландский астроном Ян Оорт доказал, что наша Галактика, как и все объекты Вселенной, обращается вокруг своей оси, период обращения вокруг своей оси (галактический год), по современным данным, составляет примерно 220 –250 млн. лет. Нет оснований считать Солнечную планетную систему уникальным явлением, однако вполне достоверных подтверждений наличия у каких-либо звезд Галактики сложной планетной системы, типа нашей Солнечной, пока нет. Помимо спиральных, существуют эллиптические, шаровые галактики и галактики неправильной формы. В радиообозримом пространстве Вселенной насчитывается примерно 1011 галактик различного типа. Наша Галактика входит в скопление, называемое Местной группой галактик, а самый удаленный объект, входящий в эту же группу и видимый с Земли невооруженным глазом, - это т.н. туманность Андромеды, отстоящая от нас почти на 2,2 млн. световых лет. 8. Гравитация, (тяготение) – универсальное взаимодействие (только притяжение) между любыми видами материи – частицами вещества и физическими полями. Из четырех известных фундаментальных взаимодействий гравитационное самое слабое. Гравитация, подобно электромагнитному взаимодействию, является дальнодействующим эффектом, выражаемым универсальным законом всемирного тяготения (Ньютон, 1687 г.): сила тяготения между двумя телами F прямо пропорциональна произведению масс этих тел Mi, умноженных на универсальную гравитационную константу G = 6,673*10-8 см3 с-2 г-1, и обратно пропорциональна квадрату расстояния R между ними: F=G*(M1 M2)/R2, - таким образом радиус действия сил тяготения равен бесконечности. Вклад сил тяготения по отношению к силам электростатического взаимодействия примерно в 1040 раз меньше, поэтому в современной теории элементарных частиц (в явлениях микромира) влияние гравитации не учитывается, однако, в макро- и, особенно, в мегамире роль тяготения принципиальна и фактически определяет все закономерности движения тел как в ближнем, так и в дальнем космосе, а также многие особенности процесса эволюции звезд и галактик. По аналогии с любыми, известными в физике полями, переносчиком сил тяготения в квантовой теории считается квант гравитационного поля – т.н. гравитон, имеющий нулевую массу покоя (аналогично фотону) и спин, равный 2. Предпринимаются попытки зарегистрировать гравитационные волны (представляющие собой, согласно теории, поток гравитонов), которые могут создаваться массивными, быстро движущимися телами, однако ни то, ни другое пока экспериментально не обнаружено. В общей теории относительности (ОТО, - А. Эйнштейн, 1915 год) представления о гравитации как о силе были заменены принципиально новыми представлениями, согласно которым причиной взаимного тяготения тел в пространстве является геометрическое искривление самого пространства массами этих тел. Согласно ОТО, любая траектория движения тел в том или ином поле тяготения, какой бы причудливой она ни казалась со стороны, в системе отсчета, связанной с локально искривленным пространством, представляет собой самый короткий путь (т.н. геодезическую кривую), - своего рода «прямую линию», соответствующую данной метрике пространства. На основании ОТО получили объяснение некоторые тонкие эффекты, порождаемые гравитационным взаимодействием, но необъяснимые в рамках ньютоновской теории тяготения. Философское осознание такого «конфликта интерпретаций» в области гравитации, приводит, как и в ряде других случаев современной физики, к мысли о принципиальной невозможности дать описание сложных и противоречивых явлений внешнего мира языком какой-либо одной универсальной теории. Пусть даже теория (в данном случае ньютоновская теория тяготения) позволяет упорядочить огромный массив информации и создать модель движения всего видимого мира, более двухсот лет успешно объяснявшую наблюдаемые факты (в рамках существовавших экспериментальных возможностей проверки) и даже предсказывавшую факты, ранее неизвестные. Тем не менее, по мере совершенствования методов наблюдения появляется информация из таких уровней реальности, которые раньше были недоступны для восприятия и для которых в сложившейся понятийной матрице нет каких-либо удовлетворительных коррелятов. Попытка объяснить и упорядочить эти факты приводит к появлению нового языка и новой теории, очень часто семантически несоизмеримой со старой, хотя и формально сводимой к ней в предельных случаях, как, например, общая теория относительности Эйнштейна в пределе (при слабых полях тяготения) сводится к классической теории гравитации Ньютона. (См. также: Аристотель, Галилей, Космические скорости, Ньютон). |
Похожие:
 | Московский городской педагогический университет Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы |  | Московский городской психолого-педагогический университет Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования города Москвы |
| Учебно-методический комплекс дисциплины ооп 050100. 62 «Педагогическое образование» Департамент образования города Москвы Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы... | | Программа вступительных испытаний в магистратуру по направлению 44.... Департамент образования города москвы государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования... |
| Повышение эффективности взаимодействия участников учебного процесса Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы «Московский городской педагогический... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы «Московский городской педагогический... |
| Московская Городская Педагогическая Гимназия-лаборатория» «Московский... Руководитель – К. Х. Н., доцент кафедры «Органическая химия мгпу» Ройтерштейн Дмитрий Михайлович | | Московский городской психолого-педагогический университет |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Программа предназначена для поступающих на второй и последующие курсы Педагогического института физической культуры и спорта Государственного... | | «московский психолого-социальный университет» юридический факультет утверждаю Автор-составитель – Вериго Сергей Александрович, кандидат экономических наук, доцент |
| К детям в образовательном процессе Международных Педагогических Чтений, руководитель лаборатории гуманной педагогики при гоу впо московский Городской Педагогический... | | Московский городской педагогический университет Научная специальность: 13. 00. 02 Теория и методика обучения и воспитания (иностранные языки) (педагогические науки) |
| Московский городской психолого-педагогический университет Факультет... Министерством образования и науки Российской Федерации. В 2012-2013 учебном году литературное образование в школе на базовом уровне... | | Отчет по исполнению I этапа Государственного контракта №05. 043.... Исполнитель (Поставщик): Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы... |
| Московский государственный университет имени м. В. Ломоносова юридический факультет ... | | Отчет по исполнению I этапа Государственного контракта №05. 043.... Исполнитель (Поставщик): Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы... |
