Создателем учения о биосфере является выдающийся русский и советский ученый, академик В. И. Вернадский. Наряду с биосферой он ввел также понятие ноосферы - материальной оболочки Земли, меняющейся в результате воздействия человека. "Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. И перед ним, перед его мыслью и трудом, становится вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого... Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете", - писал он.
Глобальные проблемы - проблемы, связанные с изучением природных или других процессов и явлений, охватывающих всю нашу планету. К числу подобных процессов относятся, например, атмосферные явления, определяющие изменения погоды и климата. Для познания закономерностей глобальных процессов их необходимо изучать в масштабах всей Земли, вести одновременные наблюдения определенных явлений по единой программе. Во второй половине XX столетия был осуществлен ряд подобных международных научных мероприятий, в которых приняли участие ученые многих стран. К их числу относятся Международный геофизический год (МГГ), Международный год спокойного Солнца (МГСС), а также ряд других международных исследований. В 1979 г. намечается провести глобальный эксперимент по изучению метеорологических процессов. В течение нескольких месяцев наблюдения по согласованной программе предполагается одновременно вести на всем земном шаре.
Магнитные полюса и магнитная ось Земли - изучение магнитного поля Земли показало, что в первом приближении оно совпадает с полем магнитного диполя (магнитный диполь - магнит, состоящий из двух жестко связанных друг с другом магнитных зарядов, положительного и отрицательного, то есть северного и южного), находящегося в центре Земли. Ось этого диполя расположена под углом 11° к направлению оси вращения нашей планеты. Поэтому точки пересечения оси диполя с поверхностью Земли - магнитные полюса не совпадают с положением географических полюсов, хотя и находятся от них не так далеко.
Согласно современным представлениям, земной магнетизм порождается в результате самовозбуждения магнитного поля вследствие движения электропроводящего вещества в ядре Земли (так называемый динамо-эффект).
Палеомагнетизм, или остаточный магнетизм. Им обладают многие горные породы, из которых состоит земная кора. Его возникновение относится к тем временам, когда эти породы, изверженные из земных недр, находились в разогретом состоянии. Под действием земного магнитного поля происходило их намагничивание. При остывании направление этого поля как бы закрепляется в веществе и впоследствии может быть обнаружено. Следы магнитного поля Земли хранятся и в осадочных породах. Когда мелкие зерна осадочных пород оседают на дно водоемов, они ведут себя подобно маленьким магнитным стрелкам, ориентируясь в соответствии с направлением земного магнитного поля в данном месте.
Сопоставляя эти данные с возрастом тех или иных пород, который определяется одним из имеющихся в распоряжении ученых методов, можно установить, какое направление имело в том или ином районе нашей планеты земное магнитное поле в определенные исторические эпохи.
Тектоника - тектонические процессы - процессы, протекающие в земной коре (ее толщина - несколько десятков километров: около 35 км на материках, 5 - 7 км под дном океанов) и связанные с движениями вещества, происходящими под влиянием различных причин. С тектоническими процессами, в частности, связаны такие катастрофические явления природы, как землетрясения.
Техносфера - физико-географическая среда, преобразованная человеком и предельно насыщенная продуктами человеческой деятельности.
Микромир
I. В глубины вещества
"Странный" мир
В этой главе мы познакомимся с некоторыми достижениями одной из наиболее фундаментальных областей современного естествознания - физики микромира, занимающейся изучением строения материи на уровне микропроцессов - атомов, атомных ядер и элементарных частиц.
Пожалуй, нет другой области науки, где бы с такой отчетливостью и убедительностью происходила периодическая смена представлений, где бы "привычное" постоянно уступало место "непривычному", иногда весьма странному, где бы углубление знаний неуклонно вело ко все большему отходу от "наглядного", к отрыву от непосредственно окружающей нас реальности и где бы, несмотря на все это, неизменно умножалось число все более кардинальных практических приложений. По существу, вся короткая история атомной физики и физики элементарных частиц - сплошная цепь удивительных открытий.
