Физика и экология

Для многих эти понятия - физика и экология - кажутся несовместимыми. Ведь физика, внедрение ее результатов в промышленность представляются как один из главнейших источников загрязнения окружающей среды. И действительно, атомная промышленность, энергетика, другие отрасли, широко использующие достижения физики, дают немало примеров отрицательного воздействия на окружающую среду.

Но физика имеет к экологии и другое, наполненное положительным содержанием , отношение. Об этом и поговорим. Существуют различные толкования термина "экология". Согласно классическому определению, экология как самостоятельная наука относится к наукам биологическим, да и сам термин "экология" был предложен немецким биологом-эволюционистом Э. Геккелем. Наряду с таким "биологическим" пониманием экологии в современном обществе существует понятие "экология" как представление об уровне техногенного загрязнения окружающей среды, представление об экологии как науке, занимающейся изучением антропогенного воздействия на окружающую среду и разработкой методов уменьшения этого воздействия.

Такие представления не являются научными, но именно они наиболее широко распространены в обществе, а также среди ученых, занимающихся прикладными исследованиями. Новое понимание экологии возникло на основе теории систем, термодинамики открытых систем и является наиболее "физическим". Это понимание экологии восходит к работам А.А. Богданова, В.И. Вернадского. Богданов еще в начале XX века высказал мысль о том, что законы организации должны действовать не только в живой, но и неживой природе. Наличие структур, организованность - это важнейшие черты природы. Вернадский, развивая учение о биосфере и ноосфере, использовал понятие организованности как важнейшего свойства материальных и энергетических частей биосферы. И считал, что антропогенное воздействие может стать более мощным геологическим и геохимическим фактором, чем все природные процессы вместе взятые. Согласно В.Г. Горшкову, при полном нарушении скоррелированного взаимодействия видов в естественных сообществах биоты окружающая среда может полностью (на 100%) исказиться за десятки лет. Если же вся биота будет уничтожена, то искажение окружающей среды на 100% за счет геофизических процессов произойдет только за сотни тысяч лет.

Начиная по крайней мере с XX столетия биота суши перестала поглощать избыток углерода из атмосферы. Наоборот, она стала выбрасывать углерод в атмосферу, увеличивая загрязнение окружающей среды, производимое промышленными предприятиями. Это означает, что структура естественной биоты суши нарушена в глобальных масштабах offshore company incorporation. Что касается всей биосферы, можно констатировать, что ее современное частично загрязненное состояние обратимо, она может вернуться в прежнее устойчивое состояние при сокращении антропогенного загрязнения на порядок величины. Другого устойчивого состояния биосферы не существует, и при сохранении или ускорении темпов возмущения биосферы устойчивость окружающей среды будет разрушена. Отсюда следует, что ноосфера (сфера разума) как экологическая ниша устойчивого существования и развития цивилизованного человека при наличии экономико-технологической деятельности возможна только при сохранении достаточного количества биоты на большой территории планеты. Таким образом, главное природное противостояние, связанное с существованием и развитием жизни на Земле, осуществляется между геофизическими процессами, возмущающими биосферу, и биотой, компенсирующей эти возмущения. Отсюда ясна роль фундаментальных исследований в области экологической геофизики и физики вообще.

Глубокое изучение проблем экологической геофизики расширит возможности поисков выхода из экологического кризиса, обусловленного неконтролируемым антропогенным воздействием на окружающую среду. В связи с исследованием термодинамики открытых систем и изучением процессов самоорганизации в неравновесных системах стали понятными физические причины самоорганизации в живой и неживой природе. Элементы или системы живой и неживой природы являются открытыми термодинамическими системами, далекими от состояния равновесия. Их пронизывают потоки энергии и вещества, и поэтому в них и происходят процессы структуризации, самоорганизации. Таким образом, самоорганизация систем в природе базируется на фундаментальных физических принципах. И.Р. Пригожин, лауреат Нобелевской премии по химии, назвал упорядоченные образования, которые возникают в ходе неравновесных процессов, диссипативными структурами. Диссипативные структуры возникают в результате развития собственных внутренних процессов системы. При этом происходит обмен системы энергией и веществом с окружающей средой, что обеспечивает состояние динамического равновесия (баланса потоков), несмотря на внутренние потери в системе. В этом их отличие от упорядоченных структур, возникновение которых обусловлено внешними воздействиями. Системы океанических течений, циркуляция в атмосфере являются яркими и хорошо известными примерами диссипативных структур, существующих на планете. Земля является открытой системой. Основной поток энергии поступает от Солнца. В процессе фотосинтеза и последующих преобразований эта энергия трансформируется в другие формы. Приходящее тепло уравновешивается тепловым излучением Земли.

Классическим примером диссипативных структур являются циркуляционные ячейки Бенара. Представьте: жидкость, налитая в широкий плоский сосуд, подогревается снизу; после того как градиент температуры жидкости превысит некоторое критическое значение, вся жидкость в сосуде разбивается на систему сотообразных циркуляционных ячеек; в центральной части ячейки жидкость поднимается, а в пограничных боковых гранях - опускается, в поверхностном слое жидкость растекается от центра к краям, а в придонном - наоборот. В зависимости от знака температурной зависимости коэффициента молекулярной вязкости от температуры направление движения в ячейках изменяется на обратное. Возникновение циркуляционных ячеек обеспечивает передачу большего теплового потока в жидкости по сравнению с тепловым потоком, который передавался только за счет молекулярной теплопроводности.

Другие новости

Другие записи блогов

06.10.22 | В блоге: Гость
Честно скажу, когда я вчера увидела новость о присвоении Нобелевской премии по медицине Сванте Паабо, то очень удивилась. И даже не тому, что в нынешние времени ее получил один из создателей такой вроде бы «неактуальной» дисциплины, как палеогенетика. Прежде всего у меня мелькнула мысль: «Нобелевская премия? Сейчас?». Вообще-то, все идет по плану — начинается Нобелевская неделя, объявляются решения — но сегодня, когда мир летит в тартарары, неужели кт...
21.02.11 | В блоге: Юрий Широков
Дорогие друзья! Немного информации о том, на каком сейчас этапе находится наш конкурс. Мы получили более 100 заявок. Все они уже оценены экспертами. Первая группа победителей ( 28 проектов ) уже определена, и с ними на этой неделе начнется работа по оформлению документов. Всего мы сможем поддержать примерно 35-37 проектов, кроме того часть проектов будет рекомендована к поддержке на наших региональных конкурсах. К концу месяца мы уже все будем знать точнее. Что с голосованием? Как я уже писал, м...
31.10.10 | В блоге: Юрий Широков
На конференции Форума Доноров управляющий директор «Тройки Диалог» Гор Нахапетян заявил, что для того чтобы благотворительность была эффективной – там должны работать высокопрофессиональные менеджеры с заработной платой не менее $10 тыс. (именно в таком размере «Тройка Диалог», по словам Гора Нахапетяна, обеспечивает з.п. менеджеру фонда «Подари жизнь»). Гор Нахапетян на конференции Форума Доноров Для многих, по меньшей мере, это слышать непри...
21.03.12 | В блоге: Лилия Кудрина
Новый документальный фильм Галины Царевой показывает, что глобализационные процессы реально ставят вопрос о кардинальном изменении роли национального государства в современном мире.Идет поразительно спешное втягивание России в построение глобального сетевого информационно-сотового общества, что приведет к полной потере суверенитета нашей страны. По-сути – это построение невиданной в истории человечества всемирной антихристианской сверхтоталитарной технотронной диктатуры, где законы управле...
24.01.11 | В блоге: Михаил Гунькин
Высокотехнологичное полицейское корпоративное государство Секретное пространство "ситуативной компьютерной осведомленности" - голубая мечта любого шпиона, ставшая еще привлекательней с наступлением эры сверхскоростного вычисления и возможности почти безлимитного сохранения информации с помощью огромных серверных групп.   Внутри этой сумеречной дымки, скрываемой в интересах национальной безопасности или собственников бизнес-информации,  можете не сомне...
28.05.13 | В блоге: Татьяна Струсь
21 – 25 мая 2013 года в г. Ханты-Мансийске состоялся международный экологический форум «Одна планета – одно будущее», объединяющего участников VI Международной конференции ассоциированных школ ЮНЕСКО "Обь – Иртышский бассейн: молодежь изучает и сохраняет природное и культурное наследие в регионах великих рек мира" и IX Молодежного экологического форума "Сохраним цветущий мир Югры" Учредители Форума: Комиссия Российской Федерации по делам ЮНЕСКО; Правительство Ханты-Мансийского автономного ок...
02.06.14 | В блоге: Johan Konings
Мы многим недовольны в своей жизни и часто жалуемся по поводу и без него. Порой даже переборщаем с последним. Хочется, чтобы наконец настало время конкретных действий. В предвыборный период эгоизм политиков получает вливание  комплиментов, после чего разговоры выходят на новую орбиту.  Давайте рассмотрим это на примере вопроса альтернативной энергетики.   Альтернативная энергетика В Европе зачастую отсутствует четкая энергетическая политика в отдельно взятых странах, а прилагаемые...
18.02.12 | В блоге: Михаил Гунькин
Каким образом переплелись предвыборная ситуация в России, события в Сирии, реваншизм Германии и уничтожение Сталиным «старых большевиков», обсуждали на «Антикризисном клубе «БИЗНЕС Online», прошедшем 16 февраля в казанском IT-парке. Семинар «Смута на фоне глобального кризиса» с участием общественных деятелей и учёных Михаила Хазина, Андрея Фурсова и Елены Пономарёвой собрал порядка двухсот представителей деловой элиты Татарстана. «Митинги в Мос...
17.09.16 | В блоге: Всеволод Слободин
Этим летом школьники Смоленска совершили однодневную оздоровительную познавательную экспедицию на территорию национального парка «Смоленское Поозерье». Поездка была организована Смоленским зоопарком при поддержке управления образования и молодежной политики Администрации города Смоленска в рамках летней оздоровительной кампании. Экспедиция началась ранним утром 27 августа. По пути в парк Инна Карловна, опытный экскурсовод  центра молодежного и семейного отдыха «Меридиан...
12.07.12 | В блоге: Гаш Белл
В России сотни различных городов, где у каждого своя история и культура. Необычные памятники Анапы могут быть тому подтверждением. Ведь по ним мы можем узнать о чем раньше думали в Анапе, что для жителей Анапы было важным и к чему они стремились. Также необычные памятники Анапы могут нам рассказать о зарождении города, его статусе и главных достопримечательностях. Ведь изначально город Анапа создавался не как курортный город, а как лечебница. Но конечно же, в Анапе есть не только военные и...
11.05.13 | В блоге: Татьяна Струсь
В 1984 году по решению Исполнительного комитета народных депутатов Тюменской области, территория площадью 420 га, была объявлена Памятником природы «Ханты-Мансийские холмы», сроком на 15 лет. В целях сохранения уникальных природных комплексов в соответствии с распоряжением Президиума Правительства ХМАО от 17.10.2000 № 375-рпп, создано учреждение - Природный парк «Ханты - Мансийские холмы» с расширением границ с 420 га до 749 га. 16 января 2001 года организовано государственное учреждение с...
25.08.11 | В блоге: Роман Морозов
Нынешний сезон многим российским охотникам запомнится сдвинутыми из-за пожаров сроками открытия сезона охоты и знакомством на практике с новым федеральным законом "Об охоте и о сохранении охотничьих ресурсов". Документ еще на стадии обсуждений вызвал много споров, а спустя полгода после вступления в силу породил новые беспокойства. О практике применения закона и о его возможных последствиях корреспонденту "Известий" Борису Голкину рассказал начальник управления охотничьего хозяйства Российской а...
23.01.25 | В блоге: Игорь Шкрадюк
Сегодня планировалось заседание комиссии по экологии Общественной палаты РФ, посвященное разливу мазута в Черном море. Вчера вечером оно было перенесено на неопределенный срок «по техническим причинам». Добровольцы говорят прямо: по звонку. На прошлой неделе 16 января в поселке Алексеевка Кинельского района Самарской области планировалась трехсторонняя встреча районной администрации, руководителей ООО «Реинтех», собирающегося строить завод по переработке вторичного алюм...
31.12.23 | В блоге: Гость
Написавший известные строки поэт был не совсем прав. "Если выпало в империи родиться, Лучше жить в провинции у моря..."   Мы с медведями поправим поэта. Жить в самом море на дрейфующей льдине, проплывая мимо, еще лучше.   Ну что ж. Собравшись с силами - в 2024... С Новым Годом!   Anatoly Kochnev  
29.01.11 | В блоге: Михаил Гунькин
Как насчёт того, что году в 2012-ом с Земли можно будет наблюдать два солнца? Каждый день нас сыпятся знаки того, что планета стремительно изменяется. Многие из этих изменений случаются первый раз в современной истории, и, похоже, указывают на необходимость адаптации человеческой цивилизации. Жара и морозы ударили по всем уголкам Земли; сейсмическая активность достигает пика даже там, где нет активных разломов; птицы, пчёлы, рыба и другие животные умирают по непонятным причинам, и...

Фотогалерея

Интересные ссылки

Коллекция экологических ссылок

Коллекция экологических ссылок

 

 

Другие статьи

Активность на сайте

сортировать по иконкам
3 года 17 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 310,115 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

3 года 19 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 310,115 |

Thank you, your site is very useful!

3 года 19 недель назад
Гость
Гость аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 310,115 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!

3 года 48 недель назад
Евгений Емельянов
Евгений Емельянов аватар
Ядовитая река Белая

Смотрели: 310,115 |

Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/

3 года 19 недель назад
Гость
Гость аватар
Ситуация с эко-форумами в Бразилии

Смотрели: 9,648 |

Спасибо, ваш сайт очень полезный!