Развитие идей общего землеведения в советский период. Краткая история развития основных идей общего землеведения.  Развитие идей общего землеведения. В.И. Вернадский и его учение о биосфере

Развитие общего землеведения как науки неотделимо от развития географии. Поэтому задачи, стоящие перед географией, являются в той же мере и задачами общего землеведения.

Всем наукам, в том числе и географии, свойственны три ступени познания:

– сбор и накопление фактов;

– приведение их в систему, создание классификаций и теорий;

– научный прогноз, практическое применение теории.

Задачи, которые ставила перед собой география, изменялись по мере развития науки и человеческого общества.

Античная география в основном имела описательную функцию , занималась описанием вновь открытых земель. Эту задачу география выполняла до Великих географических открытий 16–17 вв. Описательное направление в географии не потеряло своего значения и в настоящее время. Однако в недрах описательного направления зарождалось другое направление – аналитическое : первые географические теории появились в античное время. В этот период появились первые географические труды Геродота, Пифея, Аристотеля, Эратосфена, Гиппарха, Страбона и несколько позднее Птолемея.

Аристотель (философ, ученый, 384–322 до н.э.) – основоположник аналитического направления в географии. Его труд «Метеорологика», по существу курс общего землеведения, в котором он говорил о существовании и взаимном проникновении нескольких сфер, о круговороте влаги и образовании рек за счет поверхностного стока, об изменениях земной поверхности, морских течениях, землетрясениях, зонах Земли. Аристотель одним из первых предположил, что форма Земли – шар. Эратосфену (275–195 до н.э.) принадлежит первое точное измерение окружности Земли по меридиану – 252 тыс. стадий, что близко к 40 тыс. км.

Большую и своеобразную роль в развитии общего землеведения сыграл древнегреческий астроном Клавдий Птолемей (ок. 90–160 н.э.), живший в период расцвета Римской империи. К. Птолемей различал географию и хорографию. Под первой он подразумевал «линейное изображение всей ныне известной нам части Земли, со всем тем, что на ней находится», под второй – подробное описание местностей; первая (география) имеет дело с количеством, вторая (хорография) – с качеством. К. Птолемеем были предложены две новые картографические проекции, на которых нанесена градусная сетка и показано большое количество географических объектов, за что его заслуженно считают «отцом» картографии. «Руководство по географии» (в основе геоцентрическая система мира) К. Птолемея из 8 книг завершает античный период в развитии географии.

В течение длительного периода средневековья (раннего III – XI вв и позднего XI – XV вв) в разных государствах и регионах развитие географии и накопление сведений о Земле были неодинаковыми. Больше других пострадала Европа, где церковь преследовала науку и отвергала многие полученные ранее знания из области естествознания, например, о шарообразности Земли, установленные очертания материков и т.д. В то же время средневековая география стран Центральной и Восточной Азии активно развивалась под влиянием торговли, строительства городов, издания книг и карт. К значительным трудам этого времени относятся работы Масуди, Бируни. Идриси, Ибн-Баттуты. Наиболее интересные сведения были собраны Марко Поло о Китае, Индии, Цейлоне и Аравии (1271-1295) и Афанасием Никитиным об Иране и Индии (1466-1478).

Переход от феодальных отношений к капиталистическим, развитие товарного производства, поиски новых торговых путей явились основными предпосылками эпохи Великих географических открытий XV-XVII вв. Основные вехи этой эпохи:

Открытие Америки экспедициями Х. Колумба (1492-1504);

Открытие Васко де Гама морского пути в Индию (1497-1498);

Первое кругосветное путешествие Ф. Магеллана (1519-1520);

Открытие Сибири и Дальнего Востока походами Ермака (1581), И. Москвина (1639), С. Дежнева (1648), Е. Хабарова (1650-1653).

Поиски северо-западного и северо-восточного путей в Индию (экспедиции Дж. Кабота, Г. Гудзона, А. Баренца).

Помимо открытий достижениями географии являлось широкое использование навигационных приборов и карт. Изобретение книгопечатания привело к появлению печатных карт и атласов. Повышению точности карт способствовало использование картографических проекций, основные заслуги в разработке которых принадлежат фламандскому картографу Г. Меркатору (1512-1594). Основными центрами развития географии были Венеция, Флоренция, Нидерланды. Известные европейцам территории земного шара в результате Великих географических открытий увеличились в шесть раз. Было изучено 60 % всей суши, а также практически вся акватория Мирового океана.

Промышленная революция в капиталистических странах Европы, активная торговля колониальных держав (Португалии, Испании, Англии, Франции, Голландии), а также успехи науки оказывали большое влияние на дальнейшее развитие географии. Продолжались крупные экспедиции с открытием Австралии и многих островов Тихого океана (Дж. Кук), изучением севера Евразии, Камчатки, Сахалина (П. Крузенштерн и Ю. Лисянский, В. Беринг, И. Прончищев, Д. Лаптев, С. Челюскин, Г. Шелихов), открытием Антарктиды (Ф. Беллинсгаузен и М. Лазарев). Крупные успехи были достигнуты в изучении внутренних частей Азии (Н. Пржевальский, П. Семенов-Тяньшанский, В. Обручев), Африки (Д. Ливингстон, Г. Стэнли, В. Юнкер, Е. Ковалевский, Н. Вавилов), Южной Америки (А. Гумбольдт, А. Веспутчи).

На рубеже XVI и XVII вв. начинают оформляться контуры землеведения. В 1650 году в Голландии Бернхард Варений (1622–1650) публикует «Всеобщую географию» - труд, с которого можно вести отсчет времени общего землеведения как самостоятельной научной дисциплины. В нем нашли обобщение результаты Великих географических открытий и успехи в области астрономии, опирающейся на гелиоцентрическую картину мира. Предмет географии, по Б. Варению, составляет земноводный круг, образованный взаимопроникающими друг в друга частями – землей, водой, атмосферой. Земноводный круг в целом изучает всеобщая география. Отдельные области – предмет частной географии.

В XVIII–XIX вв., когда мир был в основном открыт и описан, на первое место вышли аналитическая и объяснительная функции : географы анализировали накопленные данные и создавали первые гипотезы и теории. Через полтора столетия после Варения развертывается научная деятельность А. Гумбольдта (1769–1859). А. Гумбольдт – ученый-энциклопедист, путешественник, исследователь природы Южной Америки – представлял природу как целостную, взаимосвязанную картину мира. Величайшая заслуга его состоит в том, что он вскрыл значение анализа взаимосвязей как ведущей нити всей географической науки. Пользуясь анализом взаимосвязей между растительностью и климатом, он заложил основы географии растений; расширив диапазон взаимосвязей (растительность – животный мир – климат – рельеф), обосновал биоклиматическую широтную и высотную зональность. В своем труде «Космос» Гумбольдт сделал первый шаг к обоснованию взгляда на земную поверхность (предмет географии) как особую оболочку, развивая мысль не только о взаимосвязи, но и о взаимодействии воздуха, моря, Земли, о единстве неорганической и органической природы. Ему принадлежит термин «жизнесфера», по своему содержанию аналогичный биосфере а также «сфера разума», получивший много позже название ноосфера.

В одно время с А. Гумбольдтом работал Карл Риттер (1779–1859), профессор Берлинского университета, основатель первой кафедры географии в Германии. К Риттер ввел в науку термин «землеведение», стремился количественно оценить пространственные соотношения между различными географическими объектами. К. Риттер создал научную школу, в которую входили такие крупные географы, как Э. Реклю, Ф. Ратцель, Ф. Рихтгофен, Э. Ленц, внесшие значительный вклад в понимание географических особенностей отдельных частей Земли и обогатившие содержание теоретического землеведения и физической географии.

Развитие географической мысли в России в XVIII-XIX вв. связано с именами крупнейших ученых – М.В. Ломоносова, В.Н. Татищева, С.П. Крашенинникова В.В. Докучаева, Д.Н. Анучина, А.И. Воейкова и др. М.В. Ломоносов (1711–1765) в отличие от К. Риттера был организатором науки, великим практиком. Он исследовал солнечную систему, открыл атмосферу на Венере, изучал электрические и оптические эффекты в атмосфере (молнии). В труде «О слоях земных» ученый подчеркнул важность исторического подхода в науке. Историзм пронизывает все его творчество, независимо от того, говорит ли он о происхождении чернозема или о тектонических движениях. Законы формирования рельефа, изложенные М.В. Ломоносовым, до сих пор признаются учеными-геоморфологами. М.В. Ломоносов является основателем МГУ.

В.В. Докучаев (1846–1903) в монографии «Русский чернозем» и А.И. Воейков (1842–1916) в монографии «Климаты земного шара, в особенности России» на примере почв и климата вскрывают сложный механизм взаимодействия компонентов географической оболочки. В конце 19 ст. В.В. Докучаев приходит к важнейшему теоретическому обобщению в общем землеведении – закону мировой географической зональности, он считает зональность всеобщим законом природы, который распространяется на все компоненты природы (в том числе и неорганические), на равнины и горы, сушу и море.

В 1884 г. Д.Н. Анучин (1843–1923) в МГУ организует кафедру географии и этнографии. В 1887 г. кафедру географии открывают в Петербургском университете, год спустя – в Казанском. Организатором кафедры географии в Харьковском университете в 1889 г. стал ученик В.В. Докучаева А.Н. Краснов (1862-1914), исследователь степей и зарубежных тропиков, создатель Батумского ботанического сада, в 1894 г. стал первым в России доктором географии после публичной защиты диссертации. А.Н. Краснов говорил о трех чертах научного землеведения, отличающих его от старой географии:

– научное землеведение ставит задачей не описание разрозненных явлений природы, а отыскание взаимной связи и взаимной обусловленности между явлениями природы;

– научное землеведение интересует не внешняя сторона явлений природы, а их генезис;

– научное землеведение описывает не неизменную, статичную природу, а природу изменяющуюся, имеющую свою историю развития.

А.Н. Краснов – автор первого русского учебника для университетов по общему землеведению. В методологическом введении к «Основам землеведения» автор утверждает, что география изучает не отдельные явления и процессы, а их сочетания, географические комплексы – пустыни, степи, области вечных снегов и льдов и т.п. Такой взгляд на географию как науку о географических комплексах был новым в географической литературе.

Наиболее четко мысль о наружной оболочке Земли как предмете физической географии была высказана П.И. Броуновым (1852–1927). В предисловии к курсу «Общая физическая география» П.И. Броунов писал, что физическая география изучает современное устройство наружной земной оболочки, состоящей из четырех концентрических сферических оболочек: литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы. Все эти сферы проникают одна в другую, обуславливая своим взаимодействием наружный облик Земли и все происходящие на ней явления. Изучение этого взаимодействия – одна из важнейших задач физической географии, делающая ее вполне самостоятельной, отличающей ее от геологии, метеорологии и др. родственных наук.

В 1932 г. А.А. Григорьев (1883–1968) выступает со статьей «Предмет и задачи физической географии», в которой говорится о том, что земная поверхность представляет собой качественно особую вертикальную физико-географическую зону или оболочку. Она характеризуется глубоким взаимопроникновением и активным взаимодействием литосферы, атмосферы и гидросферы, возникновением и развитием именно в ней органической жизни, наличием в ней сложного, но единого физико-географического процесса. Несколько лет спустя А.А. Григорьев (1937) обоснованию географической оболочки как предмета физической географии посвящает специальную монографию. В его же работах нашел обоснование и основной метод исследования ГО – балансовый метод, в первую очередь радиационный баланс, баланс тепла и влаги.

В эти же годы Л.С. Бергом (1876–1950) закладывались основы учения о ландшафте и географических зонах. В конце 40-х годов предпринимались попытки противопоставить учения А.А. Григорьева о физико-географической оболочке и физико-географическом процессе и Л.С. Берга о ландшафтах. Единственно правильную позицию в развернувшейся дискуссии занял С.В. Калесник (1901–1977), показавший, что эти два направления не противоречат друг другу, а отражают разные стороны предмета физической географии – географической оболочки. Данная точка зрения нашла воплощение в фундаментальном труде С.В. Калесника «Основы общего землеведения» (1947, 1955). Работа во многом способствовала широкому познанию географической оболочки как предмета физической географии.

Продолжающаяся дифференциация географии привела к детальным разработкам ее отдельных частей. Появились специальные исследования ледникового покрова и его палеогеографического значения (К.К. Марков), геофизического механизма дифференциации земной поверхности по географическим зонам и высотной поясности (М.И. Будыко), истории климата на фоне изменений географической оболочки в прошлом (А.С. Монин), ландшафтных систем мира в их единстве и генетических различиях (А.Г. Исаченко), ландшафтной оболочки, как части географической оболочки (Ф.Н. Мильков). В эти годы был установлен периодический закон географической зональности Григорьева–Будыко, выявлена огромная роль биоорганического вещества в формировании специфических геологических образований далекого прошлого (А.В. Сидоренко), появились новые направления географии – космическое землеведение, глобальная экология и т.д.

Курс предназначен для желающих получить начальные сведения о том, чем занимается географическая наука в целом.

Землеведение - раздел науки естествознания, в которую входят геология и биология. Изучает наиболее общие закономерности строения и развития географической оболочки Земли, её пространственно-временную организацию, круговорот вещества и энергии и т. д.

Данный термин был введен немецким географом К. Риттером в первой половине XIX века.

Введение, определение предмета

Землеведение - одна из фундаментальных географических наук. Задачей общего землеведения является познание географической оболочки как динамической структуры, ее пространственная дифференциация. Следует понимать, что по сути своей землеведение это прелюдия к «настоящей» географии. Учение о географической оболочке - та призма, которая позволяет определить принадлежность тех или иных предметов и явлений к сфере интересов географии. Так, составные части географической оболочки изучаются отраслевыми науками, в частности земная кора - геологией, однако как составная часть географической оболочки она является предметом изучения землеведения; итак, землеведение - наука о наиболее общих закономерностях географической оболочки. Общее землеведение тесно связано с ландшафтоведением, поскольку предметом изучения ландшафтоведения является ландшафтная сфера Земли - наиболее активная часть географической оболочки, состоящая из природно-территориальных комплексов (ПТК) различного ранга. Объединение идей землеведения и ландшафтоведения возможно при применении регионального подхода, ввиду избранного масштаба (не отдельный ландшафт, но и не вся географическая оболочка) - это нашло отражение в появлении физико-географического страноведения (к примеру, С. Н. Рязанцев «Киргизия» (1946 г.), А. Боли «Северная Америка» (1948 г.) и др.).

Литература по курсу

1. Бобков В. А., Селиверстов Ю. П., Черванев И. Г. Общее землеведение. С.Петербург, 1998.
2. Геренчук К. И., Боков В. А., Черванев И. Г. Общее землеведение. М.: Высшая школа, 1984.
3. Ермолаев М. М. Введение в физическую географию. Л.: Изд. ЛГУ, 1975.
4. Калесник С. В. Общие географические закономерности Земли. М.: Мысль, 1970.
5. Калесник С. В. Основы общего землеведения. М.: Учпедгиз, 1955.
6. Мильков Ф. Н. Общее землеведение. М.: Высшая школа, 1990.
7. Шубаев Л. П. Общее землеведение. М.: Высшая школа, 1977.

Происхождение Земли и Солнечной системы

Солнечная система

Согласно современным научным представлениям, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвёздного молекулярного облака. Большая часть вещества оказалась в гравитационном центре коллапса с последующим образованием звезды - Солнца. Вещество, не попавшее в центр, сформировало вращающийся вокруг него протопланетный диск, из которого в дальнейшем сформировались планеты, их спутники, астероиды и другие малые тела Солнечной системы.

Земля сформировалась около 4,54 млрд лет назад из протопланетарного диска пыли и газа, оставшегося после формирования Солнца.

Ядро планеты стремительно сжималось. Из-за ядерных реакций и распада радиоактивных элементов в недрах Земли выделялось так много тепла, что образующие её горные породы плавились: более легкие вещества, богатые кремнием отделились в земном ядре от более плотных железа и никеля и образовали первую земную кору. Спустя примерно миллиард лет, когда Земля существенно охладилась, земная кора затвердела и превратилась в прочную внешнюю оболочку нашей планеты, состоящую из твердых горных пород.

Остывая, Земля выбрасывала из своего ядра множество различных газов. В состав первичной атмосферы входили пары воды, метан, аммиак, углекислый газ, водород и инертные газы. В состав вторичной атмосферы - метан, аммиак, углекислый газ и водород. Часть водяных паров из атмосферы конденсировалась при охлаждении, и на Земле начали возникать океаны.

Предположительно 4 млрд лет назад, интенсивные химические реакции привели к возникновению самовоспроизводящихся молекул, и в течение полумиллиарда лет появился первый живой организм - клетка. Развитие фотосинтеза позволило живым организмам напрямую накапливать солнечную энергию. В результате в атмосфере стал накапливаться кислород, а в верхних слоях - формироваться озоновый слой. Слияние мелких клеток с более крупными привело к развитию сложных клеток. Настоящие многоклеточные организмы, состоящие из группы клеток, стали всё больше приспосабливаться к окружающим условиям.

Поверхность планеты постоянно менялась континенты появлялись и разрушались, перемещались, сталкивались и расходились. Последний суперконтинент распался 180 миллионов лет назад.

Общие статистические сведения

Площадь Земли:

• Поверхность: 510,073 миллионов км²
• Суша: 148,94 миллионов км²
• Вода: 361,132 миллионов км²

70,8 % поверхности планеты покрыто водой, и 29,2 % занимает суша.

Строение Земли

Модель Земли в разрезе

Земля имеет слоистое внутреннее строение. Она состоит из твёрдых силикатных оболочек и металлического ядра. Внешняя часть ядра - жидкая, а внутренняя - твёрдая. Геологические слои Земли по глубине от поверхности:

• Земная кора - это верхний слой Земли. От мантии она отделена границей с резким повышением скоростей сейсмических волн - границей Мохоровичича. Толщина коры колеблется от 6 км под океаном, до 30-50 км на континентах, соответственно, различают два типа коры - континентальная и океаническая. В строении континентальной коры выделяют три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая кора сложена преимущественно породами основного состава, плюс осадочный чехол.

• Мантия - это силикатная оболочка Земли, сложенная преимущественно перидотитами - породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и т. д. Мантия составляет 67 % всей массы Земли и около 83 % всего объёма Земли. Она простирается от глубин 5 - 70 километров ниже границы с земной корой, до границы с ядром на глубине 2900 км.

• Ядро - наиболее глубокая часть планеты, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов. Глубина залегания - 2900 км. Средний радиус сферы - 3,5 тыс. км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро радиусом около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона. Температура в центре ядра Земли достигает 5000 °C, плотность около 12,5 т/м3,давление до 361 ГПа. Масса ядра - 1,932·10 24 кг.

Географическая оболочка

Географическая оболочка - целостная и непрерывная оболочка Земли, в пределах которой соприкасаются, взаимно друг в друга проникают и взаимодействуют литосфера, гидросфера, нижние слои атмосферы и биосфера или живое вещество. Географическая оболочка включает в себя всю толщу гидросферы, всю биосферу, в атмосфере простирается до слоя озона, в земной коре охватывает область гипергенеза. Наибольшая мощность географической оболочки - около 40 км (ряд ученых за верхнюю границу принимает тропопаузу, за нижнюю - подошву стратисферы. Географическая оболочка отличается от других частей планеты наибольшей сложностью состава и строения, наибольшим разнообразием в степени агрегированности вещества (от свободных элементарных частиц через атомы, ионы до сложнейших соединений) и наибольшим богатством разными видами свободной энергии. На Земле только в географической оболочке есть организмы, почвы, осадочные породы, разные формы рельефа, концентрируется солнечное тепло, существует человеческое общество. Понятие географической оболочки сформулировал А. А. Григорьев. Близкими по значению понятиями являются ландшафтная оболочка (Ю. К. Ефремов), эпигеосфера (А. Г. Исаченко). Следует отметить, что в последнее время ряд ученых выдвигает тезисы о фактическом отсутствии географической оболочки, ее теоретическом характере (ввиду якобы обнаруженного отсутствия поверхности Мохоровичича (анализ данных с Кольской сверхглубокой скважины) и некоторых других свидетельств), однако это мнение не является устоявшимся и представляется не вполне удовлетворительно обоснованным.

Структура географической оболочки - внутренняя организация вещественного состава и энергетических процессов географической оболочки, проявляющаяся в характере взаимосвязей и сочетаний между различными ее компонентами, в первую очередь в соотношении тепла и влаги. Важнейшей структурной чертой географической оболочки в целом является её территориальная географическая дифференциация, подчиненная законам зональности, секторности, высотной поясности.

Составные части географической оболочки:

• Литосфера - внешняя сфера планеты, включающая земную кору до поверхности Мохоровичича.
• Гидросфера - прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и земной корой и представляющая совокупность океанов, морей, континентальных водных масс. Гидросфера покрывает 70,8 % земной поверхностей. Объем гидросферы - 1370,3 млн км³, что составляет 1/800 общего объема планеты. Из общей массы гидросферы 98,31 % сосредоточено в океанах и морях, 1,65 % - в материальных льдах приполярных областей и лишь 0,045 % в пресных водах рек, озер, болот. Химический состав гидросферы приближается к среднему составу морской воды. Гидросфера находится в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой.
• Атмосфера - воздушная оболочка, окружающая земной шар и связанная с ним силой тяжести; принимают участие в суточном и годовом вращении Земли. Состав, движение и физические процессы в атмосфере являются предметом изучения метеорологии. Атмосфера не имеет четкой верхней границы; на высоте около 3000 км плотность атмосферы приближается к плотности вещества в межпланетном пространстве. В вертикальном направлении атмосферу подразделяют на: нижний слой - тропосферу (до высоты в 8-18 км), вышележащие - стратосферу (до 40-50 км), мезосферу (до 80-85 км), термосферу, или ионосферу (до 500-600 км, по другим данным - да 800 км), экзосферу и земную корону. Система движений атмосферы в общепланетном масштабе называется общей циркуляцией атмосферы. Практически единственный источник энергии атмосферных процессов - солнечная радиация. Из атмосферы, в свою очередь, уходит в космическое пространство длинноволновая радиация; между атмосферой и земной поверхностью происходит постоянный обмен теплом и влагой.
• Биосфера - совокупность частей земных оболочек, находящихся под воздействием живых организмов и занятая продуктами их жизнедеятельности.

Планета Земля как объект землеведения. Подходы к изучению связей и отношений в окружающем мире Землеведение – это раздел физической географии, который занимается изучением природы поверхности Земли и включает также физико-географическое страноведение, ландшафтоведение, геофизику и геохимию ландшафтов. Объектом его исследования служит географическая оболочка – целостная непрерывная оболочка Земли, среда жизнедеятельности человека, охватывающая нижние слои атмосферы, верхние толщи литосферы, почти всю гидросферу и всю биосферу, в которой происходит глубокое взаимопроникновение и активное взаимодействие ее составных частей (отдельных оболочек, или геосфер), рассматриваемая как единое целое, как динамическая система. Все сферы взаимопроникают друг в друга и взаимодействуют между собой. Единая неразрывная географическая оболочка неоднородна и имеет очень сложное строение. Наибольшей сложностью отличается слой самого тесного контакта всех внешних оболочек Земли. Это объясняется тем, что компоненты географической оболочки (горные породы и образованный ими рельеф, а также вода, воздух, почва, живые организмы и сам человек) – в результате неодинакового развития ее различных участков образуют сочетания разной сложности и разной величины. Такие исторически сложившиеся сочетания природных компонентов называются природными или физико-географическими комплексами (тайга, степь, саванна, джунгли и т.д.). Географическая оболочка состоит, как мозаика, из множества относительно самостоятельных, простых и сложных, мелких и крупных природных комплексов, сама, являясь, самым крупным природным комплексом. Землеведение изучает ее пространственно-временую организацию, пространственную дифференциацию, круговороты вещества, энергии и информации, функционирование, динамику и эволюцию, а также роль человеческого общества в трансформации географической оболочки. Следовательно, предметом выступает выявление закономерностей и взаимосвязей основных компонентов географической оболочки, а именно ее оболочек атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы. Ф-ции и задачи географии: 1) познавательная, информативная – как устроен мир; 2) установление законов и закономерностей пространственно-временной организации ландшафтной оболочки Земли; 3) конструктивная – оптимизация территориальной организации общества; 4) географические прогнозы; 5) обеспечение сохранения среды обитания человека, сохранение ландшафтного разнообразия; 6) учебно-воспитательная.

География в системе наук о Земле и ее роль в жизни общества

География – система естественных и общественных наук о природе, населении и хозяйстве Земли. Изучает структуру, функционирование и эволюцию ландшафтной сферы Земли, взаимодействие и распределение в пространстве-времени ее отдельных частей – природных и природно-общественных геосистем и компонентов.

Ф-ции и задачи географии: 1) познавательная, информативная – как устроен мир; 2) установление законов и закономерностей пространственно-временной организации ландшафтной оболочки Земли; 3) конструктивная – оптимизация территориальной организации общества; 4) географические прогнозы; 5) обеспечение сохранения среды обитания человека, сохранение ландшафтного разнообразия; 6) учебно-воспитательная.
Система географических наук: физ. география и эк. география (картография, страноведение, география океана, историч. география).Физ: общая физич. география, ландшафтоведение (региональная физ. геогр.), палеография. Эк. география: общая соц-эк геогр., регион.соц-эк геогр., политич. география.

Отраслевые науки: топография, геоморфология, климатология, гидрология, гляциология, лимнология, география почв, биогеография, география промышленности, география с/х, география транспорта, география населения, география сферы обслуживания, география культуры, география поведения.

Прикладные геогр. дисциплины: медицинская геогр, мелиоративная геогр, рекреационная геогр, военная.

Античная география

В античное время значительно расширился географический кругозор людей. Этому способствовали, например, походы Александра Македонского на Ближний и Средний Восток, в Индию и Среднюю Азию (4 в. до н.э.). В походах принимали участие ученые, происходил сбор коллекций. Еще до Александра Македонского в 5 в. до н.э. Геродот совершал важные географические открытия и составлял карты. Он, в частности, побывал на северном побережье Черного моря.

В 6 в. до н.э.Пифагор впервые предположил, что Земля имеет шарообразную форму. В 4 в. до н.э. Аристотел ь доказал это, наблюдая лунное затмение (круглая тень) и расширение видимости при поднятии на большую высоту.

В античное время появились первые гидротехнические сооружения, существовала мелиорация и ирригация. Таким образом, уже в то время человек научился управлению режимом рек и др. видам воздействия на природу.

Ю.Г. Саушкин называет первым географом Древней Греции Гекатея ( 6-5 вв. до н.э.), который создал первые прозаические описания дальних стран.

Эратосфен , живший в 3-2 вв. до н.э., впервые ввел термин география. Под ней Эратосфен понимал современную физическую географию (термин «экономическая география» был введен в 1745 г. М.В. Ломоносовым). Эратосфен сделал географию точной наукой, изобретя градусную сеть, измерив Землю через дугу меридиана (он определил длину экватора с ошибкой всего на 310 км). Эратосфен также установил единство Мирового океана.

Римский ученый, грек по национальности,Страбон (1 в. до н.э. – 1 в. н.э.) систематизировал знания накопленные путешественниками и учеными-географами за 4 века. 17 тт. его собрания сочинений были посвящены географии. Этот труд можно считать итогом всей географии античного периода. Одной из важнейших задач географии Страбон считал освоение территории. Однако главным он считал установление различий местностей, описание материков и морей и объяснение этих различий (хорологический подход). Страбон положил начало страноведению.

Птолемей четко разделял понятия географии и хорографии (в его понимании – страноведение). Под географией он понимал общую географию и картографию. Хорография, должна устанавливать особенности отдельных местностей, география – давать общие описания Земли. Птолемей ввел в науку понятие географической и картографической генерализации.

История землеведения. Вклад М.В.Ломоносова в развитие географии

Ученые Древней Греции уже за несколько веков до н.э. пришли к заключению о шарообразности Земли (Пифагор первым предположил, Аристотель – доказал). Тогда же была высказана идея о вращении Земли вокруг своей оси. Многие вопросы общ.землеведения отражены у Аристотеля (4 в. до н.э.) в его «Метеорологии» (взаимосвязь «сфер», круговорот влаги и образование рек за счет поверхностного стока, изменения земной поверхности, морские течения, землетрясения, зоны Земли). Эратосфен (3 в. до н.э.) впервые точно измерил окружность Земли по меридиану (252 тыс. стадий, что близко к 40 тыс. км). Завершает античный период в развитии географии Птолемей (2 в. до н.э.) со своим «Руководством по географии», различал географию и хорографию, предложил 2 картографические проекции, его считают «отцом» картографии.

В 1650 г. Бернхард Варений в Голландии публикует «Всеобщую географию» - труд, с которого можно вести отсчет времени общего землеведения как самостоятельной научной дисциплины. В нем нашли обобщение результаты ВГО и успехи в области астрономии, опирающейся на гелиоцентрическую систему мира (Коперник, Галилей, Бруно, Кеплер). По Варению, предмет географии – земноводный круг (земля+вода+атмосфера).

Александр Гумбольдт (18-19 в.) – одна из вершин в развитии общего землеведения – ученый-энциклопедист, путешественник, исследователь природыЮж. Америки. Он представлял природу как целостную взаимосвязанную картину мира. Величайшая заслуга: вскрыл значение анализа взаимосвязей как ведущей нити всей географической науки. Пользуясь анализом взаимосвязей между растительностью и климатом, заложил основы географии растений, обосновал биоклиматическую широтную и высотную зональность. Первым предложил употреблять изотермы в климатических характеристиках. Главный труд: «Космос» (остался незавершенным) – новый шаг к обоснованию взгляда на земную поверхность как особую оболочку, развивал мысль о взаимодействии воздуха, моря, земли, о единстве неорг. и орг. природы. Ввел термины «жизнесфера» и «сфера разума». Книга «Картины природы» - очерки о тропической природеЮж. Ам – выступает как основоположник художественного ландшафтоведения.

Карл Риттер (19 в.) – основатель первой кафедры географии в Германии. Земля – «жилище рода человеческого». В его представлении Земля и человек – дело божественного провидения.

М.В. Ломоносов (1711-1765) в 1763 г. в работе «О слоях земных» изложил законы формирования рельефа Земли, не расходящиеся с современными представлениями геоморфологов.

Рихтгофен (19 в.) – немецкий геоморфолог, исследователь Китая, автор эоловой гипотезы происхождения лёсса. В труде «Задачи и методы современной географии» определяет предмет географии как твердую земную поверхность, преобразованную взаимодействием с водой, воздухом и населяющими ее организмами. Общую географию делит на физ. геогр., биогеогр. и антропогеогр.

С 80-х годов 19 в. на передовые рубежи в области теории общего землеведения выходит русская география. Докучаев в «Русском черноземе» и Воейков в «Климатах земного шара, в особенности России» на примере почв и климата вскрывают сложный механизм взаимодействия компонентов геогр. оболочки. Докучаев приходит к важнейшему теоретическому обобщению в общем землеведении – закону мировой геогр. зональности. Считает, что этот закон распространяется на все компоненты природы, пространственным выражением закона называет естественно-исторические зоны, а зеркалом, отражающим взаимодействие живой и мертвой природы – почвы.

В 1884 г. Анучин в МГУ организует кафедру географии и этнографии. Позже кафедру географии открывают в Петербурге и Казани.

В 1889 г. организатором кафедры географии в Харьковском университете стал Краснов – ученик Докучаева. Прочитал лекцию «География как новая университетская наука». Говорит о трех чертах научного землеведения, отличающих его от старой географии: 1) научное землеведение ставит задачей не описание разрозненных явлений природы, а отыскание взаимной связи и взаимной обусловленности между явлениями природы; 2) научное землеведение интересует не внешняя сторона явлений природы, а их генезис; 3) научное землеведение описывает не неизменную, статичную природу, а природу, изменяющуюся, имеющую свою историю развития. Краснов – автор первого русского учебника для университетов по общему землеведению. Утверждает, что география изучает не отдельные явления и процессы, а их сочетания, географические комплексы.

В 1910 г. Броунов писал.что физическая география изучает современное устройство наружной земной оболочки, состоящей из четырех концентрических сферических оболочек: литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы.

Всеобщее признание географической оболочки как предмета физической географии относится к послеоктябрьскому периоду развития географии.

В 1932 г. Григорьев выступает с примечательной статьей «Предмет и задачи физической географии». Пришел к выводу, что земная поверхность представляет качественно особую вертикальную физико-географическую зону, или оболочку, характеризующуюся глубоким взаимопроникновением и активным взаимодействием литосферы, атмосферы и гидросферы, возникновением и развитием именно в ней органической жизни, наличием в ней сложного, но единого физико-географического процесса. В его же работах нашел основание основной метод исследования геогр. оболочки – балансовый метод, в первую очередь радиационный баланс, баланс тепла и влаги. В эти же годы Бергом закладывались учения о ландшафте и географических зонах.

В 50-х годах в развитии общего землеведения наступил качественно новый этап. В 1957 г. – запуск первого искусственного спутника Земли. 12 апреля 1961 г. Гагарин первым из людей поднялся в Космос. Перед космонавтами предстала зримой уязвимость геогр. оболочки от антропогенных воздействий, отчтеливо проявился глобальный масштаб следов загрязнения ее человеком. Велением времени стала охрана геогр. оболочки. Наблюдения из космоса убедили в реальности геогр. оболочки как единого целого, функционирующего в результате взаимодействия литосферы, гидросферы и биосферы.

Океанография переросла в физическую географию Мирового океана, связанную с физ. геогр. материков едиными ландшафтно-географическими закономерностями. Установлен планетарный характер срединно-океанических хребтов, выявлены изприрода и роль в тектонической жизни земной коры в свете новой глобальной тектоники – тектоники литосферных плит. По-новому стала рисоваться структура океанических течений. Много открытий принесло изучение глубоководной фауны, которая оказалась богаче и разнообразнее, чем предполагалось. Также активному изучению подвергся ледовый вариант ландшафтной сферы. В Антарктиде круглогодично работают научно-исследовательские станции. С помощью искусственных спутников Земли получены характеристики верхних слоев атмосферы. Здесь обнаруживается система экранов, защищающих географическую оболочку от непосредственного воздействия солнечного ветра, рентгеновского и УФ-излучений, что позволило Ермолаеву различать геогр. пространство.

Современный этап в развитии общего землеведения совпадает по времени с ландшафтным этапом в развитии физ. геогр. Начало ландшафтному этапу было положено Первым Всесоюзным совещанием по вопросам ландшафтоведения в 1955 г.

Вклад Ломоносова в разивитие географии : С 1758 г. возглавлял им же созданный Географический департамент Петербургской АН. Организация географ.исследований России и обобщение полученных сведений, составление «Атласа Российского». Впервые предложил термин «экономическая география» в 1761 г. Благодаря Ломоносову в географических исследованиях основным методом стал экспедиционный, стали делаться точные измерения. Исторический подход к изучению природных явлений. Работы по демографии (1761 - «О сохранении и размножении Российского народа» - предложил ряд законодательных и общественных мероприятий, направл. на увеличение народонаселения России путем повыш. рождаемости, сохранения родившихся и привлечения иностранцев в русское подданство). Автор «Географических запросов» (30 вопросов по губерниям) – 1761 г., «Экономический лексикон российских продуктов». В «Рассуждениях о большой точности моского пути» (1759) предложил ряд новых приборов и методов для определения долготы и широты места. В работе «О северном мореплавании на Восток по Сибирскому океану» отметил важность для России освоения Северного морского пути.

Идеи землеведения уходят корнями в глубинные пласты формирования географических знаний. Первые представления об ойкумене и есть начало землеведения. Пифагор и Аристотель сформировали и дали доказательство идеи шарообразности Земли. Эратосфен показал размеры планеты. Варен выделил «земноводный круг» в качестве объекта географии. А. Гумбольдт понимал природу Земли как единое целое. К. Риттеру принадлежит приоритет утверждения в науке термина «землеведение» (ErdKunde), хотя он понимал его содержание скорее как страноведение. Зональную структуру природных комплексов Земли обнаружил В.В. Докучаев.

Термин «землеведение» утвердился в отечественной географии благодаря переводу П.П. Семеновым на русский язык «Землеведения» К. Риттера. Долгое время в западноевропейской и русской географии «землеведение» и «география» рассматривались практически в качестве синонимов. В учебниках землеведения, например А. Зупана, основное внимание уделялось рассмотрению свойств атмо-, гидро- и литосферы, в пособии А.Н. Краснова, в дополнение к ним, еще и биосферы. И до сей поры, хотя сформулировано представление об объекте и задачах общего землеведения, структура многих учебников, в частности Л.П. Шубаева, Н.П. Неклюковой, С.С. Судаковой, основана на характеристике отдельных сфер Земли, почти без описания того общего, что объединяет земные сферы в единый комплекс.

Впервые сущность фактора, который пронизывает атмо-, гидро- и литосферу, связывает эти сферы в единую систему круговоротов и определяет их общие свойства, раскрыл В.И. Вернадский. Этот фактор - «живое вещество», а область его проявления - «биосфера».

Предпосылки формулирования учения о биосфере как о планетной оболочке складывались постепенно. Термин «биосфера» ввел в науку австрийский геолог Э. Зюсс для обозначения глобального мира обитания животных и растений. Но еще Ламарк понимал многостороннюю связь живых организмов со средой обитания. Глубокую связь между мертвой и живой природой обосновал В.В. Докучаев. По-новому представил биосферу Владимир Иванович Вернадский (1863-1945), крупнейший естествоиспытатель XX в., самобытный философ, основоположник ряда научных направлений, в том числе биогеохимии.

С детства Вернадскому было свойственно высокое чувство общественной справедливости и свободомыслия. Он стал одним из организаторов партии конституционной демократии в России. Вернадский обладал удивительной прозорливостью. За 10 лет до открытия радиоактивности он писал о возможности «извлечь из природы» силы, способные не только «удесятерить» мощь человека, но и проявиться в «отталкивающем, путающем обличье». За 35 лет до испытания первой атомной бомбы Вернадский писал, что открываются «источники атомной энергии, в миллионы раз превышающие все те источники сил, какие рисовались человеческому воображению». В 1922 г. Вернадский писал о неминуемом использовании атомной энергии и задавался вопросом: «Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить ее на добро, а не на самоуничтожение? Дорос ли он до умения использовать ту силу, которая неизбежно должна дать ему наука?» (Перельман, 1996. С. 318-319). Вопрос этот не потерял актуальности и в наше время.

В Петербургском университете и в почвенных экспедициях Вернадский прошел школу Докучаева, специализировался по минералогии и кристаллографии, в 1912 г. был избран действительным членом Академии наук. Как настоящего гения Вернадского волновали проблемы страны и проблемы мироздания. В 1915 г. под председательством Вернадского при Академии был образован Комитет по изучению естественных производительных сил, знаменитый КЕПС, - зародыш ряда академических институтов. В 1916 г. появилось понятие о «живом веществе», Вернадский заложил основы учения о биогеохимии.

В 1926 г. Вернадский опубликовал книгу «Биосфера», в которой обосновал стройное учение об этой специфической оболочке. «Биосфера - это область планеты, наиболее богатая, вероятно, действенной энергией, резко различного характера. В ней господствуют проявления живого вещества и космической силы... стратосфера, метаморфическая... оболочка, гранитная оболочка... это - былые биосферы» (Вернадский, 1965. С. 34, 35). Биогенная миграция атомов определяет сущность большинства систем биосферы. В ходе геологической истории в результате работы живого вещества возникла современная азотно-кислородная атмосфера. Живыми организмами обусловлен химический состав гидросферы, особенности рек и озер и даже, в определенной степени, Мирового океана. Огромные мощности карбонатных пород, углей и других углеводородных ископаемых являются непосредственными свидетельствами былого развития жизненных процессов. «На земной поверхности, - писал Вернадский, - нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным результатам, чем живые организмы, взятые в целом». Продуктом жизни является свободный кислород атмосферы. Он образовался в результате фотосинтеза. Не было бы кислорода, не происходили бы окислительные процессы. Значит, не было бы глин, песков, почв, не было бы сульфатов, гипсов, озерных солей. За период геологической истории растения очистили атмосферу от углекислого газа, и он оказался в значительной степени запрятанным в земных недрах. Атмосфера, гидросфера и литосфера - это не только среда обитания организмов, это части единого непрерывно развивающегося целого - биосферы. Вот в чем суть учения о биосфере. Живое вещество есть геологическая функция биосферы. Заключительным результатом эволюции биосферы является человек.

О природопреобразовательной роли человека Вернадский начал писать еще в студенческие годы. В 1888 г. он написал в реферате: «Человек настоящего времени представляет из себя геологическую силу; сила эта все возрастает, и предела ее возрастания не видно». Позже, в 1920 г. Вернадский записал: «Вся наша культура, охватывая всю поверхность земной коры, является созданием научной мысли и научного творчества». В 1925 г. в Париже он говорил о человеке как о планетной силе. «Эта сила есть разум человека, устремленная и организованная воля его как существа общественного» (Николаев, 1996. С. 15, 18). Для обозначения «очеловеченной биосферы» Вернадский использовал термин «ноосфера», то есть сфера разума, предложенный французскими учеными Е. Ле Руа и П. Тейяр де Шарденом, наполнив его более богатым содержанием. Вернадский подготовил книгу «Научная мысль как планетное явление», опубликованную лишь в 1977 г.

В конце жизни Вернадский написал статью «Несколько слов о ноосфере», в которой определил место человека и его роль в мироздании. «Человечество как живое вещество неразрывно связано... с биосферой. Оно не может физически быть от нее независимым ни на одну минуту... В геологической истории биосферы перед человеком открывается огромное будущее, если он поймет это и не будет употреблять свой разум и свой труд на самоистребление... 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. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся, и есть "ноосфера" (Вернадский, 1965. С. 324, 327, 328). Размышляя, Вернадский записал: «...создание ноосферы из биосферы есть природное явление, более глубокое и мощное в своей основе, чем человеческая история... Человек впервые реально понял, что он житель планеты, и может - должен - мыслить и действовать... в планетном аспекте... Научная мысль есть часть структуры - организованности биосферы - и ее в ней проявление; ее создание в эволюционном процессе жизни является величайшей важности событием в истории биосферы, в истории планеты» (Вернадский, 1973. С. 32, 41). «Гениальный Вернадский соединил Космос, супер геосферу, биосферу, живое вещество и человека в единую систему, и в общем виде представленная им картина мира выглядит более убедительно, чем даже более поздние разработки других авторов. Ученый писал о космической организованности, в которой, по его выражению, нет случайности. Человечество и цивилизацию он считал закономерным результатом развития Космоса, проявлением его организованности и поэтому верил в возможность установления баланса между природой и человеком» (Горшков, Мочалова, 1998. С. 5).

Пространственные параметры биосферы В.И. Вернадского почти совпадают с географической оболочкой, ассоциируемой значительным числом географов с основным объектом географии. Учение о географической оболочке развивал А.А. Григорьев.

История науки - особая отрасль научного знания, которая анализирует факты, гипотезы, теории, учения, относящиеся к разным периодам. Исторический процесс развития всех наук имеет сходные черты: наука, как правило, отражает особенности жизни общества в данный период; развитие научного знания идет по спирали, каждый виток которой - это сбор фактов и их обобщение на уровне, соответствующем данной эпохе; в науках протекают процессы дифференциации и интеграции; глубина теоретической мысли зависит как от качества и количества фактов, так и от влияния философских учений, которые определяют методологию частной науки; по мере накопления научных знаний возрастает взаимное влияние наук.

Становление общего землеведения как науки неотделимо от развития географии в целом. Еще в глубокой древности человек стал интересоваться своим окружением на Земле и в Космосе. Люди систематически наблюдали за изменениями окружающего пространства и природными совпадениями, пытаясь установить причинно-следственные связи. Задолго до религиозных учений и представлений о божественном начале природы и жизни существовали взгляды на окружающий мир. Так постепенно складывались понятия и представления, многие из которых носили, несомненно, землеведческий характер.

Египтяне и вавилоняне прогнозировали время наступления наводнений в зависимости от расположения звезд, греки и римляне измерили Землю и установили ее положение в Космосе, китайцы и предки индусов постигали смысл жизни и взаимоотношения человека с его природным окружением.

В Древнем Китае было создано учение о всеобщем законе мира вещей, согласно которому жизнь природы и людей протекает по определенному естественному пути, составляющему вместе с субстанцией вещей основу мира. В мире все находится в движении и изменении, в процессе которых все вещи переходят в свою противоположность. Древний Вавилон и Древний Египет дали примеры использования достижений астрономии, космологии и математики в практической жизни народов. Здесь возникли учения о происхождении мира (космогония) и его строении (космология). Вавилоняне установили правильную последовательность планет, сформировали звездное астральное мировоззрение, выделили знаки зодиака, ввели 60-ричную систему исчисления, лежащую в основе градусной меры и шкалы времени, установили периоды повторяемости солнечных и лунных затмений. В эпохи Древнего и Среднего царств в Египте были разработаны основы прогнозирования нильских разливов, создан солнечный календарь, точно определена продолжительность года и выделено 12 месяцев. Финикийцы и карфагеняне применили знания астрономии для навигации и ориентирования по звездам.

Ученые Древней Греции уже за несколько веков до нашей эры пришли к заключению о шарообразности Земли, тогда же была высказана идея о вращении Земли вокруг своей оси. Важнейшими научными результатами землеведческого характера были: обоснование Аристотелем (384-322 гг. до н.э.) идей шарообразности Земли и наличия тепловых поясов на земной поверхности, вычисление Эратосфеном (276-194 гг. до н.э.) окружности Земли, осознание взаимодействия «стихий» и т.д. Эратосфену принадлежит термин «география».

В течение более чем тысячелетнего периода средневековья (III-XV вв. н.э.) в Европе наблюдался упадок науки, обусловленный социальными причинами и укреплением господства религии. В странах Востока продолжали развиваться некоторые идеи античных ученых-мыслителей, появились и новые идеи. Так, среднеазиатский ученый-энциклопедист аль-Бируни задолго до Коперника высказал мысль о гелиоцентрическом строении мира.

Многое дали развитию географии и ее отдельных направлений эпохи Средневековья и Возрождения. На грани XV и XVI столетий началась эпоха Великих географических открытий. Благодаря знаменитым путешествиям X. Колумба, Васко да Гама и Ф. Магеллана границы географического кругозора человечества расширились до масштабов всей земной поверхности. Замечательные путешествия совершили русские землепроходцы; они прошли через труднодоступные районы Сибири и в XVII в. вышли к Тихому океану.

Быстрое развитие космологии и небесной механики в XVI- XVII вв. (Н. Коперник, Г. Галилей, И. Кеплер, И. Ньютон) создало базу для теоретического осмысливания накопленных в наблюдениях и путешествиях материалов. Попытка создания научной географии была предпринята голландским географом Б. Варением (1622-1650). Его книга «Всеобщая география» сыграла выдающуюся роль в развитии научной географии. Варений назвал земную поверхность «земноводным кругом», как бы подчеркивая единство суши и океана. Он высказал разумные идеи о внутреннем строении Земли, описал ее внешние оболочки, выделил и охарактеризовал тепловые пояса.

На рубеже XVI и XVII вв. начинают оформляться контуры землеведения. Н.Карпентер (1625) попытался свести воедино сведения о природе Земли. Несколько позже (1650) появился труд Б. Варениуса, который можно считать официальным началом землеведения, где он записал, что «всеобщая география называется та, которая рассматривает Землю вообще, изъясняет ее свойства, не вступая в подробное стран описание». В 1664 г. Р. Декарт дал естественно-научное объяснение происхождения Земли. Он считал, что Солнце и все планеты Солнечной системы образовались в результате вихревого движения мельчайших частиц материи, а при формировании Земли произошла дифференциация вещества на огненно-жидкое металлическое ядро, твердую кору, атмосферу и воду. Этот труд породил много представлений (Т. Барнет, Дж. Вудворд, У. Уистон) о происхождении тел окружающего пространства и поведении земных масс. Возникли гипотеза контракции, базирующаяся на взглядах о сокращении объема планеты по мере ее остывания (Э. Бомон), предположения о зависимости крупных форм рельефа от движений земных масс, представления о непрерывной связи внутренних и внешних сил развития Земли (М.Ломоносов). Впервые были предприняты попытки классифицировать живые организмы (Дж.Рей, К.Линней, Ж.Ламарк), а естественную историю Земли стали рассматривать совместно с живыми организмами, включая человека (Ж.Бюффон, Г.Лейбниц). Значительным шагом в становлении идей развития природы стала гипотеза о происхождении Солнечной системы немецкого философа И. Канта (1724-1804). В которой автор опирался на открытые И.Ньютоном (1686) законы всемирного тяготения и движения материи. Он предложил механическую модель происхождения мира из первоначально рассеянной неоднородной материи путем самопроизвольного усложнения ее структуры. Признавая вечность и бесконечность Вселенной, И. Кант говорил о возможности нахождения в ней жизни. По существу, с И. Канта началось познание истории природы и Земли на строго научной основе. Еще до Канта идеи о развитии природы высказывались русским ученым-естествоиспытателем мирового значения М. В. Ломоносовым (1711-1765). Многие исследователи связывают зарождение современной научной географии с именем выдающегося немецкого ученого А. Гумбольдта (1769-1859). Он ставил задачей географии «...объять явления внешнего мира в их общей связи, природу как целое, движимое и оживляемое внутренними силами». Ему принадлежит утверждение, что география - это не энциклопедическое соединение естественных наук, что «ее последней целью является познание единства во множестве, исследование общих законов и внутренней связи теллурических явлений». Таким образом, Гумбольдт отчетливо осознавал географическое единство земной поверхности, и эту идею он попытался воплотить в своих трудах, в первую очередь в пятитомном фундаментальном труде по сравнительному землеведению (физическому миропониманию в оригинальной редакции) «Космос». Написал о своих путешествиях по Новому Свету в 30 томах. В них он изложил новейшие идеи: ввел понятия «земной магнетизм», «магнитный полюс» и «магнитный экватор», обосновал эволюционные изменения земной поверхности, заложил основы палеогеографии, сравнил фауну Южной Америки и Австралии, установив их связи и различия, исследовал очертания континентов и положения их осей, изучил высоты материков и определил положение центров тяготения континентальных масс. При изучении атмосферы Гумбольдтом были установлены изменения воздушного давления в зависимости от широты и высоты места и времени года, выяснено климатическое распределение теплоты, влажности, воздушного электричества, доказана тесная связь внутриземных и атмосферных процессов, а также взаимозависимость системы атмосфера-океан-суша. Понятие «климат» ученый употреблял в широком географическом понимании как свойство атмосферы, «...сильно зависимое от состояний моря и земли и произрастающей на ней растительности». Он также обосновал зависимость живой природы от климата и заложил основы научной геохимии. С именем К.Риттера (1779-1859) связано становление современной географии. Он показал интегрирующую роль географии в естествознании и познании окружающего мира, сформулировал вполне материалистичный взгляд на природу как совокупность всех вещей, «существующих вблизи и вдали от нас, соединенных временем и пространством в стройную систему», высказал идею равновесия природных процессов и явлений в постоянных круговоротах и превращениях, доказал взаимодействие суши, моря и воздуха в процессе функционирования. В 1862 г. Риттер создал первый курс землеведения (на русский язык переведен в 1864 г.), основой которого он полагал физическую географию, объясняющую силы (процессы) природы.

Оригинальную систему природы Земли ученый рассматривал как своеобразный организованный и постоянно развивающийся единый организм, отличающийся особым строением, законами и механизмами развития. К. Риттер придерживался мнения, что, только опираясь на идею земного организма или целостности Земли, можно представить появление и развитие ее составных частей, понять тайну устройства планеты.

К. Риттер создал научную школу, в которую входили такие крупные географы, как Э.Реклю, Ф.Ратцель, Ф. Рихтгофен, Э.Ленц, внесшие значительный вклад в понимание географических особенностей отдельных частей Земли и обогатившие содержание теоретического землеведения и физической географии.

В XIX в. завершилось изучение основных особенностей устройства земной поверхности. Топографической съемкой были покрыты значительные участки суши. В начале века русскими мореплавателями Ф.Ф. Беллинсгаузеном и М.П. Лазаревым была открыта Антарктида. Более активно стали исследоваться океаны. К середине века относится возникновение океанографии. Значительно расширилась сеть метеорологических и гидрологических станций и постов. Обобщение полученных материалов позволило к концу века в общих чертах представить распределение высот и глубин на земном шаре, механизмы и закономерности атмосферной и океанической циркуляции, поставить вопрос об исследовании теплового и водного балансов земной поверхности и атмосферы.

Вторая половина XIX в. характеризуется новыми разработками в географических науках, из которых появились самостоятельные дисциплины. Наибольшая роль в это время принадлежит российским исследователям А.И. Воейков (1842-1916) известен как основоположник климатологии. Он установил важнейшие факторы образования климата, обосновал энергетический баланс земного шара, объяснил механизм теплопередачи и климатические процессы в различных географических поясах. Взаимосвязь природных явлений исследовалась В.В.Докучаевым (1846-1903). Основным результатом его трудов следует считать разработку понятия «природный комплекс» применительно к почве - самостоятельному естественноисторическому телу и продукту взаимодействия климата, живых организмов и материнских горных пород.

Исследуя почвы и растительность, он ввел понятия «естественные исторические процессы» и «зоны природы», которые легли в основу открытого им закона мировой зональности. Докучаевым сформулирована программа комплексной и единой парадигмы нового естествознания - науки о соотношениях между живой и неживой природой, между человеком и окружающим его миром. Г.Н.Высоцкий (1865-1940) внес существенный вклад в понимание процессов функционирования природных комплексов. Он установил водорегулирующую роль верхнего горизонта почвы, выделил типы почв по характеру водного режима. Ему удалось показать значение леса в гидроклиматических особенностях географической оболочки и его роль как одного из факторов развития географической среды В методическом отношении его исследования обогатили науки о Земле применением пространственно-временных диаграмм для выявления изменений.

Примерно в эти же годы З.Пассарге (1867 - 1958) ввел фундаментальное понятие физической географии - «естественный ландшафт» - территорию, где все компоненты природы обнаруживают соответствие. Он выделил факторы ландшафта, составил ландшафтную классификацию на примере Африки.

В России в эти же годы близкими вопросами занимался Л. С. Берг (1876 - 1950), который обосновал понятие «ландшафтная зона» как совокупность одних и тех же ландшафтов и разработал обоснованное деление территории Сибири и Туркестана, а затем и всего Советского Союза на географические (ландшафтные) зоны. Он утвердил понятие о ландшафте как о закономерном единстве предметов и явлений, где целое влияет на части, а части - на целое. Им были заложены основы ландшафтно-географического районирования с выделением зон и ландшафтов как реально существующих природных образований с естественными границами. Берг сформулировал идею о смене ландшафтов в ходе развития планеты и доказал необратимость этих смен. Географию он считал наукой о географических ландшафтах, придавая ей тем самым страноведческий характер, а землеведение рассматривал как отрасль физической географии.

А.Н.Краснов (1862-1914) известен как основоположник конструктивного землеведения, позволившего ему на этой основе разработать и осуществить мероприятия по преобразованию Черноморских субтропиков. Он создал первый курс «Общего землеведения» (1895-1899), задачей которого было нахождение причинной связи между формами и явлениями, обусловливающими несходство различных частей земной поверхности, а также исследование их характера, распространения и влияния на жизнь и культуру человека. Краснов подчеркивал антропоцентричность географии. Ему принадлежат классификации климатов и растительного покрова Земли, районирование земного шара по типам растительности, исходя из зонально-регионального принципа. К пониманию зональности географических процессов и явлений он подошел до открытия В.В.Докучаевым закона мировой зональности и описаний Л. С. Бергом ландшафтных зон. Оценивая научное наследие А. Н. Краснова, необходимо подчеркнуть, что он был первым исследователем землеведения, который практически воплотил часть своих выводов в переустройстве обширной территории. В отличие от предшественников задачей землеведения ученый считал не описание разрозненных явлений природы, а выявление взаимной связи и взаимообусловленности между явлениями природы, полагая, что научное землеведение интересует не внешняя сторона явлений, а их генезис.

Вслед за учебником А. Н. Краснова было издано «Общее землеведение» А. А. Крубера (1917), где дано понятие «земная оболочка», или «геосфера» (впоследствии разработанное А.А.Григорьевым). Крубер подчеркивал единство всех компонентов географической среды, которые необходимо изучать в целостности. Этот учебник был основным всю первую половину XX в.

Огромное значение для развития землеведения имели работы В.И. Вернадского (1863- 1945), главным образом его учение о биосфере. Введенное им понятие «живое вещество» и доказательство его широчайшего распространения и постоянного участия в природных процессах и явлениях, поставили вопрос о необходимости нового понимания сущности географической оболочки, которую следовало рассматривать как биокосное формирование. Научно-философские рассуждения позволили Вернадскому наряду с другими учеными (Л.Пастером, П.Кюри, И.И.Мечниковым) высказать мнение о космическом происхождении жизни (теория панспермии) и особом характере живого вещества. Биосферу ученый понимал как взаимосвязанную систему живых организмов и среды их обитания. К сожалению, многие взгляды Вернадского, в том Охрана географической оболочки, сохранение ее чистоты для последующих поколений, возможные только объединенными усилиями человечества в условиях мира, стали велением времени.

Наблюдения из космоса помогли глубже понять геологическую структуру земной коры, течения и распределение жизни в океане, динамические явления в атмосфере. Главное же - они убедили в реальности географической оболочки как единого целого, функционирующего в результате взаимодействия литосферы, гидросферы и биосферы.

В современный этап развития общего землеведения существовавшая ранее океанография (в лучшем случае океанология) переросла в физическую географию Мирового океана, связанную с физической географией материков едиными ландшафтно-географическими закономерностями. Установлен планетарный характер срединно-океанических хребтов, выявлены их природа и роль в тектонической жизни земной коры в свете новой глобальной тектоники (тектоники литосферных плит). По-новому, ближе к действительности, стала рисоваться структура океанических течений. Много неожиданных открытий принесло изучение глубоководной фауны, которая оказалась богаче и разнообразнее, чем предполагалось.

Наряду с океаном активному изучению в современный этап подвергся ледовый вариант ландшафтной сферы. На ледниковом щите Антарктиды круглогодично работают научно-исследовательские станции СССР и ряда других государств. В Центральной Арктике дрейфуют начиная с 1937 г. советские станции «Северный Полюс».

С помощью искусственных спутников Земли, пилотируемых станций, метеорологических ракет получены достоверные физические характеристики верхних слоев атмосферы. Здесь обнаруживается целая система экранов, защищающих географическую оболочку от непосредственного воздействия солнечного ветра, рентгеновского и ультрафиолетового излучений, что позволило М. М. Ермолаеву (1969) различать географическое пространство. Верхнюю границу его он проводит у магнитопаузы, на высоте в среднем около 105 км.

Современный этап в развитии общего землеведения совпадает по времени с ландшафтным этапом в развитии физической географии. Ландшафтная теория и учение о географической оболочке достигли такого уровня, что стали оказывать определяющее воздействие на развитие отраслевых географических наук. Начало ландшафтному этапу было положено Первым Всесоюзным совещанием по вопросам ландшафтоведения в 1955 г.

Познание географической оболочки, а тем более географического пространства как целостных систем - задача столь сложная и трудоемкая, что настоятельно потребовала для своего решения объединения усилий ученых разных стран. Международное сотрудничество в этой области впервые было осуществлено путем проведения первого МПГ (Международного полярного года) в 1882-1883 гг., в максимум солнечной активности. В проведении его участвовало 11 стран, вокруг Северного Ледовитого океана было создано 10 станций, из них 2 - Россией. Второй МПГ проведен в 1932- 1933 гг., в минимум солнечной активности. В нем приняли участие 44 страны, организовано свыше 100 станций. С 1 июля 1957 г. начался Международный геофизический год (МГГ), длившийся 30 месяцев. В МГГ участвовало 67 стран, на 4 тысячах станций работали 30 тысяч специалистов в области метеорологии, океанологии, гляциологии, сейсмологии, геомагнетизма. По программе МГГ в СССР работали 500 станций и обсерваторий. Продолжением МГГ можно считать Международные проекты по изучению верхней мантии, литосферы, океана и ледников.

Середина и вторая половина XX в. были особенно наполнены событиями в различных отраслях знаний, которые потребовали качественных изменений во взглядах и суждениях.

Отметим наиболее значимые из них:

· поверхности планет и их спутников сложены горными породами основного и ультраосновного состава и испещрены кратерными неровностями - следами падений метеоритов или других космических тел;

· на объектах Солнечной системы почти повсеместно отмечены вулканические процессы и льдистые образования, часть из которых может быть замерзшей водой; большинство космических тел имеет

· собственную атмосферу со следами кислорода и органических соединений (метан и др.); в космическом пространстве широко распространено органическое вещество, в том числе за пределами Солнечной системы; вокруг Земли существует пылевая сфера - космическая пыль, состоящая из минерального и органического веществ;

· живые организмы на Земле обнаружены во всех сферах и различных обстановках: внутри горных пород на удалении от поверхности на тысячи метров, при температуре окружающей среды в сотни градусов по Цельсию и давлении в тысячи атмосфер, в условиях высоких значений радиоактивного и иного излучения, при низких температурах почти до абсолютного нуля, на дне океанов в условиях вулканических извержений (белые и черные курильщики), в различных рассолах, включая металлоносные, в абсолютной темноте и без присутствия кислорода; фотосинтез может проходить без солнечного света (при свете от подводных извержений), а бактерии могут производить органическое вещество за счет химической энергии (хемосинтез); живые организмы чрезвычайно многообразны и сложны по своему строению, хотя и состоят из ограниченного количества биохимических соединений и генетических кодов;

· строение коры континентов и дна океанов принципиально различается;

континенты имеют древние (более 3,0 - 3,5 млрд лет) архейские ядра, что свидетельствует о постоянном местоположении их центральных частей и разрастании площадей современных материков главным образом за счет наращивания по периферии более молодых геологических структур; горные породы материков допалеозойского возраста (более 1 млрд лет) в большинстве случаев метаморфизованы;

· удельный вес кислорода атмосферного воздуха больше удельного веса фотосинтетического кислорода, что указывает на глубинный источник его происхождения при дегазации вещества мантии; исследование дегазируемого вещества в пределах суши показало присутствие в нем (%) диоксида углерода - около 70, оксида углерода - до 20, ацетилена - 9, оксида серы - 3,7, метана - 2,1, доля азота, водорода и этана не превышает 1 %;

· в толщах Мирового океана происходит повсеместное перемешивание вод в виде восходящих и нисходящих потоков, разнообразных многоярусных течений, вихрей и др.;

· взаимодействие океана и атмосферы носит более сложный характер, чем предполагалось ранее (например, Эль-Ниньо и Ла-Нинья);

· природные катастрофы приводят к перемещению огромных масс вещества и энергии, что превышает эффект антропогенного воздействия на окружающую среду.

Новые данные убеждают в необходимости их учета при совершенствовании теоретических основ современного землеведения. Задача огромная, но посильная для исследователей XXI века. Следует максимально учитывать имеющиеся факты, интерпретируя их не только с позиций сегодняшних условий на поверхности Земли и прогрессивно-эволюционной направленности формирования геосистем, но и возможности иного пути развития (в частности направленно скачкообразного, эволюционно-катастрофического).

Структура Вселенной

Вселенная - это окружающий нас материальный мир, безграничный во времени и пространстве. Границы Вселенной скорее всего будут раздвигаться по мере появления новых возможностей непосредственного наблюдения, т.е. они относительны для каждого момента времени. Следовательно, можно сказать, что Вселенная это часть материального мира, доступная изучению естественнонаучными методами.

Вселенная является одним из конкретно-научных объектов экспериментального исследования. Предполагается, что фундаментальные законы естествознания верны для всей Вселенной. Вселенная - это нестационарный объект, состояние которого зависит от времени. Согласно господствующей теории, в настоящее время Вселенная расширяется: большинство галактик (за исключением ближайших к нашей) удаляются от нас и друг относительно друга. Скорость удаления (разбегания) тем больше, чем дальше находится галактика - источник излучения. Эта зависимость описывается уравнением Хаббла:

где v - скорость удаления, км/с; R - расстояние до галактики, св. год; Н - коэффициент пропорциональности, или постоянная Хаббла, Н= 15*10в-6 км/(ссв. год). Установлено, что скорость разбегания возрастает.

Одним из доказательств расширения Вселенной служит «красное смещение спектральных линий» (эффект Доплера): спектральные линии поглощения в удаляющихся от наблюдателя объектах всегда смещаются в сторону длинных (красных) волн спектра, а приближающихся - коротких (голубых).

Спектральным линиям поглощения от всех галактик присуще смещение в красную сторону, а значит, имеет место расширение. Распределение плотности вещества в отдельных частях Вселенной различается более чем на 30 порядков. Самая высокая плотность, если не принимать во внимание микромир (например, атомное ядро), присуща нейтронным звездам (около 1014 г/см 3), самая низкая (10-24 г/см 3) - Галактике в целом. По данным Ф.Ю.Зигеля, нормальная плотность межзвездного вещества в пересчете на атомы водорода составляет одну молекулу (2 атома) в 10 см 3 , в уплотненных облаках - туманностях она достигает нескольких тысяч молекул. Если концентрация превышает 20 атомов водорода в 1 см 3 , то начинается процесс сближения, перерастающий в аккрецию (слипание).

Изучение распространенности элементов в космосе – довольно сложная задача, так как вещество в космическом пространстве находится в различном состоянии (звезды, планеты, пылевые облака, межзвездное пространство и т.д.). Иногда состояние вещества трудно представить. Например, сложно говорить о состоянии вещества и элементов в нейтронных звездах, белых карликах, черных дырах при колоссальных температурах и давлениях. Тем не менее, науке достаточно много известно о том, какие элементы и в каких количествах есть в космосе.

Из общей массы вещества Вселенной только около 1/10 является видимым (светящимся), остальные 9/10 - невидимое (несветящееся) вещество. Видимое вещество, о составе которого можно уверенно судить по характеру спектра излучения, представлено в основном водородом (80-70%) и гелием (20-30%). В межзвездном пространстве встречаются ионы и атомы различных элементов, а также группы атомов, радикалы и даже молекулы, например молекулы формальдегида, воды, HCN, CH 3 CN, CO, SiO 2 , CoS и др.

Особенно много в межзвездном пространстве ионов кальция. Кроме него, в космосе рассеяны атомы водорода, калия, углерода, ионы натрия, кислорода, титана и другие частицы. Вселенная заполнена электромагнитным излучением, которое называют реликтовым, т.е. оставшимся от ранних стадий эволюции Вселенной.

В глобальном масштабе Вселенная считается изотропной и однородной. Признаком изотропности, т.е. независимости свойств объектов от направления в пространстве, является равномерность распределения реликтового излучения. Самые точные современные измерения не обнаружили отклонений в интенсивности этого излучения в разных направлениях и в зависимости от времени суток, что одновременно свидетельствует о большой однородности Вселенной.

Другой особенностью Вселенной является неоднородность и структурность (дискретность) в малом масштабе. В глобальном масштабе в сотни мегапарсек вещество Вселенной можно рассматривать как однородную непрерывную среду, частицами которой являются галактики и даже скопления галактик. При более детальном рассмотрении отмечается структурированность Вселенной. Структурными элементами Вселенной являются космические тела, прежде всего звезды, образующие звездные системы разного ранга: галактика - скопление галактик - Метагалактика, Для них характерны локализация в пространстве, движение вокруг общего центра, определенная морфология и иерархия.

Что касается пространства Вселенной, то его неограниченность не вызывает сомнения. Мир – это материя, а материя не может иметь границ в том смысле, что за материальным миром может располагаться нечто нематериальное. И это, разумеется, принципиальный философский вопрос – вопрос о материальном единстве мира. А если говорить о бесконечности или конечности той области материального мира, в которой мы живем, – Метагалактики (астрономы часто называют ее «наблюдаемой», или «астрономической» Вселенной), то в этом случае проблема бесконечности приобретает уже не философский, а чисто естественно-научный характер Изучая Вселенную, астрономы на основе данных наблюдений строят все более сложные и все более точные модели, способные описать и объяснить все большее число космических явлений. Однако любая такая теоретическая модель – это не сама Вселенная, а только ее приближенное описание, которое по мере развития науки становится все более глубоким и все более близким к реальной действительности.

Современные средства астрономических наблюдений – мощные телескопы и радиотелескопы – охватывают огромную область пространства радиусом около 12 миллиардов световых лет. Как мы уже отмечали, до одной из ближайших к нам галактик – туманности Андромеды – световой луч бежит 2 миллиона лет. А ведь огромный путь от Солнца до окраинной планеты Солнечной системы – Плутона – свет преодолевает всего за пять с половиной часов. Таковы скромные размеры планетной семьи Солнца на фоне гигантских масштабов Метагалактики Галактика Млечного Пути состоит из 1011 звезд и межзвездной среды. Она принадлежит к спиралевидным системам, которые имеют плоскость симметрии (плоскость диска) и ось симметрии (ось вращения). Сплюснутость диска Галактики, наблюдаемая визуально, свидетельствует о значительной скорости ее вращения вокруг оси. Абсолютная линейная скорость ее объектов постоянна и равна 220-250 км/с (возможно, что она возрастает для очень удаленных от центра объектов). Период вращения Солнца вокруг центра Галактики составляет 160-200 млн лет (в среднем 180 млн лет) и называется галактическим годом.

Изучать нашу Галактику необычайно сложно. Это одна из труднейших задач науки. Ведь мы находимся внутри этой Галактики и не можем ни вылететь за ее пределы (чтобы взглянуть на нее со стороны), ни побывать в различных ее точках. Тем не менее, наука преодолевает эти трудности. Тщательно и всесторонне ученые исследуют электромагнитные излучения, приходящие из различных районов Галактики. Но нередко космические события не удается исследовать непосредственно; тогда на помощь астрономам приходит теория. Она связывает воедино результаты многочисленных наблюдений, обобщает их, находит в них определенные закономерности и таким образом восстанавливает недостающие в наших знаниях звенья космических процессов. Вселенная имеет гигантские размеры, а это означает, что для изучения ее объектов необходимо применять другие единицы измерения, отличные от единиц измерения на Земле. Для измерений в космическом пространстве используют:

Световой год, который соответствует расстоянию, которое пройдет свет за один год;

Астрономическая единица – соответствует радиусу орбиты Земли (1 а.е. равна 1,496.1011 км)

Парсек (параллакс-секунда), соответствует расстоянию, с которого радиус земной орбиты виден под углом 1 секунда. Под таким углом однокопеечная монета видна с расстояния 3 км. Самая ближняя звезда от Солнца – это Проксима Центавра находится на расстоянии 1,3 парсека или 4,1.1013 км.

Средняя плотность галактик в наблюдаемой части Вселенной составляет около 3 на 1 кубический миллион парсеков. Типичная скорость движения галактик около 1000 км/сек. Для прохождения расстояния до ближайшей соседки требуется около миллиарда лет. Отсюда видно, что за время существования Вселенной каждая галактика могла испытать, по меньшей мере, одно столкновение с другой галактикой

Эволюция Вселенной.

В соответствии с моделью расширяющейся Вселенной, разработанной А.А.Фридманом на основании общей теории относительности А. Эйнштейна, установлено, что:

1) в начале эволюции Вселенная пережила состояние космологической сингулярности, когда плотность ее вещества равнялась бесконечности, а температура превосходила 10 28 К (при плотности свыше 10 93 г/см 3 вещество обладает неизученными квантовыми свойствами пространства-времени и тяготения);

2)вещество, находящееся в сингулярном состоянии, подверглось внезапному расширению, которое можно сравнить со взрывом («Большой взрыв»);

3)в условиях нестационарности расширяющейся Вселенной плотность и температура вещества убывают во времени, т.е. в процессе эволюции;

4)при температуре порядка 10 9 К осуществлялся нуклеосинтез, в результате которого произошла химическая дифференциация вещества и возникла химическая структура Вселенной;

5) исходя из этого Вселенная не могла существовать вечно и ее возраст определяют от 13 до 18 млрд лет.

Стандартная модель эволюции Вселенной предполагает, что начальная температура внутри сингулярности превышала 10 13 градусов по абсолютной шкале Кельвина. Плотность материи равнялась приблизительно 10 93 г/см 3 . В подобном состоянии неизбежно должен был произойти Большой взрыв, с которым связывают начало эволюции в стандартной модели Вселенной, называемой, поэтому также моделью Большого взрыва. Предполагаемые процессы, проходившие после Большого взрыва, описаны выше. Предполагается, что такой взрыв произошел примерно 20 миллиардов лет назад и сопровождался сначала быстрым, а потом более умеренным расширением и соответственно постепенным охлаждением Вселенной. По степени этого расширения ученые судят о состоянии материи на разных стадиях ее эволюции. Полагают, например, что через 0,01 с после взрыва плотность материи с невообразимо большой величины должна была упасть до 10 10 г/см 3 . В этих условиях в расширяющейся Вселенной, по-видимому, должны были существовать фотоны, электроны, позитроны, нейтрино и антинейтрино, а также небольшое количество нуклонов (протонов и нейтронов). При этом могли происходить непрерывные превращения пар электрон + позитрон в фотоны и обратно – фотоны в пару электрон + позитрон. Но уже через три минуты после взрыва из нуклонов образуется смесь легких ядер: 2/3 водорода и 1/3 гелия. Остальные химические элементы образовались из этого дозвездного вещества в результате ядерных реакций. В момент, когда возникли нейтральные атомы водорода и гелия, вещество сделалось прозрачным для фотонов, и они стали излучаться в мировое пространство. В настоящее время такой остаточный процесс наблюдается в виде реликтового излучения. Это явление находится в полном соответствии с моделью «горячей Вселенной». Оно сохранилось до наших дней и наблюдается именно как реликт, или остаток, от той весьма отдаленной эпохи образования нейтральных атомов водорода и гелия.

Известный американский астроном К. Саган построил наглядную модель эволюции Вселенной, в которой космический год равен 15 миллиардам земных лет, а 1 секунда – 500 годам. Тогда в земных единицах времени эволюция представится так: