Примерно 1 % воды суши, то есть 0,02 % от всей воды Земли, хранится в таких важных для растений и живых существ источниках, как реки, озера и болота. Удивительно то, что их суммарный объем меньше, чем объем воды, содержащейся в атмосфере.
В последнее время все чаще говорят, что воды не хватает. Это обосновано статистическими данными солидных международных организаций. Однако следует заметить, что на самом деле пригодной для употребления воды не хватает. Отчасти это связано с тем, что человечество пользуется малой толикой вод Земли, поскольку в основном ее берут из рек и озер, а отчасти с тем, что люди не умеют применять воду рационально. Активность человека в потреблении воды уже такова, что становится сопоставима с объемами природного круговорота. Люди вмешиваются в него, загрязняют. Промышленная активность человека заметно сказывается на режимах существования рек и озер.
Есть попытки использовать и подземную воду. Например, в Мехико, расположенном достаточно высоко в горах, потребляется именно подземная вода. Естественный обмен подземной воды и океана занимает тысячи лет, и поэтому скоропалительное вмешательство человека может иметь плохо предсказуемые долгосрочные последствия. Например, под тем же Мехико непрерывно оседает почва.
Так все-таки много ли на Земле воды? В абсолютных цифрах 1 млрд км3, которые мы непроизвольно сопоставляем с бытовыми объемами, — поразительно большая цифра. По сравнению с объемом Земли не так уж и много. Но этой воды вполне достаточно, чтобы нормально жить. Надо только поскорее научиться правильно ею пользоваться.
Много ли на Земле нефти?
Сто лет назад такой вопрос мало кого взволновал бы. В XX же веке главным источником энергии стало ископаемое топливо — уголь, нефть, природный газ. В настоящее время доля ископаемого топлива в энергетике составляет около 90 %, при этом доля нефти превышает 50 %. Людей все время волнует, хватит ли им нефти для нормального существования и развития.
По оценкам специалистов, разведанные запасы в 2012 году составляли примерно 1500 млрд баррелей. Нефтяной баррель равен 159 л. Таким образом, разведанные запасы составляют около 260 млрд тонн. Неразведанные запасы, по оценкам экспертов, составляют 300–1500 млрд баррелей.
Географическое распределение запасов нефти крайне неравномерно. Так ⅔ нефти находится на Ближнем Востоке. Россия располагает приблизительно 4 % мировых запасов.
Оценки, на какое время хватит нефтяных запасов, осложняются тем, что до сих пор нет научной ясности о происхождении нефти. По этому поводу существует две концепции — биогенная и минералогическая.
Биогенная теория предполагает, что исходным веществом для образования нефти и газа становятся продукты распада биогенного материала — отмерших остатков живых организмов, обитавших на Земле в прошлые геологические эпохи. Эта теория подтверждается тем, что 99 % месторождений нефти и газа сосредоточено в породах, образовавшихся из донных отложений древних водных бассейнов, в которых развивалась жизнь.
Минералогическая концепция, основоположником которой считается универсальный ученый Менделеев, объясняет происхождение нефти и природного газа сугубо геологическими процессами с участием углерода, 99 % которого, между прочим, расположено вне донных отложений. Среди них есть и такая теория, по которой нефть — это промежуточный продукт круговорота углерода. Согласно этому подходу нефть при разумном расходовании не закончится никогда.
С учетом того, что текущий спрос на нефть составляет около 80 млн баррелей в день, при сохранении этого уровня потребления разведанных запасов хватит примерно на 40 лет. Такие же сведения приводит и компания British Petroleum, известная, кроме всего прочего, как мировой лидер в области управления знаниями.
Специалисты не сомневаются, что вместо углеводородов достаточно скоро будут использоваться альтернативные источники энергии, работа над которыми уже сейчас идет очень активно. Например, во Франции на атомную энергетику приходится около 44 %.
Поэтому гораздо более важной, чем запасы нефти, представляется проблема допустимого объема безопасного энергопотребления. За прошедшие 100 лет производство выросло приблизительно в 20 раз, что потребовало десятикратного увеличения потребления энергии. Сейчас оно всего в несколько тысяч раз меньше солнечной энергии, поступающей на верхнюю границу атмосферы. При таком темпе очень скоро влияние людей на эволюцию Земли станет сопоставимым с воздействием природных факторов, и глобальные процессы могут непредсказуемо измениться, не оставив человеку места на Земле. Есть о чем подумать, пока не поздно.
Может ли Солнце погаснуть?
Со всей определенностью можно сказать — не только может, но и обязательно погаснет. Вот как это произойдет.
Сейчас нашему Солнцу примерно 4,5 млрд лет. Оно возникло из газопылевого облака, неустойчивое однородное состояние которого было возмущено то ли прохождением сильной ударной волны после взрыва сверхновой, то ли из-за воздействия проходившего примерно 5 млрд лет назад мимо нашей области пространства одного из рукавов Галактики. В пользу обоих вариантов есть значительные аргументы, но к нашему вопросу это не имеет отношения.
К настоящему моменту за счет реакций термоядерного синтеза половина атомов водорода, сконцентрированных в центральной части — ядре Солнца, выгорела и превратилась в атомы гелия. Температура в центре Солнца составляет 16 млн градусов, а на поверхности — около 6000 градусов. Начался процесс выгорания поверхностной части водорода. Он продлится еще примерно 5 млрд лет. За первые 1,5 млрд лет заметных отличий от нынешнего состояния не произойдет. При этом, однако, ядро будет сжиматься, а оболочка расширяться, и Солнце начнет превращение в красного гиганта. Через 1,5 млрд лет размер Солнца увеличится примерно в три раза, а температура на Земле повысится где-то на 100 градусов. Все океаны испарятся, и жизнь станет невозможной. Таким образом, жизнь на Земле, зародившаяся примерно 3 млрд лет назад, использовала ⅔ отпущенного ей срока.
Через 5 млрд лет начнется выгорание гелия с превращением его в углерод и кислород. Так как Солнце имеет пограничные параметры, нельзя предсказать в деталях, плавным или резким будет переход к гелиевому горению. Оно займет примерно 1 млрд лет. Когда оно станет подходить к концу, Солнце снова станет красным гигантом, даже сверхгигантом. Далее в силу все той же критичности размеров Солнца оно либо станет белым карликом и примерно за 1 млрд лет остынет, превратившись в уголек гигантского пожара — черного карлика, либо произойдет взрыв сверхновой. За счет ядерного синтеза оно обогатит пространство химическими элементами вплоть до трансурановых. Ударная волна от взрыва может породить образование новой звезды, и вся история с той или иной степенью точности повторится.
Безусловно, драматизм эволюции Солнца захватывает. Однако мы должны давать себе отчет о собственном положении и несоизмеримости масштабов космического и человеческого времени. Если даже оценивать историю человечества в 1 млн лет, хотя возраст цивилизации не превышает нескольких десятков тысяч лет, то впереди еще время, достаточное для десятков тысяч таких цивилизаций. Более того, это время, в котором многократно появляются и исчезают биологические виды. Это время гораздо больше, чем длительность путешествия от звезды до звезды даже при нынешних скоростях.
Мне кажется, не наше дело, да и не по силам искать здесь выход. Наше дело — передать оптимизм будущим поколениям.
Можно ли измерить красоту?
В наши дни со всей определенностью можно утверждать, что красота поддается объективной оценке. В частности, красоту человеческих лиц можно оценивать с помощью компьютерной программы. Вот как она была создана.
Сначала была отобрана большая группа женщин-добровольцев разных возрастов, красоты и этнической принадлежности, лица которых тщательно обмеряли. Другая группа добровольцев по фотографиям выставила каждой из отобранных женщин рейтинг красоты от 1 до 10 баллов в сравнении с общепризнанными красавицами — актрисами, моделями и другими знаменитостями. Затем компьютерная программа по замеренным параметрам сопоставила лица отобранных женщин с лицами красавиц и сравнила полученные результаты с рейтингами.
Оказалось, что у красивых лиц больше сходства, чем различий. Таким образом, было установлено соответствие между признаками лиц и рейтингами, то есть фактически выявлено правило оценки красоты. В математической статистике такой подход называется распознаванием образов. Выборка же, на которой устанавливается правило, называется обучающей. Далее, в соответствии с использовавшимся математическим подходом, на контрольной группе были сравнены рейтинги, выставляемые людьми и программой. Результат дал хорошее совпадение. Так «гармония» была поверена «алгеброй».
Создатели программы считают, что ее ждет большое будущее в развлекательной и косметической индустрии, в виртуальных мирах и пластической хирургии при планировании операций. Однако они предостерегают потенциальных пользователей и от возможных разочарований в степени своей красоты.
Безусловно, компьютер сыграл важную техническую роль в создании метода объективной оценки красоты. Но все-таки дело тут не в возможностях компьютера, а в особых свойствах человеческого сознания, открытых в середине XX века американским ученым Осгудом. Он установил, что, если попросить человека выразить свое отношение к какому-то даже очень сложному объекту, тот всегда справляется с этой задачей, поставив отметку на шкале с делениями от «очень хорошего» до «очень плохого». Это и означает, что даже очень сложные субъективно воспринимаемые свойства поддаются измерению. Полученные результаты показывают, что в оценке красоты мы не абсолютно свободны и, не осознавая этого, следуем определенным правилам.
Какие правила оценки красоты были установлены при создании программы, мне не удалось выяснить, но одно известно давно. Исследования показывают, что люди подсознательно реагируют на размер зрачков. Чем больше их диаметр, тем красивее кажется человек. Не зря растение, содержащее расширяющий зрачки атропин, имеет название «белладонна». В переводе это означает «прекрасная женщина». По-русски же оно так и называется — «красавка».
Однако следует помнить, что привлекательность лица определяется не столько чертами, сколько его выражением и глазами, которые часто называют зеркалом души. Это свойство людей компьютеры пока еще измерять не умеют.
Можно ли определить характер человека по почерку?
Многие убеждены, что можно. В интернете и других источниках можно найти множество историй о замечательном совпадении результатов анализа почерка с реально наблюдаемым характером. А в одном из журналов сообщается, что во Франции и Израиле при приеме на государственную службу изучается почерк кандидата, то есть выполняется графологическая экспертиза. Ее проходят авиадиспетчеры в Великобритании, она применяется также в большом числе компаний в США.
Впервые о связи почерка и характера в Европе задумались в начале XVII века. В 1622 году итальянец Камилло Бальдо издал первую книгу, посвященную этой теме. К тому же времени специалисты относят возможность возникновения индивидуального почерка в России благодаря распространению грамотности и скорописи и ослаблению канонических требований к письму.
Создателем графологии и автором термина считается аббат Жак-Ипполит Мишон, живший в XIX веке. В России графологи появляются в конце того же века и в основном занимаются адаптацией для русского письма западноевропейских подходов к анализу почерка. В качестве признаков почерка Мишон ввел его отклонения от прописей, а затем вместе с последователями пытался их интерпретировать, связывая непосредственно с чертами характера. У них не было возможности действовать по иной схеме, так как психология к этому времени еще не была развита и описывать характер с научной точки зрения не умели.
В наши дни имеются твердые научные доказательства, что почерк человека индивидуален. Например, проведенные французским врачом Эмилем Малеспином исследования нажима при письме показали, что каждый человек, выводя букву, прижимает перо к бумаге с только ему присущей силой, в результате чего графологи могут составить индивидуальную кривую нажима, и ее невозможно подделать, в отличие от написания самой буквы. Поэтому в некоторых особо серьезных случаях подпись делается на подложках, регистрирующих нажим. А чех Роберт Заудек установил, что индивидуальный характер имеет и скорость исполнения отдельных фрагментов письма — штрихов, закруглений, крючков, точек и запятых. В современной терминологии это можно считать одним из видов уникальных, индивидуальных биометрических признаков человека, наряду с отпечатками пальцев, структурой радужной оболочки глаза, характеристиками голоса и т. д.
К настоящему времени психологи научились описывать характер и психологическое состояние человека, разработав соответствующие методы исследования. Однако анализ и психологическая интерпретация почерка занимают в составе этих методов вполне скромное место.
В то же время на уровне обыденного сознания и жизненного опыта эксперты-графологи способны воспринимать индивидуальное в почерке человека и видеть в нем отражение черт характера приблизительно так, как это понятно по манере двигаться, одеваться, разговаривать.
В компьютерный век люди пишут от руки все меньше. Но учтите, что ваша манера стучать по клавиатуре тоже индивидуальна.
Немы ли рыбы?
Никакой тайны в этом нет. С древних времен те люди, чья жизнь была связана с морем, знали, что рыбы и слышат, и издают звуки. В некоторых странах рыболовные бригады имели специального слухача, который опускался под воду, прислушивался, а потом руководил расстановкой сетей. Большинство же людей были уверены, что рыбы немы, отчего даже возникли пословицы. Например, поэт Корней Чуковский написал в сказке о глупом мышонке: «Разевает щука рот, да не слышно, что поет».
Наличие слуха у рыб было доказано в 1820 году немецким ученым Эрнстом Вебером. Он показал, что у рыб, не имеющих наружного и среднего уха, их функцию выполняет плавательный пузырь, который, подобно барабанной перепонке уха человека, принимает звуковые колебания, распространяющиеся в воде, и передает их четырем парам слуховых косточек, обнаруженным Вебером же и получившим его имя. Впоследствии выяснилось, что на звук реагируют и особые клетки кожи, и боковая линия. Они обеспечивают ориентацию вблизи источника звука.
Научное изучение звуков, издаваемых рыбами, началось в середине XX века, когда были изобретены гидрофоны — специальные высокочувствительные устройства, предназначенные для регистрации звуковых волн в воде. Выяснилось, что рыбы в основном «разговаривают» в том же диапазоне частот, что и человек. Однако наше ухо приспособлено к восприятию звуков только в воздухе, а при переходе звука из воды в воздух он ослабляется в несколько тысяч раз. По этой причине большинству людей и не удается слышать звуки рыб.
В наиболее совершенном аппарате генерации звуков рыбы используется все тот же плавательный пузырь. Он окружен мышцами, разнообразные напряжения которых воздействуют на него, что и приводит к возникновению звуков. Частотный диапазон таких звуков хорошо соответствует диапазону обыкновенных телефонов. Значит, с помощью пузыря можно передавать довольно сложную информацию. Кроме пузыря, рыбы издают звуки трением зубов, костных пластинок и шипов плавников. Здесь уже слышен более широкий частотный диапазон. Еще звуки сопровождают обыкновенные движения, а также возникают при захвате пищи. Так как техника захвата у рыб разная, то и звук получается разный.
Звуки рыб очень многогранны. Они могут быть похожи на барабанный бой, писк, свист, стон, вой, щебет, карканье, скрежет, мычание — словом, все как на Земле. Разные породы рыб могут издавать как разные, так и похожие звуки. Есть обозначение тревоги, брачный призыв, отпугивающий сигнал. Есть звуки, которые рыба издает от боли.
Издавна рыбаки пользуются тем, что подманивают рыб на звук, в точности как охотники делают это с дичью. Об этом можно прочитать у Леонида Сабанеева, русского зоолога и натуралиста. Существуют даже электронные рыбьи манки.
Удивительное явление наблюдается на Шри-Ланке и Амазонке: там рыбы умеют петь так, что эти звуки хорошо слышны в воздухе. На Амазонке поет рыба, похожая на сома: пение напоминает колокольный звон. Петь могут сразу много разных особей голосами разных тональностей.
Доказано, что некоторые рыбы обладают музыкальным слухом. Например, как говорил известный писатель Игорь Акимушкин, при включении ритмичной музыки пескари начинают пританцовывать и в такт вибрировать плавниками. Карпы же под музыку снуют вверх-вниз.
Все-таки мы с вами живем в удивительном мире, который надо ценить и беречь!
Откуда берутся айсберги?
Айсберг в переводе означает «ледяная гора», и его размеры вполне оправдывают название. Так, в 1927 году зафиксирован айсберг длиной 170 км. В 1854 году обнаружен айсберг длиной 120 км и высотой 90 м. В течение 10 лет сообщения о нем поступили от 21 судна. В 1904 году в районе Фолклендских островов был обнаружен айсберг высотой 450 м.
Айсберги бывают двух типов — столообразные и пирамидальные. Столообразные образуются из прибрежных покровных ледников арктических островов и Антарктики. Такой покров может наползти на поверхность моря и образовать шельфовый прибрежный ледник. От него могут откалываться огромные куски, которые позже и классифицируют как столообразные айсберги.