Основні фізичні гіпотези. Фізичні гіпотези Пояснення «не науковою» мовою

Американський астрофізик Абрахам Леб, провівши відповідні розрахунки, з'ясував, що в принципі перше життя могло з'явитися у Всесвіті вже через 15 млн років після Великого Вибуху. Умови в ті часи були такі, що на твердих планетах могла існувати вода в рідкому вигляді навіть тоді, коли вони були поза зоною проживання своєї зірки.

Комусь питання про те, коли в принципі в нашому Всесвіті могло з'явитися життя, може здатися пустим і несуттєвим. Яка нам справа до того, в який час умови нашого світобудови стали такими, що в органічних молекул з'явилася можливість створювати складні структури? Адже ми точно знаємо, що на нашій планеті це сталося не пізніше 3,9 мільярда років тому (такий вік найдавніших осадових порід на Землі, в яких були виявлені сліди життєдіяльності перших мікроорганізмів), і цієї інформації, на перший погляд, може виявитися достатньо для того, щоб будувати на цій підставі всі гіпотези про розвиток життя на Землі.

Насправді це питання набагато складніше і цікавіше для землян з практичної точки зору. Взяти хоча б дуже популярну і в наші дні гіпотезу панспермії, згідно з якою життя не зароджується на кожній планеті окремо, а один раз з'явившись на самому початку розвитку Всесвіту, подорожує різними галактиками, системами і планетами (у вигляді так званих "суперечок життя" - найпростіших організмів, що знаходяться під час подорожі в стані спокою). Однак надійних доказів цієї гіпотези, як і раніше, немає, оскільки на жодній планеті крім Землі живі організми поки що не знайдені.

Однак якщо не вдається отримати прямі докази, то вчені можуть використовувати і непрямі — наприклад, якщо буде встановлено хоча б теоретично, що життя могло зародитися раніше, ніж 4 мільярди років тому (нагадаю, вік нашого Всесвіту оцінюється як 13,830 ± 0,075 мільярда років, так що часу для цього було, як бачите, більш ніж достатньо), то гіпотеза панспермії з філософського розряду вже перейде в ранг суворо наукових. Слід зауважити, що один із найгарячіших прихильників цієї теорії, академік В. І. Вернадський взагалі вважав, що життя — це така ж фундаментальна властивість матерії Всесвіту, як, наприклад, гравітація. Таким чином, логічно припустити, що поява живих організмів цілком можлива і на ранніх стадіях зародження нашого світобудови.

Напевно, саме такі думки спонукали доктора Абрахама Леба з Гарвардського університету (США) замислитися над питанням про те, коли взагалі могло виникнути життя у Всесвіті і які були умови для його існування в ранню епоху. Він провів відповідні розрахунки, використовуючи дані з реліктового випромінювання і з'ясував, що це цілком могло статися тоді, коли з'явилися перші зіркоутворюючі гало всередині нашого обсягу Хаббла (так називають область Всесвіту, що розширюється, навколишнього спостерігача, за межами якого об'єкти віддаляються від спостерігача зі швидкістю, більшою чим швидкість світла), тобто лише через… 15 мільйонів років після Великого вибуху.

Згідно з розрахунками дослідника, в цю ранню епоху середня щільність матерії у Всесвіті в мільйон разів перевищувала сьогоднішню, а температура реліктового випромінювання дорівнювала 273-300 K (0-30 ° C). З цього випливає: якщо тоді існували тверді планети, то рідка вода на їхній поверхні могла існувати незалежно від ступеня їхнього віддалення від свого сонця. Якщо пояснити це на прикладі об'єктів нашої Сонячної системи, то безмежні океани могли б вільно плескатися і на супутнику Урана Трітоне, і на супутнику Юпітера Європі, і на знаменитому сатурніанському Титані і навіть на карликових планетах на кшталт Плутона та об'єктах з хмари Оорта (за умови на хмари Оорта) останні гравітації, достатньої для утримання водних мас)!

Таким чином виходить, що вже через 15 мільйонів років після народження Всесвіту були всі умови для того, щоб на деяких планетах зародилося життя — наявність води є найголовнішою умовою для початку процесу формування складних органічних молекул з простих складових. Щоправда, лікар Леб зауважує, що у його побудовах є одне "але". Дата в 15 мільйонів років від Великого вибуху відповідає параметру червоного зміщення z (він визначає величину зміщення щодо тієї точки, де знаходиться спостерігач) зі значенням 110. А згідно з попередніми розрахунками, час появи у Всесвіті важких елементів, без яких неможливе формування твердих планет, відповідає значення z, що дорівнює 78, а це вже 700 мільйонів років після того ж Великого вибуху. Інакше кажучи, воді в рідкому вигляді тоді не було на чому існувати, оскільки не було самих твердих планет.

Проте, зазначає Абрахам Леб, саме така картина складається, якщо визнати, що розподіл речовини через 15 мільйонів років після народження нашого світобудови був гаусовим (тобто нормальним). Однак цілком можливо, що воно на той час було зовсім іншим. А якщо так, то ймовірність того, що десь у Всесвіті вже були системи з твердими планетами, вельми підвищується. Доказом такого припущення можуть бути об'єкти, які часто знаходять астрономи останнім часом — це зірки і галактики, вік яких сильно молодший за кінець епохи реіонізації (після якої і почалася поява важких елементів).

Таким чином, якщо розрахунки доктора Леба вірні, то виходить, що життя могло виникати буквально на кожній планеті раннього Всесвіту. Більше того, виходить, що перші планетарні системи мають бути наповнені нею практично "під зав'язку", оскільки щонайменше частина подібних планет зберегла потенційну придатність для життя на дуже довгий час. Ну, а оскільки ніхто не може досі спростувати потенційну можливість перенесення живих організмів та їх суперечку метеоритно-кометним шляхом, то логічно припустити, що в цьому випадку навіть після падіння температури реліктового випромінювання ці "піонери життя" могли колонізувати інші планетні тіла ще до загибелі своїх первинних біосфер — адже благо відстані між планетарними системами на той час були у багато разів меншими, ніж сьогодні.

Гіпотеза - це доказ про те чи інше явище, що ґрунтується на суб'єктивному погляді людини, яка спрямовує свої дії в якусь встановлену сторону. Якщо результат людині поки невідомий, створюється узагальнене припущення, а перевірка його дозволяє скоригувати загальну спрямованість роботи. Це наукове поняття гіпотези. Чи можна спростити значення цього поняття?

Пояснення «не науковою» мовою

Гіпотеза - це здатність передбачати, прогнозувати результати роботи, і це найважливіша складова практично кожного наукового відкриття. Вона допомагає прорахувати майбутні помилки та промахи та знизити їх кількість у рази. У цьому гіпотезу, народжену безпосередньо під час роботи, можна довести частково. За певного результату у припущенні немає сенсу, і тоді гіпотези не висуваються. Ось таке просте визначення поняття гіпотези. Тепер можна говорити про те, як вона будується, та обговорити найцікавіші її види.

Як народжується гіпотеза?

Створення доказу в людській голові – непростий розумовий процес. Дослідник зобов'язаний вміти створювати та оновлювати отримані знання, а також він повинен відрізнятися такими якостями:

Проблемне бачення. Це здатність показувати шляхи наукового розвитку, встановлювати його головні тенденції та пов'язувати роз'єднані завдання докупи. Складає проблемне бачення з уже здобутими навичками та знаннями, чуттям та здібностями людини у дослідницькій справі.
Альтернативний характер. Ця риса дозволяє людині робити найцікавіші висновки, знаходити абсолютно нове у відомих фактах.
Інтуїція. Цей термін означає несвідомий процес, і він не ґрунтується на логічних доводах.

У чому полягає суть гіпотези?

Гіпотеза відбиває об'єктивну реальність. У цьому вона подібна до різних форм мислення, але вона також і відрізняється від них. Головна специфіка гіпотези полягає в тому, що вона відображає у матеріальному світі факти у ймовірному ключі, вона не стверджує категорично та достовірно. Тому гіпотеза – це припущення.

Всім відомо, що при встановленні поняття через найближчий рід та відмінність потрібно буде вказати ще й на ознаки. Найближчим родом для гіпотези як будь-якого результату діяльності є поняття «припущення». У чому ж відмінність гіпотези від припущення, фантазії, пророкування, вгадування? Найбільші гіпотези, що шокують, не будуються на одних домислах, у всіх них є певні ознаки. Щоб відповісти на це питання, потрібно виділити суттєві ознаки.

Ознаки гіпотези

Якщо говорити про це поняття, варто встановити його характерні ознаки.

Гіпотеза – це особлива форма розвитку наукових знань. Саме гіпотези дозволяють науці переходити від окремих фактів до певного явища, узагальнення знань та пізнання законів розвитку того чи іншого явища.
Гіпотеза будується на висуванні припущень, що з теоретичним поясненням певних явищ. Це поняття виступає як окреме судження або цілої лінійки взаємозалежних суджень, закономірних явищ. Судження - це завжди проблематично для дослідників, адже в цьому понятті йдеться про імовірнісне теоретичне знання. Трапляється, що гіпотези висуваються на основі дедукції. В приклад можна навести шокуючу гіпотезу К. А. Тімірязєва про фотосинтез. Вона підтвердилася, але спочатку все почалося із припущень у законі збереження енергії.
Гіпотеза - це обґрунтоване припущення, що будується на якихось конкретних фактах. Тому гіпотезу не можна назвати хаотичним та непідсвідомим процесом, це цілком логічно стрункий та закономірний механізм, який дозволяє людині розширити свої знання для отримання нової інформації – для пізнання об'єктивної дійсності. Знову ж таки можна згадати шокуючу гіпотезу М. Коперника про нову геліоцентричну систему, в якій розкривалася ідея про те, що Земля обертається навколо Сонця. Всі свої ідеї він виклав у праці «Про обертання небесних сфер», всі припущення спиралися на реальну фактичну базу і виявлялася неспроможність тоді ще діючої геоцентричної концепції.

Ці риси, взяті разом, дозволять відрізняти гіпотезу від інших видів припущення, а також встановити її сутність. Як бачите, гіпотеза - це ймовірнісне припущення про причини того чи іншого явища, достовірність якого зараз не може бути перевірена та доведена, проте це припущення дозволяє пояснити деякі причини явища.

Важливо пам'ятати, що термін «гіпотеза» завжди вживається у двоякому значенні. Під гіпотезою розуміють припущення, яке пояснює якесь явище. Також про гіпотезу говорять як про прийом мислення, що висуває якесь припущення, а потім будує розвиток і підтвердження цього факту.

Гіпотеза часто будується як припущення причину минулих явищ. Як приклад можна навести наші знання про формування Сонячної системи, земного ядра, про народження Землі тощо.

Коли гіпотеза перестає існувати?

Подібне можливе лише у кількох випадках:

Гіпотеза отримує підтвердження і перетворюється на вже достовірний факт – стає частиною загальної теорії.
Гіпотеза спростовується і стає лише хибним знанням.

Подібне може статися під час перевірки гіпотез, коли накопичених знань достатньо встановлення істини.

Що входить у структуру гіпотези?

Будується гіпотеза з наступних елементів:

підстава – накопичення різних фактів, тверджень (обґрунтованих чи ні);
форма - накопичення різних висновків, що призведуть від підстави гіпотези до припущення;
припущення - висновки з фактів, тверджень, які описують та обґрунтовують гіпотезу.

Варто зазначити, що гіпотези завжди однакові за логічною структурою, але вони різняться за змістом та виконуваними функціями.

Що можна сказати про поняття гіпотези та види?

У процесі еволюції знань гіпотези починають розрізнятися за пізнавальними якостями, а також об'єктом дослідження. Зупинимося докладніше кожному з цих видів.

За функціями в пізнавальному процесі розрізняють гіпотези описові та пояснювальні:

Описова гіпотеза - це висловлювання, у якому йдеться про властиві досліджуваному об'єкту властивості. Зазвичай припущення дозволяє відповісти питанням «Що є той чи інший предмет?» або «Якими властивостями наділений предмет?». Цей тип гіпотези може висуватися у тому, щоб виявляти склад чи структуру об'єкта, розкривати його механізм дії чи особливості діяльності, визначати функціональні особливості. p align="justify"> Серед описових гіпотез зустрічаються екзистенційні гіпотези, які говорять про існування якогось об'єкта.
Пояснювальна гіпотеза - це висловлювання, побудоване з причин появи тієї чи іншої об'єкта. Такі гіпотези дозволяють пояснити, чому сталася певна подія або які причини появи якогось предмета.

Історія показує, що з розвитком знань з'являється все більше екзистенційних гіпотез, які розповідають про існування об'єкта. Далі з'являються описові гіпотези, які розповідають про властивості тих об'єктів, а вже наприкінці народжуються пояснювальні гіпотези, які розкривають механізм та причини появи об'єкта. Як бачите, відбувається поетапне ускладнення гіпотези у процесі пізнання нового.

Які гіпотези бувають щодо об'єкта дослідження? Розрізняють загальні та приватні.

Загальні гіпотези допомагають обґрунтувати припущення про закономірні зв'язки та емпіричні регулятори. Вони виконують роль своєрідних будівельних риштувань у розвитку наукових знань. Як тільки гіпотези доведені, вони стають науковими теоріями і роблять свій внесок у науку.
Приватна гіпотеза - це припущення з обґрунтуванням про походження та якість фактів, подій чи явищ. Якщо була поодинока обставина, яка стала причиною появи інших фактів, то пізнання набуває форми гіпотез.
Є ще такий вид гіпотези як робоча. Це висунене спочатку дослідження припущення, яке є умовним припущенням і дозволяє скомбінувати факти і спостереження в єдине ціле і надати їм первісне пояснення. Головна специфіка робочої гіпотези у тому, що вона приймається умовно чи тимчасово. Досліднику дуже важливо систематизувати отримані знання, дані на початку дослідження. Після них потрібно буде обробити і намітити подальший шлях. Робоча гіпотеза якраз і потрібна для цього.

Що таке версія?

Поняття наукової гіпотези вже з'ясували, але існує ще один такий незвичайний термін - версія. Що це таке? У політичному, історичному чи соціологічному дослідженні, а також у судово-слідчій практиці часто при поясненні тих чи інших фактів або їхньої сукупності висувається низка гіпотез, які по-різному можуть пояснити факти. Ось такі гіпотези називаються версіями.

Версії бувають загальними та приватними.

Загальна версія - це припущення, яке розповідає про злочин загалом у вигляді єдиної системи з певних обставин та дій. Ця версія відповідає не на одне, а на цілу низку питань.
Приватна версія – це припущення, що пояснює окремі обставини якогось злочину. Із приватних версій будується вже одна спільна.

Яким нормам має відповідати гіпотеза?

Саме поняття гіпотези у нормах права має відповідати деяким вимогам:

вона може мати кілька тез;
судження має бути оформлено зрозуміло, логічно;
аргумент не повинен включати судження або поняття двозначного характеру, які ще не можуть бути роз'яснені дослідником;
судження має включати спосіб вирішення проблеми, щоб стати частиною дослідження;
при викладі припущення забороняється використовувати цінні судження, адже гіпотеза повинна підтверджуватись фактами, після чого вона перевірятиметься і застосовуватиметься до широкого кола;
гіпотеза має відповідати заданій темі, предмету дослідження, завданням; всі припущення, неприродно прив'язані до теми, відсіваються;
гіпотеза неспроможна суперечити вже існуючим теоріям, проте є винятки.

Як розробляється гіпотеза?

Гіпотези людини є розумовий процес. Звичайно ж, уявити загальний та єдиний процес побудови гіпотези важко: все через те, що умови для розробки припущення залежать від практичної діяльності та специфіки тієї чи іншої проблеми. Однак можливо все ж таки виділити загальні межі етапів розумового процесу, які призводять до появи гіпотези. Це:

висування гіпотези;
розвиток;
перевірка.

Тепер потрібно буде розглянути кожен етап виникнення гіпотези.

Висунення гіпотези

Для висування гіпотези потрібно мати деякі факти, що стосуються певного явища, і вони повинні доводити ймовірність припущення, пояснювати невідоме. Тому спочатку відбувається збір матеріалів, знань і фактів, що відносяться до певного явища, яке надалі пояснюватиметься.

З матеріалів висловлюється припущення у тому, що це дане явище, чи, іншими словами, формулюється гіпотеза у вузькому значенні. Припущення у разі є деяке судження, яке висловлюють у результаті обробки зібраних фактів. Факти, у яких зроблено гіпотеза, можна логічно осмислити. Ось так з'являється основний зміст гіпотези. Припущення має відповідати питання сутності, причини виникнення явища тощо.

Розвиток та перевірка

Після висунення гіпотези починається її розвиток. Якщо припускати висунуте припущення правдивим, то має з'явитися низка певних наслідків. У цьому логічні наслідки не можна ототожнювати з висновками причинно-наслідкового ланцюга. Логічними наслідками є думки, які пояснюють як обставини явища, а й причини його виникнення тощо. Зіставлення фактів з гіпотези з встановленими даними дозволяє підтвердити чи спростувати гіпотезу.

Таке можливе лише внаслідок перевірки гіпотези на практиці. Гіпотеза завжди породжується практикою і лише практика може вирішити питання, чи є гіпотеза правдивою чи хибною. Перевірка практично дозволяє трансформувати гіпотезу в достовірне знання про процес (хибний він чи істинний). Тому не варто зводити істинність гіпотези до певної та єдиної логічної дії; під час перевірки практично застосовуються різні методики і методи докази чи спростування.

Підтвердження чи спростування гіпотези

Гіпотеза роботи у науковому світі застосовується часто. Цей спосіб дозволяє підтвердити чи спростувати окремі факти в юридичній чи економічній практиці через сприйняття. Прикладами можна назвати відкриття планети Нептун, виявлення чистої води в озері Байкал, встановлення островів у Льодовитому океані тощо. Все це колись було гіпотезами, а зараз – науково встановлені факти. Проблема полягає в тому, що в деяких випадках з практикою важко або неможливо діяти, і перевірка всіх припущень не є можливою.

Наприклад, зараз є шокуюча гіпотеза про те, що сучасна російська мова глуша за давньоруську, але проблема в тому, що зараз почути усну давньоруську мову неможливо. Неможливо перевірити практично, постригався в ченці російський цар Іван Грозний чи ні.

У випадках висування прогностичних гіпотез недоцільно чекати на їхнє безпосереднього і прямого підтвердження на практиці. Тому у науковому світі користуються таким логічним доказом чи спростуванням гіпотез. Логічне доказ чи спростування протікає опосередкованим шляхом, адже пізнаються явища з минулого чи сьогодення, недоступні для чуттєвого сприйняття.

Головні шляхи логічного доказу гіпотези або її спростування:

Індуктивний шлях. Більш повне підтвердження чи спростування гіпотези та виведення з неї деяких наслідків завдяки аргументам, які включають закони та факти.
Дедуктивний шлях. Виведення чи спростування гіпотези з інших, більш загальних, але вже доведених.
Включення гіпотези до системи наукового знання, де вона узгоджується з іншими фактами.

Логічне доказ чи спростування може протікати у прямій чи непрямій формі докази чи спростування.

Важлива роль гіпотези

Розкривши проблему сутності, структури гіпотези, варто відзначити ще й її важливу роль у практичній та теоретичній діяльності. Гіпотеза – це необхідна форма розвитку наукових знань, без неї неможливо зрозуміти щось нове. Вона відіграє у науковому світі, служить фундаментом для формування практично кожної наукової теорії. Всі суттєві відкриття у науці виникали далеко не в готовому вигляді; це були шокуючі гіпотези, які часом не хотіли навіть розглядати.

Все завжди починається з малого. Уся фізика була побудована на незліченних шокуючих гіпотезах, які підтверджувалися або заперечувалися завдяки науковій практиці. Тому варто згадати деякі цікаві ідеї.

Деякі частинки рухаються з майбутнього у минуле. Фізики мають свій збір правил і заборон, які прийнято вважати каноном, але з появою тахіонів, здавалося б, усі норми похитнулися. Тахіон - це частка, яка може порушувати всі прийняті закони фізики відразу: маса її уявна, а рухається вона швидше за швидкість світла. Було висунуто теорія у тому, що тахіони можуть рухатися у часі. Ввів частинку теоретик Джеральд Фейнберг у 1967 році та оголосив, що тахіони – це новий клас частинок. Вчений стверджував, що це є фактично узагальнення антиматерії. У Фейнберга була маса однодумців, і ідея прижилася на довгий час, втім, спростування все ж таки з'явилися. Тахіони не пішли з фізики зовсім, але їх все ж таки ніхто не зумів виявити ні в космосі, ні в прискорювачах. Якби гіпотеза була вірною, люди могли б зв'язуватися зі своїми предками.
Крапля водяного полімеру може знищити океани. Ця одна з найбільш шокуючих гіпотез говорить про те, що воду можна трансформувати в полімер - це компонент, в якому окремі молекули стають ланками великого ланцюга. При цьому властивості води повинні змінюватись. Гіпотезу висунув хімік Микола Федякін після експерименту з водяною парою. Гіпотеза довгий час лякала вчених, адже передбачалося, що одна крапля водного полімеру може перетворити всю воду планети на полімер. Втім, спростування самої шокуючої гіпотези не забарилося. Досвід вченого повторили, доказів теорії не знайшлося.

Подібних найбільш шокуючих гіпотез була маса свого часу, проте багато хто з них не підтверджувався після низки наукових експериментів, але про них не забували. Фантазія та наукові обґрунтування - ось два головні компоненти для кожного вченого.

У ХІХ ст. палеокліматичні зміни пояснювали зміною складу атмосфери, зокрема зі зміною вмісту в атмосфері вуглекислоти.

Як відомо, у земній атмосфері міститься вуглекислий газ близько 0,03% (за обсягом). Цієї концентрації достатньо, щоб зігрівати атмосферу, збільшуючи оранжерейний ефект. Підвищення концентрації вуглекислого газу може впливати на клімат, зокрема на температуру.

На Землі протягом тривалого часу підтримується середня річна температура 14 о З коливаннями ±5 про З.

Розрахунки показують, що якби вуглекислий газ в атмосфері був відсутній, то температура повітря на Землі була б на 21 про З нижче сучасної і дорівнювала б -7 про З.

Збільшення вмісту вуглекислоти вдвічі, по відношенню до сучасного стану, викликало б зростання середньої річної температури до +18 о.

Таким чином, теплі періоди у геологічній історії Землі можна пов'язувати з високим вмістом вуглекислоти в атмосфері, а холодні – з низьким її вмістом.

Зледеніння, яке було, ймовірно, після кам'яновугільного періоду могло бути викликане бурхливо розвивається в цей період рослинність, яка значно зменшила вміст вуглекислого газу в атмосфері.

Разом з тим, якщо біологічні або хімічні процеси не в змозі поглинути потік, що надходить (Вуглекислий газ може надходити як з природних джерел (діяльність вулканів, пожежі тощо), так і при спалюванні палива в результаті антропогенної діяльності) вуглекислого газу, то концентрація його зростає, це може призвести до підвищення температури атмосфери.

Вважається, що за останні 100 років у результаті спалювання органічного палива загальнопланетарна температура зросла на 0,5 о. Подальше збільшення концентрації вуглекислоти в атмосфері може стати однією з можливих причин потепління клімату XXI століття.

Що буде, якщо відбудеться подвоєння концентрації СО 2 ?

У північних середньоширотних регіонах літні посухи можуть скоротити продуктивний потенціал на 10-30%, що спричинить підвищення середньої ціни світової сільгосппродукції не менше ніж на 10%. У ряді районів істотно зросте тривалість теплого періоду року. Це може призвести до зростання продуктивності внаслідок адаптації с/г при впровадженні пізньостиглих і, як правило, більш врожайних сортів. значне зміщення основних лісових зон, при цьому зсув кордонів лісів у північній півкулі може становити кілька сотень кілометрів у напрямку півночі. Полярні пустелі, тундра та бореальні ліси, як очікується, скоротиться приблизно на 20%. У північних районах середньоазіатської частини Росії зональний кордон пересунеться на північ на 500-600 км. Зона тундри, може, взагалі зникнути на півночі Європи. танення снігу від 16 до 81%. Натомість літній стік зменшується на 30-68% і одночасно знижується вологість ґрунту на 14-36%.

Зміна кількості опадів і температури повітря може радикально змінити поширення вірусних захворювань, перемістивши межу їх поширення до високих широт.

Льоди Гренландії можуть повністю зникнути в найближчу тисячу років, що призведе до підйому середнього рівня Світового Океану на шість-сім м. Такого висновку дійшли британські вчені з Редингського університету, провівши моделювання глобальних змін клімату. Гренландський льодовик є другим за величиною після антарі товщина становить близько 3 тис. м (2.85 млн. куб. км замерзлої води). До цього моменту обсяг льодів в даному районі залишався практично незмінним: розтанули маси і айсберги, що відкололися, компенсувалися випадаючим снігом. Якщо середня температура в районі Гренландії підвищиться всього на три градуси Цельсія, почнеться інтенсивний процес танення вікових льодів. Більше того, за оцінками експертів NASA, Гренландія вже втрачає близько 50 куб. км замерзлої води на рік.

Чекати на початок танення гренландського льодовика, як показали результати моделювання, можна вже в 2035 році.

А якщо температура в цьому районі підніметься на 8 градусів Цельсія, льоди повністю зникнуть протягом тисячі років.

Зрозуміло, підвищення середнього рівня Світового Океану призведе до того, що багато островів опиняться під товщею води. Подібна доля, зокрема, очікує на Бангладеш та окремі райони Флориди. Вирішити проблему можна буде лише за умови різкого скорочення викидів вуглекислого газу в атмосферу.

Глобальне потепління призведе до інтенсивного танення льодів (Гренландія, Антарктика, Арктика) і до 2050 підвищення рівня світового океану на 30-50 см, а до 2100 до 1 м. При цьому можливе підвищення температури поверхневих вод на 0,2- 0,5 про що призведе до зміни практично всіх компонентів теплового балансу.

Через потепління клімату площа продуктивних зон Світового океану скоротиться приблизно на 7%. У цьому первинна продукція Світового океану загалом може зменшитися на 5-10%.

Танення льодовиків в архіпелагах у російському секторі Арктики може призвести до їхнього зникнення через 150-250 років.

Глобальне потепління на 2°С зрушить південну межу кліматичної зони, пов'язаної нині з вічною мерзлотою, переважно Сибіру на північний схід, по крайнього заходу, на 500-700 км.

Все це призведе до глобальних перебудов світового господарства та соціальних потрясінь. Незважаючи на те, що сценарій збільшення CO2 вдвічі малоймовірний, розглядати його потрібно.

Наведені вище прогнози показують, що використання природних ресурсів має орієнтуватися, з одного боку, на зменшення витрат органічного палива, а з іншого на підвищення продуктивності рослинного покриву (збільшення поглинання CO 2 ). Для підвищення продуктивності природного рослинного покриву необхідне дбайливе ставлення до лісів і болот, а підвищення продуктивності сільськогосподарських угідь комплексна меліорація.

«Оранжерейний» або «тепличний» ефект атмосфери може бути викликаний також і зміною вмісту в повітрі водяної пари. При збільшенні вмісту вологи температура збільшується, а при зменшенні - знижується.

Таким чином, зміна параметрів атмосфери може призвести до похолодання. Наприклад, зменшення вмісту вологи повітря вдвічі може знизити середню температуру земної поверхні приблизно на 5 о.

Похолодання може бути викликане не лише цими причинами, а й внаслідок зміни прозорості атмосфери внаслідок викиду вулканічного пилу та попелу, ядерних вибухів, лісових пожеж тощо.

Так, наприклад, засмічення атмосфери продуктами вулканізму збільшує альбедо (відбивна здатність) Землі як планети та зменшує надходження сонячної радіації на земну поверхню і це призводить до похолодання.

Вулкани є джерелами величезних мас пилу та попелу. Наприклад, підраховано, що в результаті виверження вулкана Кракатау (Індонезія) у 1883 р. було викинуто у повітря 18 км 3 пухкого матеріалу, а вулкан Катмаї (Аляска) у 1912 р. дав атмосфері близько 21 км 3 пилу та попелу.

За Гемфризом дрібні фракції пилу можуть залишатися в атмосфері багато років. Велика кількість твердих суспензій, що викидаються в атмосферу, швидке їх поширення по всій земній кулі і тривале їх збереження у зваженому стані зменшує надходження сонячної короткохвильової радіації на земну поверхню. При цьому скорочується тривалість сонячного сяйва.

Після виверження Катмаї 1912 р., навіть у Алжирі інтенсивність радіації була ослаблена на 20%. У м. Павловську, під Петербургом, коефіцієнт прозорості атмосфери після виверження цього вулкана замість нормальної величини 0,765 зменшився до 0,588, а серпні - до 0,560. В окремі дні напруга сонячної радіації становила лише 20% нормального значення. У Москві число годин сонячного сяйва в 1912 р. дорівнювало лише 75% того, що спостерігалося в суміжні роки. [Алісов Б.П., Полтараус Б.П. 1974]

Цікаві дані щодо ослаблення сонячної радіації твердими домішками в атмосфері повідомляються В. Б. Шостаковичем. Він повідомляє, що в посушливе літо 1915 р. лісові пожежі охопили в Сибіру площу в 1,6 млн. км 2 , а задимленість спостерігалася на площі в. 6 млн. км2. Ця площа дорівнює за величиною площі Європи. Сонячна радіація при цьому зменшилася в. серпні 1915 року до 65%. Пожежі тривали близько 50 днів і викликали: запізнення у дозріванні злаків на 10 - 15 днів.

Аналогічний вплив величезних лісових пожеж у 1950 році описує Векслер. Він повідомляє, що через дим денна сума інтенсивності сонячної радіації у безхмарні дні у Вашингтоні становила 52% норми для безхмарного дня. Аналогічну ситуацію можна було спостерігати у 1972 та 2002 роках у Росії.

Прихильником впливу помутніння атмосфери на клімат є Брукс. За його даними, всі холодні роки, починаючи з 1700 р., йшли за великими виверженнями вулканів. Холодні 1784-1786 рр.- за виверженням вулкана Асама (Японія) в 1783 році. Холодний 1816 («рік без літа») - за виверженням Томборо (о. Сумбава) в 1815 році. Холодні 1884 - 1886 рр.- за виверженням Кракатау в 1883 році. Холодні 1912 - 1913 гг. - за виверженням Катмаї (Аляска) в 1912 (див. рис 5.5).

Активним прихильником гіпотези вулканічної причинності, що пояснює коливання та зміни клімату, є один із найбільших кліматологів Росії – М. І. Будико. Він показав, що після вулканічного виверження, при середньому зменшенні прямої радіації на 10%, середня річна температура Північної півкулі зменшується приблизно на 2 - 3 про З.

Розрахунки М. І. Будико, крім того, доводять, що в результаті забруднення атмосфери вулканічним пилом сумарна радіація більш істотно послаблюється в полярній ділянці і мало - у тропічних широтах. При цьому зниження температури має бути більшим у високих широтах і порівняно невеликим у низьких.

Останні півстоліття Землі стало значно темніше. Такого висновку дійшли вчені Годдардського інституту космічних досліджень при NASA. Як показують глобальні виміри, з кінця 50-х до початку 90-х років минулого століття кількість сонячного світла, що досягає земної поверхні, зменшилася на 10%. У деяких регіонах, таких як Азія, Сполучені Штати та Європа світла стало ще менше. У Сянгані (Гонконгу), наприклад, "потемніло" на 37%. Дослідники пов'язують це із забрудненням навколишнього середовища, хоча динаміка "глобального затемнення" остаточно не ясна. Вченим давно відомо, що частинки речовин, що забруднюють атмосферу, певною мірою відбивають сонячне світло, не пускаючи його на землю. Процес йде давно і не є несподіванкою, підкреслив доктор Хенсен, проте "його наслідки величезні". Експерти не передбачають швидкого настання вічної ночі. Більше того, деякі налаштовані оптимістично, вказуючи, що в результаті боротьби із забрудненням навколишнього середовища повітря над деякими районами планети стало чистішим. І все ж феномен "глобального затемнення" потребує глибокого вивчення.

З наведених фактів випливає, що механічні домішки, що викидаються в атмосферу вулканами та утворені внаслідок антропогенної діяльності, можуть істотно впливати на клімат.

Для виникнення повного зледеніння земної кулі досить зменшення припливу сумарної сонячної радіації лише на 2%.

Гіпотезу впливу забруднення атмосфери на клімат було прийнято під час моделювання наслідків ядерної війни, яке було виконано вченими Обчислювального Центру РАН під керівництвом акад. Н.М. Моїсеєва. Ними було показано, внаслідок ядерних вибухів утворюються пилові хмари, що послаблюють інтенсивність потоку сонячних променів. Це призводить до суттєвого похолодання на всій території планети та загибелі біосфери в процесі «ядерної зими».

Необхідність великої точності підтримки природних умов Землі і неприпустимість їх зміни свідчать висловлювання багатьох учених.

Так, наприклад, колишній президент Нью-Йоркської Академії Наук Крессі Моррісон у своїй книзі "Людина не самотня" каже, що люди знаходяться зараз на зорі наукової ери, і кожне нове відкриття виявляє той факт, що «всесвіт був задуманий і створений великим конструктивним Розумом. Наявність живих організмів на нашій планеті передбачає таку неймовірну кількість будь-яких умов їх існування, що збіг всіх цих умов не може бути справою випадку. Земля віддалена від сонця точно таку відстань, коли промені сонця, обігрівають нас досить, але з занадто. Земля має нахил по еліпсу в двадцять три градуси, що викликає різні пори року; без цього нахилу водяні пари, випаровуються з поверхні океану, переміщалися по лінії північ - південь, нагромаджуючи лід наших континентах.

Якби місяць був лише за п'ятдесят тисяч миль від нас, замість того, щоб відстояти приблизно на двісті сорок тисяч миль, наші океанічні припливи були б такі величезні, що затоплювали б нашу землю двічі на день...

Якби наша атмосфера була б більш розрідженою, метеорити, що горять (які згоряють мільйонами в просторі), щодня вдаряли б у нашу землю з різних боків, виробляючи пожежі...

Ці приклади та багато інших показують, що немає жодної можливості на мільйон, щоб життя на нашій планеті було випадковістю» (цитується за матеріалами А.Д Шаховського).

Висновки до п'ятого розділу

Кліматичні умови є визначальними багатьох процесів, яких залежить існування біосфери Землі.

Зміна клімату внаслідок антропогенної діяльності небезпечна, якщо вона відбувається у глобальних масштабах.

Істотна зміна кліматичних умов можлива зі збільшенням вмісту «оранжерейних» газів в атмосфері (вуглекислий газ, водяні пари тощо)

Для компенсації парникового ефекту необхідне збільшення продуктивності природних та штучних цінозів.

Істотна зміна кліматичних умов можлива при забрудненні атмосфери механічними домішками.

Використання природних ресурсів має орієнтуватися, з одного боку, зменшення витрати органічного палива, з другого на підвищення продуктивності рослинного покриву (збільшення поглинання CO 2 ).

Слайд 2

Що таке гіпотеза?

Гіпотеза - це твердження, яке є ні істинним, доки підтвердилося, ні хибним, доки спростувалося, але використовується як робоча версія. Найчастіше гіпотези використовуються у природничих науках, таких як фізика, та описують причини природних явищ. Гіпотеза, що підтвердилася, стає основою наступних припущень. Гіпотеза - це слово грецького походження, дослівно перекладається як "підстава", "припущення". У сучасному розумінні не доведена теорія чи припущення. Гіпотеза висувається з урахуванням спостережень чи дослідів. Після гіпотеза то, можливо доведено, що свідчить про справедливості цієї гіпотези, чи спростована, що свідчить про її хибності.

Слайд 3

Види Гіпотез

Наукова гіпотеза Метафізична гіпотеза

Слайд 4

Наукова гіпотеза-це…

…така гіпотеза, яка пояснює всі відомі наукові факти на основі використання уявної абстрактної моделі об'єктів і явищ реального світу, що вивчаються, не містить внутрішніх логічних протиріч і з аналізу властивостей моделі виводить слідства, невідомі раніше і що допускають експериментальну перевірку. Після перевірки передбачених наслідків наукова гіпотеза може бути підтверджена, або спростована результатами експерименту. При експериментальному підтвердженні передбачених наслідків гіпотеза набуває визнання як НАУКОВА ТЕОРІЯ.

Слайд 5

Наукова гіпотеза

Існування атомного ядра Ернест Резерфорд

Слайд 6

Наукова гіпотеза

Існування електромагнітних хвиль Максвелл

Слайд 7

Вчені

Ісаак Ньютон Ейнштейн

Слайд 8

Метафізична гіпотеза-це…

…неперевірені гіпотези. Неможливість наукового доказу чи спростування метафізичної гіпотези не позбавляє її права існування. Прийняти чи відкинути таку гіпотезу є справою віри людини у її істинність чи зневіри у ній.

Про це твердження можна судити, істинно воно чи хибно. Саме воно є необхідною ланкою у розвитку науки.

У даній публікації ми дамо визначення поняття "гіпотеза", а також розповімо про деякі шокуючі гіпотези сучасного світу.

Значення

Гіпотеза (від грецької hypothesis, що означає "підстава") - це попереднє припущення, що пояснює якесь явище або групу явищ; може бути з існуванням об'єкта чи предмета, його властивостями, і навіть причинами його виникнення.

Сама собою гіпотеза не істинна і хибна. Лише отримавши підтвердження, цей вислів перетворюється на істину і перестає існувати.

У словнику Ушакова є інше визначення, що таке гіпотеза. Це наукове недоведене припущення, що має певну ймовірність і пояснює явища, які без цього припущення незрозумілі.

Володимир Даль у своєму словнику також пояснює, що таке гіпотеза. Визначення говорить, що це здогад, умоглядне (не спирається на досвід, абстрактне) становище. Це тлумачення досить легко і коротко.

Не менш відомий словник Брокгауза та Єфрона також пояснює, що таке гіпотеза. Визначення, що наводиться в ньому, пов'язане лише із системою наук про природу. За їхніми словами, це припущення, яке ми висловлюємо для тлумачення явищ. До таких висловлювань людина приходить, коли може встановити причини явища.

Щаблі розвитку

У процесі пізнання, що полягає у постановці припущення, виділяється 2 ступені.

Перша, що складається з кількох етапів, – розвиток власне припущення. У першому етапі даної щаблі відбувається висування становища. Найчастіше це здогад, навіть частково необґрунтований. На другому етапі за допомогою цієї припущення пояснюються раніше відомі факти і ті, які відкрилися вже після появи припущення.

Щоб бути повинне відповідати деяким вимогам:

1. Воно має суперечити себе.

2. Висунуте положення має бути перевіреним.

3. Воно не може суперечити тим фактам, які не належать до галузі гіпотези.

4. Воно має відповідати принципу простоти, т. е. у ньому має бути фактів, які вона пояснює.

5. Воно має містити новий матеріал і мати додатковий зміст.

На другому ступені відбувається розвиток знання, яке людина отримує за допомогою гіпотези. Простіше кажучи, це її доказ чи спростування.

Нові гіпотези

Говорячи про визначення, що таке гіпотеза, слід звернути увагу і на деякі з них. Сучасний світ досяг величезних успіхів у сфері пізнання світу та наукових відкриттів. Багато раніше висунуті гіпотези спростували і замінили на нові. Нижче наведені деякі з найбільш шокуючих гіпотез:

1. Всесвіт - це нескінченне простір, а матеріальна сутність, створена за єдиним законом. Вчені вважають, що Всесвіт має якусь вісь, навколо якої і обертається.

2. Усі ми – клони! На думку канадських учених, усі ми є нащадками клонованих істот, штучно створених гібридів, вирощених із однієї клітини у пробірці.

3. Проблеми зі здоров'ям, з репродуктивною діяльністю, а також зниження сексуальної активності пов'язані з появою синтетичних речовин у їжі.

Отже, гіпотеза перестав бути достовірним знанням. Це лише передумова для її появи.