Концепции современного естествознания

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет ИКМИТ

Специальность ГМУ (бакалавр)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Студент Алексеева Елена Евгеньевна

Курс 3 Шифр 12-240

Москва 2015 г.

1. Методы познания природы. Всеобщие, общенаучные и конкретно-научные методы познания, их соотношение. Применение математических методов в естествознании

природа естествознание геосферный тектонический

Метод (греч. -- «путь», «способ») -- совокупность приемов и операций, практическое и теоретическое освоение действительности.

Метод вооружает человека системой принципов, требований, правил, руководствуясь которыми можно достичь цели. Учение о методе берет свое начало в науке нового времени (Бэкон, Декарт)

Методология -- учение о методе

Важнейшая задача методологии -- изучение происхождения, сущности, эффективности и других характеристик методов познания. Методы познания принято подразделять по степени их общности, то есть по широте применимости на:

- всеобщие (диалектический, метафизический)

- общенаучные (используемые в разных областях наук, имеющие широкое спектральное применение)

- частно-научные (используемые только в рамках исследования конкретной науки) Они как правило включают в себя те или иные общенаучные методы, то есть специфическое применение общенаучных приемов для изучения конкретной области.

Общенаучные методы могут использоваться только на теоретическом уровне познания, только на эмпирическом уровне или на обоих.

Эмпирический уровень -- основа теоретического, но он не может существовать без результатов теоретического

- Наблюдение -- чувственное отражение предметов и явлений внешнего мира

Это исходный метод эмпирического познания, позволяющий получать первичные сведения об объекте.

Научное наблюдение:

1) целенаправленное (должно вестись для решения конкретной задачи)

2) планомерное

3) активное (исследователь должен активно искать нужные моменты)

4) включает описание объекта

5) описание результатов исследования образует эмпирический базис науки

Наблюдение стало сопровождаться экспериментом в результате последовательного развития науки. В наблюдении отсутствует деятельность направленная на преобразование из-за недоступности, нежелательности и отсутствии технических и иных возможностей в постановке эксперимента

По способу проведения наблюдение может быть непосредственным (изменения отмечаются непосредственно органами чувств человека) и опосредованным (с использованием технических средств).

- Эксперимент -- активное, целенаправленное и строгоконтролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект, для выявления и изучения тех или иных его сторон

Экспериментатор может преобразовывать объект, создавать искусственные условия изучения, вмешиваться в естественные процессы

- Измерения -- процесс, заключающийся в определении количественных значений тех или иных свойств и сторон изучаемого объекта с помощью специальных технических устройств

Большинство научных экспериментов и наблюдений включают в себя проведение разнообразных измерений. Важной стороной процесса измерения является методика его проведения -- совокупность приемов, использующих определенные принципы и средства измерения

Теоретический уровень

- Абстрагирование -- мысленное отвлечение от менее существенных свойств и сторон объекта с одновременным выделением, формированием одной или нескольких существенных сторон этого объекта

Процесс познания всегда начинается с рассмотрения конкретных объектов. В процессе абстрагирования происходит восхождение от чувственно-воспринимаемого конкретного объекта к воспроизводимому в мышлении абстрактному представлению о нем. Результат абстрагирования -- абстракция. Абстракция достигается путем упрощения при переходе от чувственно-конкретного к абстрактному. Она дает возможность лучше понять изучаемый объект, раскрыть его сущность.

Абстракция отождествления -- понятие, полученное в результате отождествления некоторого множества предметов и объединения их в особую группу.

Изолирующая абстракция -- абстракция, полученная путем выделения некоторых свойств, отношений, неразрывно связанных с предметами материального мира в самостоятельной сущности (устойчивость, растворимость и т.д.)

Формирование научных абстракций, общих теоретических положений не является конечной целью познания, а является лишь средством разностороннего глубокого познания конкретного (необходимо дальнейшее восхождение обратно к конкретному). Полученное на этом этапе знание будет качественно иным по сравнению с полученным на этапе чувственного познания.

Исследователь в результате использования данного метода получит целостную картину явления во всем богатстве его содержания.

- Идеализация, мысленный эксперимент -- мысленное внесение определенных изменений в изучаемый объект в соответствии с целями исследований

- Формализация -- особый подход в научном познании, который заключается в использовании специальной символики, позволяющей отвлечься от изучения реальных объектов, от содержания описания их теоретических положений и оперировать вместо этого некоторым множеством символов.

Для любой формализационной системы необходимо:

1.знаниеалфавита

2. знание правил «построения предложений»

- Метод индукции -- формально логическое умозаключение, которое приводит к получению общего вывода на основе частных посылов (от единичного к общему)

- Метод дедукции -- выведение, получение частных посылов на основе общих положений

Эмпирический и теоретический

- Анализ -- разделение объекта на составные части с целью отдельного изучения.

Но для постижения объекта как единого целого нельзя ограничиться анализом, необходим синтез.

- Синтез -- изучение объекта как единого целого.

В процессе синтеза производится соединение расчлененных в результате анализа частей объекта. Синтез раскрывает место и роль каждого элемента в системе целого, устанавливает их взаимосвязь и взаимообусловленность. Анализ и синтез -- 2 стороны одного аналитического метода познания.

-Аналогия

- Моделирование.

2. Геология и ее развитие в 19-20 веках. Современные концепции развития геосферных оболочек

Существует выражение - земная твердь. Оно выражает мнение большинства людей о том, что Земля нечто основательное, статичное. На самом деле Землю можно приравнять к живому организму, так как она находится в постоянном внешнем и внутреннем движении, перемещении и количественном и качественном изменении отдельных частей.

Частично эти процессы определяются энергетикой поверхности Земли, которая представляет собой тепловую машину: ее "нагреватель" - Солнце, "холодильник" - безвоздушное пространство, "рабочая жидкость" состоит из атмосферы и гидросферы. Изменения в поступающей солнечной радиации определяют сезоны года и температурные различия между экватором и полюсами. Для сохранения энергетического баланса Земли происходит перенос тепла в направлении полюсов. Различия в нагревании Земли обусловливают ее действие как тепловой машины. Результатом переноса тепла являются течения в атмосфере и океанах, возникающие вследствие различного нагревания земной поверхности. Солнечная энергия, частично поглощаясь внешними геосферными оболочками, в основном отражается ими же в космос. Прогревание Солнцем распространяется на глубину, не превышающую 28-30 м. Значит, основу энергетики Земли составляют ее собственные процессы.

Также происходит перемещение и химическое изменение вещества в глубинах Земли. С некоторым приближением Землю можно представить в виде закипающего супа, где в кастрюле есть твердые части (мясо - ядро), восходящие и нисходящие потоки жидкости (обмен между внутренними геосферными оболочками), плавающие на поверхности масляные пятна (литосферные плиты), пар (атмосфера), внешняя среда (космос). При этом в кастрюле происходят и химические процессы.

Энергетическая эволюционная динамика Земли определяется в основном тремя составляющими: энергией гравитации (около 82%), энергией радиоактивного распада (около 12%), приливной энергией (около 4%). В масштабах Земли подобные процессы обозначаются как геотектонический механизм эволюции планеты. За счет работы этого механизма Земля представляет собой сложную динамическую (то есть существующую в движении) структуру, возникшую и развивавшуюся естественным путем - еще один пример широкомасштабного эволюционного процесса.

В основе работы геотектонического механизма лежит продолжающийся процесс дифференциации вещества Земли. На границе между мантией и ядром за счет высокой температуры происходят химические процессы, похожие на те, что человек использует в металлургических печах: из соединений железа восстанавливается чистое железо. Тяжелое железо тонет, а более легкий "шлак", образующийся в тех же реакциях, всплывает вверх, к земной коре. Возникает конвекция. При этом восходящие потоки более легкого и нагретого вещества должны компенсироваться нисходящими потоками более тяжелого и холодного, которое заполняет освобождающееся внизу место. Восходящие и нисходящие потоки в мантии пространственно разделены. Поэтому у верхней ее границы, под земной корой, возникают горизонтальные потоки, направленные от точек выхода восходящих движений к зонам опускания вещества. Вот на этих-то горизонтальных потоках скользят плиты, на которых расположены материки Земли.

Всю мантию можно представлять себе как систему конвективных ячеек, в каждой из которых вдоль одной стенки вещество поднимается из недр и течет вдоль поверхности к другой стенке. Там оно опускается вниз и вновь возвращается к первой стенке. Таким образом, движение вещества в земных недрах упорядочено в пространстве, и упорядоченность эта возникла естественным путем. Размеры конвективных ячеек должны быть сравнимы с толщиной мантии. Но отсюда вытекает, что существовали они не всегда, ибо расслоение Земли на ядро, мантию и т.д. заняло какое-то время после формирования нашей планеты. По расчетам геофизиков, интенсивность конвективных потоков в мантии стала достаточно интенсивной, чтобы разломать первичную земную кору на отдельные плиты, когда Земле исполнился почти миллиард лет. И последующая геологическая история Земли отражает конвективные движения в мантии, которые, как выясняется, обладают достаточно строгой периодичностью. Вновь мы сталкиваемся с самопроизвольным, естественным возникновением упорядоченности из первоначально однородного неупорядоченного состояния.

Тепловая энергия из поверхности планеты постепенно разогревала все ее вещество, переводя его в расплавленное состояние. Вещества, обладавшие наибольшей плотностью (в основном железо и никель), стали диффундировать в центр планеты. Этот процесс обуславливал химическую эволюцию земной материи, которая привела к распределению элементов по геосферным оболочкам на основании теории гетерогенной аккумуляции.

В геодинамической теории выделяют эндогенные процессы, связанные с внутренней динамикой Земли. Это горообразование, тектоника горных пород, вулканизм, метаморфизм, землетрясения, образование ловушек для нефти и газа и т.д. Процессы, связанные с внешней динамикой, порождаемые поступающей на Землю солнечной энергией, называются экзогенными. К ним относятся: выветривание, заболачивание, работа ветра, деятельность атмосферных вод, водных потоков, морей, озер, ледников, а также оползни, лавины, обвалы, криогенные процессы и др.

Литосферные плиты постоянно движутся как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях. Оценки показывают, что средние скорости смещения в зонах повышенной сейсмической активности достигают 0,3 мм в год, в спокойных - 0,05 мм в год. Горизонтальные движения земной коры осуществляются крупными блоками. Гипотеза дрейфа континентов, получившая развитие уже в наше время, возникла в XIX веке (Снайдер).

Зоны, ограничивающие плиты, образованы срединно-океаническими хребтами и глубокими океаническими желобами. Здесь расположено большинство действующих вулканов. Длина цепей вулканов составляет около 37 тыс. километров. На каждом километре за 1 миллион лет извергается до 40 кубических километров нового силикатного материала. Сегодня известно до 15 жестких плит. Из них 6-7 - крупные, сталкивающиеся, погружающиеся и надвигающиеся одна на другую. Эти плиты, имеющие толщину 75-150 км, "плавают" на мантии. Вместе с плитами перемещаются и континенты. Установлено, что Красное море расширяется со скоростью 1 см в год, Хребет Петра Великого на Памире движется в сторону Гиссарского хребта со скоростью около 2 см в год. По палеомагнитным данным, Великобритания за последние 200 миллионов лет развернулась по часовой стрелке примерно на 30° и сместилась к северу. Это периодический процесс, в котором главной движущей силой служит тепловая конвекция в нижней мантии, а источником энергии является радиоактивный распад. Казалось бы, естественная радиоактивность как монотонно ослабевающий процесс не может вызвать расщепления и соединения континентов, но здесь важна особенность распространения тепла через земную кору и ухода его в окружающее пространство.

Океаническая кора проводит тепло вдвое более эффективно, чем континентальная. Поэтому если некоторую часть поверхности занимает суперконтинент, под ним должно накопиться тепло мантии, ведущее к его вздыманию и разрушению. После раздвижения осколков тепло уходит под образующиеся между ними новые океанические бассейны. Поэтому при непрерывном подведении тепла к поверхности из-за малой теплопроводности континентов оно "прорывается" через нее лишь в отдельные и достаточно короткие отрезки времени. По схеме, разработанной Дж. Уилсоном, сначала в недрах континента образуются "горячие точки" вулканов, потом они соединяются в рифтовые долины, вдоль которых происходит раскол континента. Рифтовые долины готовят место новому океану, а через сами рифты горячее вещество мантии поступает к поверхности, готовя океанское дно. С течением времени дно уплотняется, охлаждается, опускается вниз, углубляя океан, и этот процесс длится примерно 200 млн. лет. Затем самая древняя часть нового океанического дна, примыкающая к континентальным осколкам, настолько уплотняется, что погружается под континентальную кору - начинается процесс субдукции. Далее океан закрывается, а континенты сближаются. При этом силы сжатия порождают горы.

Современные данные позволили сформулировать гипотезу, что в истории Земли континенты не менее пяти раз объединялись в суперконтиненты, образуя поочередно Лаурентию (1,9 млрд. лет назад), безымянный (1,5 млрд. лет назад), Роднию (1 млрд. лет назад), Гондвану (650 млн. лет назад) и Пангею (250 млн. лет назад). Суперконтинентальный цикл длится около 440 млн. лет. Суперконтинент устойчив около 80 млн. лет, накапливающееся тепло вызывает зарождение рифтов. Через 40 млн. лет континент раскалывается. Через 160 млн. лет дрейфующие континенты максимально удаляются. Затем они начинают сближаться и суперконтинент восстанавливается. Если сейчас Атлантический океан находится еще в стадии раздвижения, то потом, когда его кора состарится и начнет погружаться под соседние континенты, он может закрыться.

Сопоставление времен интенсивного горообразования и развития рифтов обнаруживает удивительные закономерности. Середины периодов горообразования падают примерно на 2600, 2100, между 1800 и 1600, 1100, 650 и 250 млн. лет назад. Интервалы между ними порядка 400-500 млн. лет. Примерно через 100 млн. лет после каждого из них наступала пора рифтогенеза. Возрасты большого числа вынесенных из мантии пород группируются на отрезки времен со средними значениями 2500, 2000, 1700-1500, 1000 и 600 млн. лет. Период образования гор, протекавший около 250 млн. лет назад, сменился рифтогенезом и разрушением Пангеи. Таким образом, период эволюции суперконтинента - порядка 500 млн. лет. Эта периодичность отражается и в колебаниях уровня океанов.

Тектоника плит, оставаясь основной концепцией анализа истории Земли как планеты, в настоящее время оказывается частным элементом более общей теории развития Земли или глобальной геодинамической модели гесосферных оболочек. Эта модель должна учитывать многооболочечное строение Земли и в то же время автономность протекающих в этих оболочках процессов, а также их взаимодействие, которое может носить переменный характер. В ней должно найти отражение равноправие в объеме всей Земли конвективного (горизонтального) и вертикального тепломассопереноса. Модель должна также учитывать существование различных периодов изменения тепловыделения Земли, а также общую тенденцию к его снижению в связи с исчерпанием запасов внутреннего тепла. Иначе говоря, искомая модель должна учитывать временное развитие структуры Земли. Наконец, следовало бы учесть и то, что Земля - это планета, являющаяся открытой системой и подверженная влиянию космических процессов (метеориты и астероиды, облака космической пыли, излучения и т.п.).

Выражаясь образно, геодинамические процессы можно суммировать следующим образом. Атмосфера оказывает давление на литосферу и гидросферу, две последние упруго сжимают мантию планеты, которая в свою очередь спрессовывает ядро Земли. Если же идти от центра планеты к ее периферии, то динамическая картина оказывается другой. Ядро Земли притягивает к себе вещество всех других геосферных оболочек, охватывает их обручем инициированного им магнитного поля, нагревает мантию и достигающие ее оболочки литосферы. Мантия Земли передает мощные потоки тепловой энергии литосфере, раздвигает океанское дно и перемещает литосферные плиты. Литосфера и гидросфера оказывают тепловое воздействие на атмосферу. Выветриваясь и испаряясь, они передают ей также огромные массы вещества. Таким образом, геодинамическая активность Земли также имеет свою историю: она находится в полном соответствии с историей эволюции геосферных оболочек.

В науках о Земле широко используются эволюционные представления. В этой связи большое внимание уделяется понятию "геологическое время". При измерении геологического времени желательно сочетание различных методов - стратиграфического, биостратиграфического, изотопного.

Для неклассической геологии характерна концепция глобальной эволюции Земли. Оно базируется на понимании энергии, выделяемой при химико-плотностной дифференциации вещества в мантии и ядре планеты, в качестве главного динамического фактора. Специфику геологических процессов определяет в первую очередь именно упомянутая выше дифференциация вещества.

Каждая геосферная оболочка имеет свою собственную историю. Коэволюция геосферных оболочек образует историю Земли в целом.

3. Охарактеризуйте несколько открытий, связанных с развитием современной геологии

В последние 30 лет всеобщее признание получила концепция или теория тектонических плит земной коры, согласно которой в течение всей кайнозойской эры материки перемещались по поверхности планеты. Действительно, рассмотрев карту мира как разрезную картинку, можно заметить, что в целом ряде случаев - Южная Америка и Африка, Антарктида, Австралия и Индостан - границы материков удивительным образом хорошо совмещаются. Это любопытное обстоятельство было отмечено довольно давно, однако только в 1912 году немецкий геофизик А. Вегенер сделал обоснованное предположение о существовании праконтинентов, их возможном расколе и дальнейшем движении образовавшихся континентов по поверхности Земли. Но как же может двигаться материк? Понадобилось более полувека, чтобы эта теория получила признание специалистов, объяснявших особенности строения коры на основе предыдущей парадигмы, в которой основная роль отводилась вертикальным перемещениям пород и их слоев.

Обсудим вкратце основные аргументы, приводящие к заключению о движении материков. Если считать, что некоторые нынешние материки когда-то составляли одно целое, то можно сделать целый ряд выводов, допускающих проверку. Наиболее достоверным способом датировки и географической привязки пород является метод "руководящих ископаемых" - анализ останков окаменевшей фауны. Если один и тот же вид животных (например, трилобиты) встречается в различных точках поверхности, то можно полагать, что соответствующие осадочные породы образовались в одно и то же время. В различных регионах наибольшее распространение получали различные виды руководящих ископаемых. Оказалось, что в соответствующих точках совмещенных границ материков имеются одинаковые ископаемые, имеющие одинаковый возраст. Немедленным практическим выводом был поиск одинаковых полезных ископаемых в соответствующих точках. И в Южной Америке нашли алмазы, соответствующие Африканским месторождениям.

Другим обстоятельством, до выявления которого Вегенер не дожил, были особенности намагниченности горных пород. Известно, что при повышении температуры до определенного значения (температуры Кюри) вещество теряет свои магнитные свойства, а при понижении температуры вновь намагничивается, если вокруг имеется магнитное поле. Когда раскаленное вещество магмы изливается на поверхность и начинает остывать, его возникающая намагниченность определяется магнитным полем Земли и связана с направлением на магнитный полюс. При анализе намагниченности горных пород было установлено, что направление на магнитный полюс существенно менялось на протяжении истории Земли. Это позволяет вычертить траекторию дрейфа магнитного полюса по поверхности. Получается некоторая кривая, один из концов которой совпадает с современным магнитным полюсом. Построив такую кривую сначала по геологическим данным Европы, а затем Северной Америки, можно обнаружить, что, с одной стороны, они не совпадают, а с другой - их формы чрезвычайно схожи. И если допустить, что Лабрадор, Северная Америка и Европа некогда составляли единое целое, причем смыкались по прослеживаемым линиям, близким к береговым, то полученные траектории дрейфа магнитного полюса практически совпадут.

В 50-е годы был изучен так называемый Атлантический рифт - узкий горный хребет на дне Атлантического океана, протянувшийся с севера на юг от Арктики до Антарктиды. Его осевая линия представляет собой провал, по его сторонам имеются крутые возвышения, части которых иногда достигают поверхности океана и являются островами. Рифт является зоной повышенной вулканической активности. Исследования намагниченности горных пород вдоль склонов хребта обнаружило любопытную особенность: вдоль хребта идут полосы шириной примерно 30 км (так называемые полосовые аномалии), в которых намагниченности поочередно направлены в противоположные стороны. Это указывает на то, что магнитные полюса Земли на протяжении ее истории неоднократно менялись местами. С другой стороны, это означает, что в результате вулканической деятельности кора вдоль рифта раздвигалась. Точные спутниковые измерения показывают, что Северная Атлантика раздвигается примерно на 1 см в год. Аналогичный регион в восточной части Тихого океана раздвигается на 5 см в год. Где же тогда сдвигаются участки коры и куда деваются, сдвинувшись? Один ответ очевиден: горные хребты на суше могут представлять собой результат столкновения плит. Но есть и другой. Помимо рифтовых возвышений на океанском дне существуют и впадины. Как правило, они расположены вдоль побережья. Самой глубокой и самой известной является Марианская впадина в юго-западной части Тихого океана. Если нанести на карту всю систему таких впадин и отметить зоны сейсмической активности, то их расположения совпадут. При этом оказывается, что эпицентры землетрясений располагаются на глубинах от нескольких километров до нескольких десятков километров. Эти значения соответствуют значениям толщины коры под океаном и материком. Можно предположить, что раздвигающаяся океаническая кора "задвигается" под континентальную. При этом образуются понижения поверхности (впадины), а кроме того при взаимных перемещениях возникают значительные механические напряжения, сброс которых (взаимное проскальзывание плит) и приводит к землетрясениям. Таким образом, подводные желоба имеют геологическое значение.

Реконструкция очертаний древних материков и анализ геофизических данных позволяют восстановить следующую картину. В середине кайнозоя (то есть примерно 300 млн. лет назад) на Земле существовало два материка: Гондвана и Лавразия. Гондвана состояла из сомкнутых Южной Америки, Африки, Индостана, Австралии и Антарктиды. Лавразия состояла из Северной Америки, Лабрадора и Европы. Между Гондваной и Лавразией находился океан Тетис, соединяющий современные Атлантический и Тихий океаны. Он сужался по направлению к западу, так что эти материки смыкались. Остатками Тетиса являются Средиземное и Черное моря. Существование в прошлом сухопутных путей между регионами, которые теперь принадлежат разным континентам, привело к распространению одинаковых животных на территориях, впоследствии далеко разделенных водными пространствами. При этом на вновь образующихся континентах эволюция шла по-разному. Так, травоядные сумчатые, первоначально заселявшие также и исходно смежные с Австралией территории, в самой Австралии уцелели, а в Азии были уничтожены новыми - плацентарными млекопитающими, бывшими в основном хищниками. Однако о том, что в давние времена сумчатые проживали там в изобилии, можно догадаться по останкам костей. Известен также вид гигантских морских черепах, проживающий на побережье Южной Америки, самки которого откладывают яйца на острове, расположенном в 2000 км от берега. Что заставляет их проделывать столь дальний путь, неясно, если не предположить, что в давние времена (а род этих черепах насчитывает 90 млн. лет) остров был неподалеку от места проживания черепах, а затем очень медленно отодвигался от суши в результате материкового дрейфа. Так медленно, что черепахи не могли среагировать на этот процесс.

Имеются указания и на то, что помимо раздвиганий и разворотов Гондвана и Лавразия смещались и в целом. Анализ остатков флоры в геологических отложениях показывает, что области суши, которые теперь находятся в экваториальных областях, раньше были в полярных, а экватор пересекал Лавразию. Если материки не двигались, то единственным объяснением, которое могло бы быть ответственным за такое изменение климата, является изменение наклона оси вращения Земли. Однако если бы по каким-то причинам это случилось, то последствия были бы катастрофическими для всей планеты вплоть до распада ее на части. Примерно 200-160 млн. лет назад активизация вулканической деятельности привела к образованию разломов и дроблению протоматериков. Двигающиеся на север Африка и Индия сомкнулись с двигающимися на юг Европой и Азией, Тетис исчез, и возникла Альпийско-Кавказско-Гималайская гряда молодых гор. Из географически близких нам примеров можно упомянуть расширение Кандалакшского залива, в результате чего Кольский полуостров постепенно отъезжает на север.

Что же является движущей силой таких циклопических перемещений? Как показывают данные термодинамических и сейсмических измерений, внутри мантии существуют вариации как плотности, так и температуры. Это означает, что возможна циркуляция вещества, когда горячий и менее плотный материал поднимается вверх, растекается, охлаждается и, став более плотным, опускается в глубину. То, что мантия состоит из твердого вещества, не должно смущать, поскольку имеется наглядный пример - текущие ледники. Оказывается, достаточно очень небольшой разности температур, чтобы материал пришел в движение, которое, конечно, является очень медленным. Такая циркуляция вполне может привести к тем подвижкам, о которых шла речь. Правда, необходимо отметить, что для осуществления такого процесса необходима однородная мантия, т.е. состоящая из вещества, состав которого не меняется с глубиной, не становится более плотным. Вынос вещества наружу должен приводить либо к расширению Земли, либо к образованию складок, либо компенсироваться погружением части коры вглубь. Подсчет суточных ростовых колец на кораллах (аналогичных годовым кольцам на деревьях) показывает, что примерно 400 млн. лет назад в году было 400 суток, то есть Земля вращалась быстрее, то есть ее радиус был меньше (момент количества движения сохраняется). Однако недостаточно меньше, чтобы соответствовать расчетному количеству материала, выведенного к настоящему времени наружу из мантии. Складки действительно есть - горные хребты, состоящие из сжатых пород. Однако рассчитанное суммарное сжатие современных гор не соответствует и малой доле того материала, который добавился к коре из верхней мантии за последние 25 млн. лет. А вот погружение коры действительно имеет место, как о том было сказано про глубоководные желоба.

Теория тектонических плит существенно изменила мировоззрение людей и их представление об эволюции нашей планеты. Она имеет также и практические аспекты. Мы стали лучше понимать природу землетрясений и получили возможность улучшить их прогнозирование. Зная линии разломов земной коры, вдоль которых происходит смещение плит, можно наблюдать за этим смещением, и, если оно замедляется или останавливается, это указывает на вероятность скорого сейсмического толчка. Более того, существуют проекты бурения скважин вдоль разломов, куда в качестве смазки будет закачиваться вода, что приведет к снижению амплитуды толчков. Кроме того, на основе теории тектонических плит стало более понятным распределение полезных ископаемых и источников сырья.

Сейчас тектоника плит подтверждена прямыми измерениями скорости плит методом интерферометрии излучения от далёких квазаров и измерениями с помощью спутниковых навигационных систем GPS. Результаты многолетних исследований полностью подтвердили основные положения теории тектоники плит.

Список литературы

1. Вегенер А. Происхождение материков и океанов /пер. с нем. П. Г. Каминского под ред. П.Н. Кропоткина. -- Л.: Наука, 1984. -- 285 с.

2. ТарлингД., Тарлинг М. Движущиеся материки. М.: Мир, 1973.

3. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: учеб. для вузов/Г.И. Рузавин.-М.:ЮНИТИ,2005.

4. Ващекин Н.П. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов / Н.П. Ващекин, А.Н. Ващекин. - М. : РИОР:ИНФРА-М, 2010. - 252с.

5. 2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для бакалавров / А.А. Горелов. - 3-е изд., перераб и доп. - М. : Юрайт, 2012. - 347с.

6. 3. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов / под ред. С.И. Самыгина. - 12-е изд. - Ростов н/Д : Феникс, 2010. - 413с.

7. 4. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: учеб. для вузов / В.М. Найдыш. - М.:Инфра-М,2011.- 476с.

Размещено на Allbest.ru