Открытый Ньютоном закон всемирного тяготения  пример обстоятельств при которых интуиция приводила ученых к величайшим открытиям, поэтому любопытство, толкающее вперед науку, — основа нашей цивилизации.

Одна из самых знаменитых — запутанная история пути, приведшего Ньютона к его теории гравитации, первому великому универсальному закону физики. Значение гравитации основополагающее в микро и макро масштабах.

Все материальные объекты притягиваются друг к другу и  чем больше их масса  тем сильнее притяжение, но по мере удаления их друг от друга притяжение уменьшается.

История открытия теории гравитации Ньютоном

Ньютону было двадцать два года, он недавно закончил колледж и уехал подальше от чумы, охватившей Кембридж, чтобы вернуться к своей семье в родной Вулсторп в Линкольншире. Он взял с собой несколько книг по математике и геометрии Евклида и Декарта. Впоследствии он писал, что математикой и геометрией он увлёкся благодаря книге по астрономии, которую он купил на ярмарке.  Судя по всему, он был ничем не примечательным студентом. Он часто  прогуливал занятия размышляя о мире.  Интерес Ньютона к физическому миру и законам, лежащим в его основе, окреп и начал приносить плоды. В течение следующих двух лет его собственные исследования заложили основу для значительной части  более поздних работ по таким разнообразным предметам, как исчисление, оптика и, конечно, гравитация.

По возвращении в Кембридж в 1667 году Ньютон был избран членом совета колледжа и в октябре 1670 года стал профессором и заведующим кафедрой математики имени Лукаша. Ньютон провел следующие двадцать лет, читая лекции и занимаясь разнообразной научной и псевдонаучной деятельностью, включая алхимию и предсказания даты конца света. Экономист Джон Мейнард Кейнс сказал о Ньютоне, что он не «первый в веке разума, но последний из магов». Это не совсем точно, но чего можно ожидать от экономиста? Ньютон жил на рубеже донаучных времен и современной науки и сделал больше, чем большинство его современников, чтобы наступил этот переходный период. Его самым большим вкладом в современную науку стало издание в 1687 году книги «Математические начала натуральной философии», которое часто называют просто «Начала». Эта книга содержит уравнение, которое описывает действие гравитации настолько точно, что его использовали организаторы полёта астронавтов «Аполлона», выстраивая  путь к Луне. Уравнение описывало явление просто и глубоко,  и нашло применение и последствиях для научной мысли и методах науки.

Открытый Ньютоном закон всемирного тяготения  был доказан астронавтом «Аполлона», когда он бросил перо и молоток на Луне, не имеющей атмосферы, и увидел, как они падают с одинаковой скоростью, чего никогда не произойдет на Земле.

Универсальность закона

Есть много причин, почему открытый Ньютоном закон всемирного тяготения так важен. Он универсален, то есть он действует по всей Вселенной и для всего, что расположено не в непосредственной близости от черных дыр, слишком близко к массивной звезде или перемещается примерно со скоростью света. В этих случаях не требуется более точная общая теория относительности Эйнштейна. Для планет, которые обращаются вокруг звезд, вращения звезд вокруг галактик и вращения самих галактик вокруг некоего общего для них центра он более чем достаточно точен.

Открытый Ньютоном закон всемирного тяготения   применим ко всем временам в истории Вселенной, начиная с первых мгновений после Большого Взрыва. Его не следует воспринимать как должное, потому что закон был сформулирован на основе работ Иоганна Кеплера и наблюдений Тихо Браге, которые занимались только движением планет вокруг Солнца.

Интересен и важен тот факт, что закон, который регулирует «часовой механизм» нашей Солнечной системы, — это то же правило, которое регулирует движение галактик. Существует утверждение, что всей нашей Вселенной управляют одни те же законы физики.
В масштабах планет, гравитация может сделать гораздо больше, чем просто держать их на орбите и удерживать предметы на их поверхности, — она может лепить и формировать их ландшафт самыми неожиданными способами.

Первое определение скорости  света в практическом применении принадлежит датскому астроному Оле Рёмеру во время наблюдения над затмениями спутника Юпитера Ио.

Оле Рёмер

Астрономическая информация при наблюдении затмений

В начале XVII века король Испании Филипп III предложил вознаграждение тому, кто сможет разработать метод точного расчета долготы, находясь вдалеке от суши. Технологическая задача создания достаточно точных часов была слишком трудна, поэтому ученые начали искать высокоточные природные часы, и казалось, что вполне разумно будет обратиться к планетам, созвездиям и звездам на небе.

Галилей, открывший спутники Юпитера, был убежден, что он мог бы использовать их орбиты как часы, так как они регулярно входят в тень планеты-гиганта и выходят из нее. Используя систему Юпитера в качестве космических часов, Галилей разработал точную систему слежения за временем. Однако наблюдение с подвижного корабля затмений этих крошечных точек света, расположенных примерно за три четверти миллиарда километров  от Земли, было нецелесообразным, поэтому, хотя логика была очевидной, он не смог выиграть приз короля.

Несмотря на это стало ясно, что этот метод может быть использован для точного измерения долготы на суше, при стабильных условиях и при наличии телескопов высокого качества. Таким образом, наблюдения и каталогизация затмений спутников Юпитера, в частности, Ио, стали ценной астрономической информацией.

Гениальное объяснение скорости света

В середине XVII века итальянский и французский астроном и инженер Джованни Кассини исследовал спутники Юпитера. Он первым использовал затмения Ио для измерения долготы и опубликовал подробные таблицы с датами затмений.

В обсерватории Ураниборга, недалеко от Копенгагена, Жан Пикар и Оле Рёмер в течение нескольких месяцев 1671 года наблюдали более ста затмений Ио и отметили время затмений и интервалы между ними. Объединив данные из Ураниборга с наблюдениями Кассини из Парижской обсерватории, Рёмер заметил, что небесная точность «часов Юпитера» была не так высока, как можно было ожидать. В течение нескольких месяцев Рёмер прогнозировал, когда Ио окажется позади дрейфующего Юпитера. В зависимости от времени года наблюдалось значительное расхождение — более чем на двадцать две минуты — между прогнозируемыми и фактически наблюдаемыми временными интервалами между затмениями. Рёмер придумал гениальное и абсолютно верное объяснение тому, что происходит.

[box type=»shadow» ]Рёмер заметил, что наблюдаемые им временные отрезки между затмениями сдвигаются на более позднее время по отношению к предсказанному по мере удаления Юпитера от Земли и увеличения расстояния между планетами, вращающимися вокруг Солнца, и на более раннее, когда расстояние между Юпитером и Землей сокращается.

Гениальность Рёмера позволила ему понять, что эта модель доказывает правильность «часового механизма Юпитера и Ио», а погрешность зависит от расстояния между Землей и Юпитером и не имеет ничего общего с периодами обращения Ио. По мере того, как расстояние между двумя планетами увеличивается, свету от Юпитера требуется больше времени, чтобы достигнуть Земли. С другой стороны, по мере приближения Юпитера к Земле свету требуется меньше времени, чтобы до нас добраться, и поэтому Ио появляется раньше, чем ожидалось.[/box]

Рёмер смог правильно объяснить изменение времени при наблюдении затмений. Он указал скорость если в метрах в секунду то 215 миллионов метров в секунду, что не так уж далеко от современного значения 299 792 458 метров.
Консенсус относительно скорости света достигли только после смерти Рёмера (1710), но его измерение было первым определением скорости света, и ученые называют это «постоянной природы».

Не остается сомнений кто определил скорость света первым — датский астроном Оле Рёмер  в 1676 году.

Эти числа, как и постоянная гравитационная Ньютона, как и постоянная Планка, остаются неизменными со времен Большого Взрыва и являются главным достоянием нашей Вселенной. Они занимают важнейшее положение в физике, независимое от нашего существования, и ритм Вселенной невозможно было бы распознать, если бы их значения были хоть немного изменены. Хотя современные ученые уже приводят данные что скорость света непостоянна.

Многие планеты в нашей Солнечной системе имеют целые семьи спутников, от шестидесяти трех спутников у Юпитера и тринадцати лун у Нептуна до двух крошечных деформированных спутников Марса. У нашей планеты есть только одна особенная Луна, она — наш постоянный спутник, с которым мы шли сквозь Космос в течение почти четырех с половиной миллиардов лет.

Особенности Луны и её свойства в том, что в нашей Солнечной системе нет других планет, спутник которых был бы больше по отношению к материнской планете, чем наш. Она вращается всего лишь в 380 000 километров от Земли, это почти ничто по сравнению с расстояниями до звезд. Кроме того это самый близкий к Солнцу спутник планеты так как у других более близких к светилу планет Меркурия и Венеры естественных объектов нет.

Размер нашего естественного спутника составляет примерно четверть диаметра Земли, что делает его пятым по величине  в Солнечной системе, после Титана, Ганимеда, Каллисто и Ио, хотя, конечно, их материнские планеты Юпитер и Сатурн значительно больше, чем Земля.

Это делает Землю и Луну фактически особенной двухпланетной системой.

Свойства естественного спутника

Наилучшая из существующих теория формирования нашего естественного спутника заключается в том, что он появился около 4,5 миллиарда лет назад.

Когда планета размером с Марс, которую называли Тейя, врезалась в новообразованную Землю, взрыв выбросил на орбиту камень, который медленно преобразовался в видимую нами сегодня лунную структуру. Доказательством этой теории отчасти служит то, что Луна имеет очень похожий на внешнюю земную кору состав, хотя она гораздо менее плотная, поскольку ее железное ядро значительно меньше. И это может служить еще одним доказательством этой теории. В том случае, если столкновение Тейи с Землей было скользящим ударом, железное ядро Земли осталось нетронутым, поэтому относительное количество железа в Луне оказалось небольшим. Следовательно, гравитационное поле Луны намного слабее, чем наше.

Когда Нил Армстронг «совершил свой маленький шаг» и ступил на небесное тело, он весил там всего 26 килограммов, несмотря на то, что был одет в скафандр, который на Земле весил 81 килограмм. Происходит это потому, что сила гравитационного поля естественного спутника составляет примерно одну шестую часть силы гравитационного поля Земли.

Влияние лунной гравитации

Однако несмотря на свое относительно слабое гравитационное притяжение особенности Луны в том что она всё же имеет большое влияние на нашу планету. Из-за близости спутника к нашей планете ее гравитационное притяжение существенно варьируется в разных частях земной поверхности. Под прямым углом к положению  лунная гравитация в действительности увеличивает гравитационное притяжение Земли и сплющивает все предметы. В этом и состоит причина приливов, так как вода растягивается легче, чем камень, формирующий дно океана. Вода в океанах выпирает наружу по отношению к Земле под Луной и на противоположной стороне Земли по отношению к спутнику. Разница в высоте воды составляет всего несколько метров, но может быть гораздо больше, в зависимости от формы береговой линии. Стоит отметить, что существуют также приливы в породах земной поверхности: гравитация влияет не только на воду! Но породы намного жестче и поэтому не так сильно растягиваются. Поверхность Земли, тем не менее, из-за приливных эффектов поднимается и опускается на несколько сантиметров. Изучение Луны продолжается и приносит всё новые и новые особенности этого небесного тела.

Особенности Луны также в том, что на всем протяжении человеческой истории половина её поверхности  оставалась скрытой от наших глаз вплоть до 1959 года, когда советский зонд «Луна-3» впервые ее сфотографировал. Это дало нам первое представление об этом таинственном пейзаже. Девять лет спустя космонавты на борту «Аполлона-8» стали первыми людьми, покинувшими орбиту Земли и первыми человеческими существами, непосредственно наблюдавшими обратную сторону Луны собственными глазами.

У всего в нашей Вселенной есть определенные скорости. В середине прошлого века  преодоление скорости звука человеком было существенно и знаменательно.

В 1940-1950-х годах звуковой барьер обладал почти мифическим статусом, так как инженеры по всему миру пытались построить самолет, скорость которого превышала бы 1236 километров в час, что соответствовало быстроте перемещения, с которой звук передвигается в атмосфере Земли при температуре 20 град.

Но что означает это ограничение перемещения? Что подразумевает физика этого явления, и как она влияет на попытки нашей инженерии преодолеть ее?

Скорость звука в воздухе при температуре 20 градусов и нормальном давлении составляет порядка 1236 километров в час или 343,3 метров в секунду

Быстрота перемещения звуковой волны

Звук в разных газовых средах передвигается, возмущая их молекулы — это всего лишь импульс давления, который перемещается сквозь воздух.
Быстрота перемещения этой волны давления определяется свойствами воздуха и зависит от его температуры: чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы воздуха. Кроме того, она зависит от массы молекул воздуха, а воздух, как известно, — это, в первую очередь, смесь азота и кислорода. И еще реакция воздуха на сжатие может быть обусловлена так называемым «адиабатическим индексом».

В разумном приближении, скорость звуковой волны зависит, главным образом, от среднего движения молекул воздуха при определенной температуре.

Следовательно, скорость звука — совсем не предел. Это просто быстрота перемещения, с которой волна давления проходит через воздух, и нет никаких причин, почему бы какому-либо объекту не удалось бы ее превысить. Это было известно задолго до того, как были изобретены самолеты, но это знание не удовлетворяло тех, кто хотел помочь человеку двигаться быстрее звука. В ходе второй мировой войны было предпринято множество попыток производства сверхзвуковых самолетов, но преодоление скорости звука не было вплоть до 14 октября 1947 года, когда американский лётчик-испытатель Чак Йегер стал первым человеком, пилотировавшим сверхзвуковой самолет. На самолете Bell-XSl   Йегер стартовал из бомбового отсека модифицированного бомбардировщика В29 и в горизонтальном полете преодолел звуковой барьер, с чем и вошел в историю авиации. Год позже советский пилот Иван Федоров повторил достижение Йегера  в 1948 году. Советские самолеты Ла-176 (1948), МиГ-15 (1949), Як-50 (1950) уже позднее смогли преодолеть скорость звука.

Преодоление скорости звука сопровождается красивыми визуальными и звуковыми эффектами.

«Хантер»

Первый серийный околозвуковой истребитель-бомбардировщик Хоукер «Хантер» уже мог преодолевать скорость звука.  Это легендарный британский истребитель послевоенной эпохи, созданный в 1950-х годах. Этот самолет не должен летать на сверхзвуковых скоростях в горизонтальном полете, но в умелых руках пилота он смог превысить  1200 км  в час, преодолевая звуковой барьер.

Именно относительно быстрое движение материальной точки относительно выбранной системы ввело ещё одно понятие как число Маха  по имени австрийского учёного Эрнста Маха (1838-1916). Это внесистемная единица измерения показывающая отношение скорости полета относительно звука.

Сейчас рекорд скорости для пилотируемых аппаратов на реактивных двигателях принадлежит американскому самолету-разведчику SR-71 и составляет 3955 км в час или 3,2 Маха

Следовательно, звуковой барьер — это вовсе не препятствие, а всего лишь ограничение перемещения самого звука, определяемое физикой движения молекул воздуха.

В настоящее время скорость ракеты в космосе достигла величины 40 тыс. км/ч и пока имеет технологическое ограничение.

А что же световой барьер — то же самое?

Почему достаточно мощный самолет или космический корабль не может летать быстрее, чем волны в электрическом и магнитном полях? Ответ заключается в том, что «световой барьер» имеет совершенно иную природу и в принципе не может быть преодолен. Причиной этого является то, что распространение света в пространстве имеет  более важную роль во Вселенной, чем просто перемещение чего-либо.

С незапамятных времен  жители Земли пытались изучать Луну — ближайшего планетного соседа. Об этом свидетельствуют древние обсерватории там, где обитали когда-то разные цивилизации: в Великобритании, в Мексике, в Южной Америке. Кроме естественного спутника Земли они пытались больше узнать также о ближайших соседях —  Меркурии, Венере, Марсе, Юпитере и Сатурне, то есть больше половины Солнечной системы, тогда как ее меньшая и более отдаленная часть ждала своего открытия до XVIII, XIX и XX века.

Самый близкий сосед  Луна — является  ярким объектом ночного неба. В настоящее время этот естественный спутник хорошо исследован как людьми, так и искусственными спутниками, вращающимися вокруг.

Однако еще недавно это небесное тело представлялось весьма загадочным так как к Земле Луна повернута постоянно одной стороной.

 Только новейшие исследования помогли познакомиться с ее оборотной стороной. Именно детальным изучением лунной поверхности в 70-е годы начались современные исследования планет внутренней части солнечной системы — Меркурия, Марса, Венеры и некоторых спутников Юпитера и Сатурна. Сейчас более-менее известно из чего состоят планеты солнечной системы.

История исследования

Изучение Луны космическими аппаратами  началось в январе 1959 году с помощью советской автоматической станции «Луна-1». Станция пролетела на расстоянии 6 тысяч километров зафиксировав отсутствие магнитного поля. Последующие станции 4 октября 1959 года смогли передать изображение оборотной стороны. Вплоть до 1966 года было запущено 11 автоматических станций.

При первом же взгляде на Луну можно видеть две разных части — темные, неправильно называемые морями (с водой и морем они не имеют ничего общего), и светлые — материки, которые занимают 80 % поверхности Луны. Материал, образующий обе части, отличается химическим и минералогическим составом. Следует заметить, что на противоположной стороне Луны находятся только светлые, материковые горные породы. Поверхность Луны усеяна разного размера кратерами.

Возникновение кратеров является исключительно важным процессом формирования и образования лунной поверхности. Их количество на данной территории является хорошим критерием для определения возраста этой части.  В наиболее древних частях гораздо больше кратеров, чем в более молодых.
Раньше на Луне были  активные вулканы, из которых выливалась лава заполнившая крупные углубления возникшие в результате столкновения Луны с метеоритами. На этих местах возникли нынешние темные моря.

Самой замечательной вехой в истории изучения Луны была высадка 21 июля 1969 года в рамках лунной экспедиции корабля «Аполлон 11» астронавтов США Нила Армстронга (Neil Alden Armstrong) и  Эдвина Олдрина (Edwin Eugene Aldrin). Они провели на спутнике Земли 2,5 часа, собрали более 400 кг образцов, установили на  поверхности сейсмографы, определили количество испускаемого тепла, измерили  магнитное поле и силу тяжести на разных местах. До пилотируемого полёта в качестве подготовки в США было запущено несколько беспилотных миссий как  «Ranger» (1961—1965), «Surveyor» (1966—1968) и «Lunar Orbiter» (1966—1967).

СССР не запускал космонавтов на спутник, но проводил изучение Луны с помощью двух радиоуправляемых самоходных аппаратов, «Луноход-1» в ноябре 1970 г. и «Луноход-2» — в январе 1973 г. «Луноход-1»  проработал  10,5  месяцев, «Луноход-2» — 4,5  месяцев.

Оба аппарата  передали  достаточное количество данных о лунном грунте и  фотоснимков  лунного рельефа.

Цель исследования

Что из всего этого изучения следует?

Изучение Луны показало, что и как все остальные планеты, она имеет слоистое строение и горные породы на её поверхности иные, чем внутри.
Исследование Луны позволило сделать вывод что это тело, которое развивалось совершенно самостоятельно, как, например, Земля или любая другая планета. Изучение образцов лунной поверхности и почвы позволили людям объяснить некоторые черты метеоритов, бывшие до того времени неясными. Именно благодаря тому, что люди привезли на Землю образцы лунной поверхности, они могут теперь принимать данные, посылаемые автоматическими станциями. Расшифровывая данные можно  изучать  влияние вулканической деятельности, в результате которой возникла газовая оболочка нашей планеты, а также вся поверхностная вода в виде гидросферы Земли.

Данные, полученные в результате изучения лунной поверхности, можно использовать и при изучении ранней истории формирования земной поверхности. Так, в этой связи были открыты в том числе и на Земле ударные кратеры, возникшие в результате столкновения  с большими метеоритами.

У Луны есть в Солнечной системе множество родственников. Например, самую близкую к Солнцу планету Меркурий на некоторых снимках трудно от нее отличить. Поверхность Меркурия тоже покрыта бесчисленным количеством кратеров разных размеров и высоты, однако их физические свойства весьма различны. У Меркурия есть, по всей вероятности, довольно большое металлическое ядро. Об этом же свидетельствует и сильное магнитное поле этой планеты. Так что, хотя поверхность Луны и Меркурия похожа, их внутренняя структура раздельна. Черты поверхности Меркурия также показывают, что, наряду с кратерообразованием, важную роль в формировании лица этой планеты играло ее сжатие и силы прилива и отлива (взаимное притяжение космических тел). И только вулканическая деятельность поверхности, если она была, выражалась значительно слабее, чем на Луне.

Современное исследование спутника Земли

В настоящее время изучение Луны в рамках государственных программ ведущих космических держав США и России практически снизилось, но ускоренно проводится такими  странами как Китай, Индия, Япония.

В рамках частных коммерческих исследований выполняются работы в части колонизации (поселения людей) на спутнике и поиски  полезных ископаемых. Так обнаружено, что в поверхностном слое сыпучего лунного грунта реголите обнаружен редкий на Земле изотоп гелий-3.  Изотоп Гелий-3  может  использоваться в качестве топлива для будущих термоядерных реакторов. Применение Гелия-3 в земной энергетике по предварительным подсчетам  коммерчески выгоден. Возможно это даст всплеск интереса к этому самому близкому небесному телу.

Таким образом, изучение Луны продолжается в части использования её полезных ископаемых, для космического туризма, в качестве стартовой площадки для исследования удалённых областей Вселенной.

Понятие континентального шельфа: край континента, лежащего под океаном.

Этот шельф простирается от береговой линии континента до точки, называемой континентальным склоном. Континентальный склон представляет  подводный край который начинает  резко углубляться вниз к глубинам дна океана. Шельф спускающийся в глубокое океаническое дно относится к материку хотя под водой и является частью  соответствующего континента. Поэтому их края определяют реальные границы материков Земли, а не видимые береговые линии. Так образовалась гидросфера Земли.

Понятие континентального шельфа  — затопленная морем материковая часть.

Размеры

Глубина воды на континентальном шельфе  по сравнению с открытыми, более глубокими океанскими водами небольшая и редко бывает  более 150 метров.

Конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву предусматривает, что континентальный шельф каждого государства, над которым оно обладает исключительным экономическим суверенитетом, не должен превышать 200 морских миль от береговой линии любого государства. Ширина континентальных шельфов варьируется, но их средняя ширина составляет 40 миль, прежде чем уступить место более глубоким открытым водам океана.

Формирование

После происхождения Земли первоначально континентальные шельфы были сушей. Однако, за много миллионов лет, органические и неорганические материалы  сформировали дно подняв уровни моря.

Накопление неорганического материала, произошло когда реки несли осадки, такие как камни, почву и гравий, к краям континентов, а затем в океаны. Неорганические осадки накапливались слоями на континентальных окраинах, а также органические материалы, такие как растительные и животные останки. По данным ученых, в течение 18 000 лет во время пика Ледникового периода, когда большая часть воды на Земле была заморожена, уровень моря опустился и обнажил континентальные шельфы. Ученые утверждают что во время ледникового периода уровень моря был на 100 метров ниже, чем в наши дни.

Преимущества

Континентальные шельфы имеют большие запасы ископаемого топлива необходимого для удовлетворения энергетических потребностей мира. По данным 30 процентов нефти и 20 процентов природного газа могут быть добыты через  морское бурение.

Континентальные шельфы составляют менее 10 процентов от общей площади океанов. Тем не менее, большинство водных растений, животных и водорослей океана живут в них из-за обилия солнечного света, мелководья и богатых питательными веществами отложений, впадающих в них из речных стоков. В результате микроскопические креветки и такие важные виды рыб, как тунец, менхаден, треска, скумбрия и другие, процветают в водах относящихся к материку и вокруг них. Ламинария, гигантские морские водоросли, водоросли и водные растения растут, чтобы быть источниками пищи в пищевых цепочках водных существ. В результате, по данным различных исследований, 90 процентов производимой в мире рыбы приходится на районы относящиеся к материку.

Регулирующие законы и правовой режим

Во избежание споров правовой режим континентального шельфа между прибрежными государствами определен.

Организация Объединенных Наций (ООН) в 1982 году разработала законы и распоряжения, регулирующие континентальные шельфы. Эти законы наделяют прибрежные государства суверенными правами на районы вдоль их береговой линии, в пределах которых они могут исследовать и эксплуатировать береговую линию на расстоянии не менее 200 морских миль от своих берегов. Кроме того, любые доходы, полученные в результате разведки одной страны, должны распределяться между международным сообществом.

Что касается исследований, то ООН предусмотрела, что любые морские исследования, проводимые в исключительной экономической зоне (протяженность 200 морских миль) вдоль континентального шельфа, должны проводиться с согласия прибрежного государства, даже если они проводятся в мирных целях.

Правовой режим континентального шельфа в России утвержден нормативными документами:

• Законом «О недрах» 21 февраля 1992 года N 2395-1 с вносимыми редакциями вплоть (например  ред. от 03.08.2018)
• Федеральным законом от 30.11.1995 г. №185-ФЗ «О континентальном шельфе Российской Федерации» в  полном соответствии с нормами Конвенции ООН по морскому праву (1982 г.).
• ПП РФ от 08.01.2009 г. №4 по определению порядка рассмотрения заявок на получение права пользования недрами;
• ПП РФ от 04.02.2009 г. №94 по установлению размеров разовых платежей за пользование недрами.

Континентальный шельф России в районе береговой линии Северного Ледовитого океана из-за сложных природных условий сформировался  по геологическим масштабам только что, буквально несколько лет назад. Северный Ледовитый океан имеет самую большую площадь шельфа: глубины до 200 м занимают порядка 40% всей его площади. Данные подтвердили наличие в этих районах большого количества  запасов полезных ископаемых. Борьба за правовую принадлежность арктических полезных ископаемых будет, очевидно, продолжаться.

Законами и постановлениями  определены отношения, возникающие в области  изучения, использования и охраны недр, в том числе и по добыче минеральных ресурсов и связанных с ней перерабатывающих производств.

Представление геолога

Если для географической карты граница между материком и морем является основной, то геологическая граница между ними находится совсем в другом месте.

Для геолога ряд водных поверхностей не относится ни к океанам, ни к морям, а является составной частью материков, которые отличаются от океанов своим геологическим строением. Поэтому часто то, что в географическом атласе окрашено в синий цвет моря, геологи считают ещё континентом. Например, вся территория между Норвегией и северным окончанием Британских островов в геологическом отношении не является морем. Для геолога это — подводная окраина материка, называемая континентальным шельфом. Поэтому в этой части мира геологи ведут себя как на материке и достигают поистине материковых успехов: они открыли здесь залежи нефти и природного газа, ряд других сырьевых ресурсов, характерных для материка. Выяснилось, что материковые отмели и периферические части материка (шельфы) вообще богаты нефтью.
И только там, где в море уже нет материковых горных пород, для геолога начинается настоящий океан. Даже если бы из океанов была выпущена вся вода или она бы замерзла, все равно по составу горных пород и общему строению океанического дна геолог бы определил, находится ли место в океане или на материке.

[box type=»success» ]В глобальном контексте глубина 20-550 м, обычно определяемая как 200 м с шириной 2-450 км и характеризуются широкой изменчивостью.

Континентальные шельфы занимают площадь около 27 млн. км², что составляет около 7% площади поверхности океанов.[/box]

В движении весь земной шар

Но, несмотря на это понятие континентального шельфа, океаны значительно больше, чем континенты. Видно, что распределение материков на поверхности Земли в геологическом прошлом не было таким же, как в настоящее время.

Изображения дрейфа материков в прошлом давались в учебниках скорее как курьез. Однако в 60-е годы нашего века было обнаружено много доказательств того, что континентальные массы действительно перемещаются. Европа вместе с Африкой отдаляется от Америки, Индия была составной частью Антарктиды, а Австралия, спустя сотни миллионов лет приплыла к Азии, наткнулась на азиатский блок. Однако измерить это движение непосредственно до сих пор еще не удалось.

Геофизики, изучающие магнитные свойства горных пород океанского дна, доказали, что магматические горные породы образуют длинные линейные, одинаково направленные намагниченные полосы, симметрично разложенные вдоль срединно-океанического хребта.

Это значит, что данные пояса горных пород имеют одинаковый возраст и извергались из срединно-океанического хребта.
Срединно-океанические хребты — наиболее важные структуры в строении земной коры. Одинаковое положение областей с повышенной вулканической деятельностью, термоактивностью и сейсмической активностью привело геологов к разделению мира на крупные образования — плиты. Сейсмические зоны находятся на границе плит. В соответствии с представлениями, сформировавшимися в 60-70-е годы 20 столетия, плиты перемещаются в горизонтальном направлении друг к другу, можно было бы сказать — они плывут.

Гипотеза о дрейфе материков очень стара и была высказана несколькими учеными в конце 19 и начале 20 века. Наиболее известной является теория немецкого ученого Альфреда Вегенера, который считал, что части материковой коры — континенты (сиал) плавают на пластичной массе (симе). Учёный считал что 200 млн лет назад все континенты были соединены воедино и лишь потом разошлись в том виде который мы знаем сейчас с образованием континентального шельфа.

Каждое вещество или жидкость требуют специального материала для емкости, в которой они будут храниться. Но есть универсальные решения, как пластиковые технические емкости в которых можно сберегать почти все виды жидкостей.

Пластик лучший материал

Острая проблема хранения топлива для машин и механизмов, которая неизменно встает перед любым владельцем СТО, автозаправки, механизированного предприятия или мастерской, где есть дизель-генератор, теперь решена. Достаточно приобрести пластиковые технические емкости для дизтоплива необходимых размеров и можно не думать о сохранности своих энергоносителей.

Пластик стопроцентно герметичен, и эту герметичность не нарушает никакое внешнее воздействие. Пусть это будет нагрузка от больших объёмов, пусть вибрации при транспортировке, или воздействие кислот и агрессивных нефтепродуктов – он выдержит всё.

Пластиковые емкости для топлива можно использовать во всех климатических зонах и при любой погоде.

Мы помним, что ржавчина и коррозия были бичом железных посудин для топлива. Их обязательно нужно было накрывать от дождя, солнца, следить за микроклиматом в помещении, не допускать контакта с агрессивными моющими средствами и т.д. и т.п. Все эти неудобства остались в прошлом. Теперь емкости для различных нефтепродуктов, масел и технических жидкостей требуют гораздо меньше ухода, потому что они сделаны из пластика.

Из этого универсального материала производят не только емкости для агрессивных жидкостей. Пищевые продукты и вода тоже отлично сохраняются в упаковках из полиэтилена и полипропилена. При этом содержимое не только не приобретает неприятного вкуса и запаха, но и абсолютно изолировано от негативных окружающих факторов.

Поистине универсальное вещество, этот пластик!

Транспортировка и установка на своё место изделий и крупногабаритных конструкций из пластика не требует значительных усилий и наличия специальной техники. Там, где раньше нужно было вызывать подъёмный кран и погрузчик, теперь справляются обычные грузчики. Удобные и лёгкие емкости из этого материала вытеснили все другие. Ведь зачем мучить людей, технику и топливо, если можно угодить всем, сэкономив при этом немалые средства?

Ибо пластиковые баки, резервуары, емкости и другие изделия в разы дешевле металлических, керамических и иных. Производство пластиковых бутылок и емкостей при этом рентабельно.

Гарантийный срок на пластиковые технические емкости исчисляется десятком лет и может быть увеличен в разы, если того требует ситуация.

Среди абитуриентов большую популярность приобретает дистанционная форма обучения. Использование информационных технологий даёт возможность удовлетворить образовательные потребности и получить высшее образование онлайн в престижных вузах молодым людям даже из отдалённых населённых пунктов страны.

Как происходит обучение

При поступлении на дистанционную форму студент обеспечивается всеми учебными материалами. Это:

• тематический план;
• презентации к каждой дисциплине;
• видео- и аудиозаписи лекций и семинаров;
• список рекомендованной литературы;
• практические задания и методрекомендации по их выполнению;
• тесты самоконтроля и др.

Чаще всего молодые люди обучаются в виртуальном пространстве через свой «Личный кабинет». Размещённые на WEB-портале материалы структурированы по каждому предмету. Электронные курсы помогают студенту самостоятельно осваивать программу. Во многих вузах на портале присутствуют преподаватели, контролирующие выполнение практических и других письменных заданий. Они отвечают на возникшие вопросы, дают консультации и необходимые разъяснения в процессе обучения. Если для лабораторной работы требуется специальное оборудование, его можно создать в стенах учебного заведения.

Например, вуз ВЭГУ предоставляет электронное обучение, в процессе которого задействуются компьютерные программы и современные телекоммуникации с целью доставки материала и общения. Студенты используют синхронные коммуникации:

• платформу видеоконференций;
• Skype;
• Google Talks и др.

К асинхронным относятся:

• электронная почта;
• форумы;
• чаты;
• социальные сети.

Использование прогрессивных технологий позволяет подготовить специалистов, которые востребованы на рынке труда.

Кто выбирает дистанционное образование

Электронная учёба — это обучение новой эпохи, уникальный опыт творческой и познавательной деятельности. Оно для тех, кто:

• желает самостоятельно выбирать темп обучения;
• учиться в любой точке мира;
• планирует получить высшее образование с привлечением ведущих телекоммуникационных технологий;
• не признаёт никаких ограничений.

Такая форма учёбы ликвидирует бытовые расходы и не препятствует карьере.

Преимущества дистанционного образования

Электронное обучение происходит через интернет. Студенту нужны: компьютер, доступ к Сети и, главное, желание получать образование. Востребованность такой формы обучения определяется её достоинствами:

• возможность учиться тогда, когда есть время;
• обратная связь с преподавателями для консультирования;
• получение диплома о высшем образовании в престижном вузе.

Студент может обучаться без отрыва от работы. Ему не нужно ездить на сессии, уходя в специальный отпуск. Обучающийся имеет гибкий график, который позволяет ему сохранять равновесие между работой, жизнью и учёбой. Таким образом, он может во время учёбы продолжать зарабатывать деньги, осваивая при этом практические навыки, и получит «корочку», которая откроет ему перспективы продвижения по карьерной лестнице. Но стоит учесть, что такая форма учёбы требует большой организованности, несмотря на возможность для молодого человека свободно планировать свой день.

Одним из важных преимуществ дистанционного обучения является индивидуальный подход к каждому студенту. Это реальный шанс получить  высшее образование онлайн человеку с ограниченными возможностями. Ознакомиться с учебными технологиями можно на сайте www.vegu.ru.

Современная наука биофизика о различных процессах живой материи прошла через такие же методы познания как и другие науки. Теоретические и эмпирические (наблюдение, эксперимент, сравнение, измерение) методы познания необходимы в такой сложной науке как биофизика изучающей принципы построения живого.

Наука биофизика более шире изучает существование живой природы от нейронов, к которым ближе наука нейрофизиология до биосферы в целом.

Познание живого

На протяжении двух тысячелетий после Аристотеля существовало убеждение, что основные закономерности природы и живого в том числе могут быть познаны с помощью метода  только чистых рассуждений и такими вопросами должны заниматься скорее философы, нежели экспериментаторы. В этот период почти безраздельно царствовали взгляды Аристотеля, и наука от перспективных идей Архимеда пошла по ниспадающей ветви к фиглярству Нострадамуса и алхимиков.

В начале семнадцатого столетия в публикации Галилея «Трактат о двух новых науках» впервые была выдвинута доктрина экспериментального метода. Утверждение Галилея, защищавшее прямую альтернативу аристотелевскому рационализму, положило начало периоду научного развития и физических открытий, который продолжается и в настоящее время.

В данном случае придется отойти от традиционного содержания предмета физических наук и заняться исследованием физических механизмов, лежащих в основе опыта и поведения, т. е. попытаться найти физические объяснения возникающих психологических явлений возникающих у человека.

Проблемы, возникшие в этой новой области, привлекли пристальное внимание самых разнообразных специалистов, логиков, математиков, экспериментаторов. В результате внезапного проявления такого энтузиазма появилось быстро расширяющееся семейство «моделей мозга», абстрактных представлений нервной системы, элементы и свойства которых оказались результатом скорее простого положения, чем наблюдения.

При анализе сложившейся ситуации очень полезно вспомнить урок Галилея и не скатываться на позицию Аристотеля с его верой в способность человека познать суть вещей на основе только чисто рациональных рассуждений.

Познание основной единицы нервной системы нейронов

Учитывая, что нервная система состоит из простых элементов нейронов, многие математически мыслящие биологи пытались получить аналитическое представление или модель нейрона.

Модель нейрона учитывала бы все его известные функциональные характеристики и могла бы привести к предсказанию функциональных характеристик большого количеств  элементов как нервные синапсы, которые сложным образом связаны между собой. От их связи зависит то каким есть любое живое существо.

Наиболее значительная в этом направлении была работа американского биофизика Рашевского, впервые опубликованная в 1938 году. В его исследованиях учитывается известная информация о механизмах проводимости нервных импульсов. Сюда можно отнести  математическую модель  других ученых, описывающую генерацию и распространение потенциалов действия  нейронов, которая построена на полученных через органы чувств фактах.  Математические методы, используемые в их работах, напоминают методы классической физики. Наиболее важные свойства нейрона представляются с помощью дифференциальных уравнений, из которых затем получаются значения переданных сигналов. Сигналы, переданные системой нейронов, могут быть получены из аналитических выражений для самих нейронов, если структура сети полностью определена и если определены условия распространения сигналов через синаптические узлы. При передаче функции нейрона обычно принимаются во внимание явления временного и пространственного суммирования. Кроме того, при этом предполагается, что следующие непосредственно друг за другом и разделенные очень небольшим промежутком импульсы вызывают временное состояние возбуждения  нейрона, которое затухает во времени. Если это состояние возбуждения доходит до порогового уровня, то  нейрон разряжается и при этом образуется характерный  потенциал или нервный импульс. Именно такие нервные импульсы позволяют выполнять функции любым живым организмом.

Таким образом, эмпирические методы в биофизике как наблюдение, эксперимент, сравнение, измерение уже имеют место, а не только теоретические рассуждения.