Урок 32

 

 

Главная 
План 1 
План 2 
План 3 
План 4 
План 5 
План 6 
План 7 
План 8 
Конспекты 

Конспект урока по астрономии по теме: "Современные достижения и роль астрономии. Жизнь и разум во Вселенной"

Разработки уроков по астрономии, конспекты, презентации по астрономии

 Бесплатные разработки открытых уроков по астрономии в школе. Конспекты уроков по астрономии, презентации по астрономии в школе - скачать бесплатно Тематическое, календарное, поурочное планирование по астрономии скачать бесплатно

 

Разработка урока по астрономии.

Конспект урока по астрономии в школе в 11 классе по теме "Современные достижения и роль астрономии. Жизнь и разум во Вселенной"

Урок 32

Тема урока по астрономии: Современные достижения и роль астрономии. Жизнь и разум во Вселенной (обзорная лекция или доклады - сообщения учащихся)

Цель урока астрономии: Рассмотреть современные достижения в изучении Вселенной и роль астрономии в нашей современной жизни. Проблемы внеземной цивилизации. Наши послания. НЛО и АЯ.

Задачи урока астрономии в 11 классе:

 1. Обучающая: Рассмотрение основных способов практического применения астрономических знаний и средств космонавтики для нужд людей и перспектив развития человечества как космической цивилизации:

1) Обобщение, повторение и закрепление учебного материала по астрономии, физике, химии, биологии, экологии, истории и обществоведению:

  • - солнечно-земных и космическо-земных связях;
  • - основных направлениях и перспективах развития науки, техники и космонавтики;
  • - об актуальных глобальных проблемах современной цивилизации: энергетических, экологических, сырьевых, демографических и др.

2) Формирование системы понятий о ноокосмологии как науке:

  • - об основных признаках космических цивилизаций (КЦ) и главных направлениях их развития;
  • - об основных моделях развития цивилизации (Форрестера, Мартина, УР), ее состоянии и перспективах развития в XXI веке и отдаленном будущем;
  • - о привлечении астрономических знаний и средств космонавтики для выхода цивилизации из критического состояния и дальнейшего Устойчивого развития (УР).

 2. Воспитывающая: формирование научной картины мира и научного мировоззрения школьников, их экологическое и нравственное воспитание в ходе обсуждения материала о современном состоянии, путях и условиях развития земной цивилизации в ближайшем и отдаленном будущем.

 3. Развивающая: формирование умений работать с научно-популярной и справочной литературой, готовить доклады, выступать, дискутировать, отстаивать свою точку зрения.

Знать:

1-й уровень (стандарт) – о глобальных (энергетических, экологических, сырьевых, демографических и др.) проблемах современной цивилизации; ведущие положения концепции Устойчивого развития; основные пути и способы привлечении астрономических знаний и средств космонавтики для выхода цивилизации из критического состояния и дальнейшего Устойчивого развития; о предполагаемых направлениях развития космических цивилизаций.

2-й уровень - о глобальных (энергетических, экологических, сырьевых, демографических и др.) проблемах современной цивилизации; ведущие положения концепции Устойчивого развития; основные пути и способы привлечении астрономических знаний и средств космонавтики для выхода цивилизации из критического состояния и дальнейшего Устойчивого развития; о предполагаемых направлениях развития космических цивилизаций.

Уметь:

1-й уровень (стандарт) – работать с научно-популярной и справочной литературой, готовить доклады, выступать, дискутировать, отстаивать свою точку зрения.

2-й уровень - .

Оборудование урока астрономии: Фотографии НЛО из газет, журналов, радиотелескопов,  КА "Пионер" и "Вояджер". Отрывок из фильма «Звездные войны».

Ход урока астрономии:

Можно предложить учащимся доклады и сообщения на 3-5 минут (за 2 недели до проведения урока). Выбор делают школьники (дается более сильным), исходя из своих интересов например темы:

  • 1) "Что такое цивилизация?", "Можем ли мы называть земную цивилизацию космической?"
  • 2) "Как мы живем и как будем жить: модели цивилизации", "Экологический кризис", "Энергетический кризис", Проблемы демографии".
  • 3) "Основы концепции Устойчивого развития".
  • 4) "Астрономия для людей", "Космос – Земле".
  • 5) "Какими мы станем: перспективы развития человечества".
  • 6) "Наши послания к другим мирам".
  • 7) "Аномальные явления и НЛО".

1. Новый материал

     Современный образованный человек должен знать о проблемах, стоящих перед человечеством и о способах решения этих проблем, о дальнейших перспективах развития общественных отношений, науки и техники, всей цивилизации в целом. По мнению большинства ученых, одним из наиболее перспективных средств и способов сохранения и развития цивилизации Земли является совершенствование астрономических знаний и космонавтики для привлечения ресурсов и возможностей космического пространства для выхода человечества из энергетического и экологического кризиса.

"Цивилизация – это общность разумных существ, использующих обмен информации, энергии, массы для выработки действий и средств, поддерживающих свою жизнь и прогрессивное развитие" (В.С. Троицкий).

Или

"Цивилизация – высокоустойчивое состояние вещества, способного собирать, абстрактно анализировать и использовать информацию для получения качественно новой информации об окружающем и самой себе, для самосовершенствования возможностей получения новой информации и выработки сохраняющих реакций. Степень развития цивилизации определяется объемом накопленной информации, программой функционирования и производством для реализации этих функций" (Н.С. Кардашов)

    Ноокосмология это - комплексная наука, возникшая на стыке основных естественных, общественных и технических групп наук и использующая их знания, познавательные методы и средства для исследования эволюции космических цивилизаций, в число которых входит земное человечество.

    Основными проблемами ноокосмологии являются:

  • 1) возникновение и развитие жизни, разума и космических цивилизаций на Земле и во Вселенной;
  • 2) обнаружение и установление контакта с внеземными цивилизациями;
  • 3) следствия контакта, влияние его на развитие цивилизаций и вопросы взаимосвязи и совместного развития космических цивилизаций (КЦ).

  Исследования моделей возможной эволюции КЦ ведет к получению ценной информации о проблемах, встающих перед человечеством в ходе его дальнейшего развития.

   Рост научно-технических, экономических, культурных и политических связей между отдельными народами и государствами, объединение человечества в единую земную цивилизацию, возникновение глобальных проблем, эффективное решение которых невозможно без объединенных усилий всех людей земного шара, возрастание необходимости и значимости краткосрочных и долгосрочных прогнозов обусловили необходимость создания ноокосмологии как науки о ноосфере, основные положения которой были разработаны В. И. Вернадским; в их число входят:

  • 1) глобализм подхода, рассмотрение цивилизации как целостной, органически единой системы;
  • 2) социальный принцип поведения;
  • 3) экологический фактор.

     Научными и научно-техническими предпосылками ее создания являлись успехи в развитии комплекса социологических наук - истории, экономики, социологии и т. д., естественно-математических наук - астрономии, физики, химии, биологии, математики (разработка системного анализа, синергетики, теории катастроф, термодинамики необратимых процессов и т.д.), создание космонавтики и ее растущая роль в решении глобальных проблем, появление реальных возможностей для вступления в контакт с внеземными цивилизациями.

    Основные свойства Метагалактики - однородность и изотропность пространства, однородность и необратимость времени, симметричность физических законов, фундаментальность вероятностных закономерностей, "антропный принцип", наличие единых, общих законов эволюции материи на всех структурных уровнях; неопределенности, стохастичности, вероятностного характера развития, бифуркации, минимума диссипации (существования положительных обратных связей, предоставляющих в процессе эволюции преимущества более высокоорганизованным системам) обусловили направление хода эволюции - "от простого к сложному" с последовательным переходом от космологической стадии развития материи к химической и, далее, биологической стадиям. Возникновение отрицательных обратных связей привело к появлению нового важнейшего свойства материи - гомеостатичности, устойчивого поддержания параметров внутренней среды объекта при изменении внешних условий за счет обмена энергией, веществом и информацией с окружающей средой. "Информационная" эволюция обусловила не только необходимые и достаточные условия для возникновения и развития жизни на Земле, но и основные направления и темпы эволюции живых организмов. Данные современных астрономических наблюдений подтверждают возможность возникновения и широкого распространения биосфер в планетных системах звезд классов А0-К5 не только в нашей Галактике, но и, вероятно, у всех подобных звезд в других галактиках, а большое разнообразие физических условий на планетах земной группы различных звезд может привести к появлению разнообразных, в том числе непохожих на земные, форм высокоорганизованной материи.

   Главной функцией биосферы является ее адаптивно-адаптирующая деятельность: органический мир не только приспосабливается к среде обитания, но и изменяет внешние условия, приспосабливая их к себе. Закономерным этапом эволюции живых организмов становится появление разумных существ и преобразование биосферы в ноосферу - глобальную сферу разума как высшую стадию развития биосферы.

Ноосфера как органическая часть и порождение биосферы обладает не только адаптивно-адаптирующей функцией, но и приобретает новую, креативную функцию, направленную на расширение границ гомеостазиса и поиск новых экологических ниш ноосферы.

    Адаптирующая деятельность сообществ разумных существ опирается на совокупность освоенных технологий; каждому уровню развития технологий соответствует социальная структура общества, обеспечивающая максимально возможную эффективность производственной деятельности (оптимальная социальная адаптация). Креативная деятельность ведет к возникновению новых эффективных технологий. Противоречия между новыми прогрессивными уровнями технологий и старыми социальными структурами общества снимаются путем глубоких социальных преобразований и становятся своеобразным внутренним двигателем эволюции ноосферы. Существование противоречий между адаптивной и креативной функциями ноосферы и необходимость их периодического разрешения путем последовательных бифуркаций превращает ноосферу в динамическую, неравновесную развивающуюся систему. Оптимальным способом разрешения проблемы бифуркаций является коэволюция (совместная эволюция) природы и социума.

     Научная и производственная деятельность цивилизаций превращается в крупнейшую силу вначале планетарного, а затем и космического масштаба, оказывающую радикальное воздействие на биологические и геологические процессы родной планеты, а в перспективе - космические процессы в планетарной системе и, возможно, Галактике.

    В середине ХХ века земное человечество стало Космической цивилизацией (КЦ) - общество разумных существ, деятельность которых достигла космических масштабов.

   Целью разумной деятельности КЦ является изучение, освоение и преобразование окружающего мира или самоперестройка, соответствующее своей структуры, характеристик и свойств для сохранения и повышения устойчивости своего существования и дальнейшего развития; приоритетные задачи развития могут неоднократно и значительно изменяться за время жизни КЦ. Большинство современных ученых считает, что в начале своего развития любая КЦ обязательно проходит технологическую стадию.

    Эволюция КЦ носит антиэнтропийный характер и проявляет себя в усложнении и дифференциации внутренней, социальной, технологической и культурной структуры цивилизации. Способом и инструментом познания окружающего мира является наука, а практическим средством его и собственного преобразования - технология при общественном разделении труда, как одного из обязательных условий успешного освоения и использования высоких технологий.

    Разработкой моделей возможного развития космических цивилизаций занимались, начиная с 60-х годов ХХ века, многие ведущие ученые мира и научно-исследовательские организации (Дж. Бернал, А. Д. Урсул, В. В. Казютинский, С. Лем, Л. В. Лесков, И. С. Шкловский, Н. С. Кардашев, С.Ф. Лихачев и другие). Для построения моделей используются: экстраполяционный метод, основанный на изучении и прогнозировании наиболее общих тенденций развития земной цивилизации и системный подход, состоящий в изучении генеральных принципов строения, функционирования и эволюции сложных самоорганизующихся систем.

     В основе построения моделей лежат идеи:

  •  - универсальности физических, химических, биологических и социальных законов, действующих во Вселенной;
  •  - правомерности распространения выводов, полученных на основе обобщения опыта и знаний земной цивилизации, на цивилизации внеземные;
  •  - практическим выражением основной творческой функции КЦ служит процесс их технологической эволюции, состоящий в последовательном переходе между все более высокими уровнями ее развития;
  •  - процесс технологической эволюции цивилизаций сопровождается усложнением их внутренней структуры, увеличением потоков информации, используемой для оптимального управления их деятельностью, Возникновением большего числа новых каналов связей между структурными элементами цивилизаций, дальнейшим углублением и расширением дифференциальных и, одновременно, интегративных процессов.

    Вследствие этого предполагается:

  • 1. Процесс технологической эволюции КЦ носит в основном интенсивный характер.
  • 2. Эволюция КЦ подчиняется универсальным законам и, как динамический процесс, подчиняется экспоненциальным законам роста.

      Существует множество качественно различных состояний ноосферы, совокупность которых может быть представлена в виде многомерного фазового пространства вероятных состояний, в котором фазовые траектории описывают различные варианты эволюции ноосферы. В простейших моделях ученые ограничиваются в качестве основных направлений перспективных научных исследований энергетикой, биологией и ЭВМ.

Уровни технологической цивилизации

Уровни технологической цивилизации - Современные достижения и роль астрономии. Жизнь и разум во Вселенной

   Уровни развития взаимосвязаны, описываются единой системой критериев и образуют иерархическую последовательность. При определении каждого последовательного уровня развития в целях повышения достоверности прогноза учитывается возможность решения рассматриваемых научно-технологических проблем различными путями. Чем выше уровень, тем более эффективно используются энергетические и материальные ресурсы, тем лучше сбалансирован характер взаимодействия цивилизаций с окружающей средой и тем выше устойчивость цивилизаций к внешним воздействиям .  Согласно расчетам, земная цивилизация достигнет II-го уровня технологического развития через 30000 лет, III-го уровня - через 80000 лет, IV-го уровня - 150000 лет. Посттехнологический этап эволюции нашей цивилизации наступит через 272000 лет.

    Процесс перестройки биосферы, гидросферы, атмосферы, литосферы и околоземного космического пространства - техногенез - представляет собой совокупность геохимических и минералогических процессов, обусловленных технической деятельностью человечества. Эволюция техносферы протекала в направлении: ручное орудие > машина > автоматическая линия. Размеры современных технических объектов лежат в пределах от 50 нм до 400 м; число видов технических средств - свыше 500000. Общая масса техносферы превышает 8? 1012 тонн - втрое больше, чем масса живого вещества на Земле. В сельском хозяйстве используется свыше 50% почвенного покрова суши: из них 24000 км2 под пашню и 30000 км2 под пастбища скота и сенокосы.

     Современные модели развития земной цивилизации - замкнутого постиндустриального общества (Форрестера) и открытого типа (Мартина) однозначно предсказывают неуклонное истощение запасов природных ресурсов при сохранении существующих тенденций развития цивилизаций.

    В настоящее время лишь развитые страны производят (или могут производить) пищевые продукты, достаточные для поддержки здоровья собственного населения; в избытке продукты регулярно производят США, Австралия, Канада, ЮАР. Однако рост производства зерна жестко зависит от темпов освоения ресурсов (азотных, фосфорных, калийных удобрений и расходов энергии. За счет добычи полезных ископаемых, вырубки лесов, уничтожения и снижения численности сотен видов живых существ, работы промышленных предприятий, транспорта и других видов хозяйственной деятельности людей изменяется химический состав и, отчасти, структура атмосферы, гидросферы и коры планеты, причем активность вмешательства людей в природные процессы окружающего их мира растет с каждым годом.

    Обнаружено антропогенное воздействие на состояние космической погоды: работа магистральных линий электропередачи и крупных предприятий промышленности оказывает влияние на распределение радиации в околоземном космическом пространстве. Передатчики систем телекоммуникации и радионавигации, промышленные взрывы большой мощности, техногенные катастрофы и военные конфликты воздействуют на состояние не только атмосферы Земли, но и околоземного космического пространства.

     Использование энергии людьми возрастает; в начале 80-х годов оно составляло 2,6 - 3 ? 1020 Дж: 6? 1010 Дж в год на душу населения, что эквивалентно сжиганию 10 тонн угля. Запасы угля, нефти и природного газа на планете огромны (из них на территории бывшего Советского Союза 32,5% газа, 24% нефти и 43% мировых запасов угля), но не беспредельны: так, потребление нефти возрастает в среднем на 8,5% в год, причем из скважин выкачивается по техническим причинам лишь до 40% нефти. Альтернативой является широкое применения ядерной энергии: уже в 1980 году на Земле работало 186 атомных электростанций в 20 странах общей мощностью 1,1? 1011 Вт вырабатывали 7,6% мировой электроэнергии. (45,5% электроэнергии США, 28% - Европы и 11,8% - Японии); однако абсолютно безопасных АЭС не существует. К.П.Д. использования энергии воды наиболее высок в Северной Америке - до 75,2%, Европе и Азии - до 44,6%. Однако срок действия существующих гидроэлектростанций ограничен и определяется скоростью отложения речных осадков: так, водохранилища гигантской Асуанской ГЭС к 2025 году на 50% затянет илом. К 2000 году в США использование воды достигнет 81% всего речного стока, свыше 8% всех дождевых осадков, выпадающих на территории страны (0,42? 1015 л).

    Предполагается, что к началу ХХI века скорость нарастания углекислого газа в атмосфере превзойдет его естественную убыль, среднегодовые температуры повысятся на 1,5 0С, усиливая глобальное потепление "нового климатического оптимума" и повышая уровень Мирового океана на 68 м, что вызовет затопление огромных территорий, на которых расположены десятки столиц и крупнейших городов планеты. Увеличивается абсолютная и относительная влажность воздуха, изменяется распределение осадков по районам Земли и временам года. Эти и многие другие формы воздействия цивилизации на все природные оболочки Земли не могут не вызвать тревоги за будущее человечества.

      2000-й год считают, что земное человечество достигло максимального уровня жизненного развития, в дальнейшем ситуация станет ухудшаться.

Общая несбалансированная растущая перенаселенность земного шара с ростом производства и потреблением энергии, в отсутствие безотходных технологий при замкнутом характере развития цивилизации уже к 2020 году приведет к серии усиливающихся ресурсных и экологических катастроф с необратимыми последствиями.

      2050-й год станет переломным. Загрязнение окружающей среды будет максимально возможным и, по модели Форрестера, станет в дальнейшем уменьшаться по причине прогрессирующего снижения уровня производства и к 2200 году с самым низким уровнем жизни человечества ситуация стабилизируется - деградировавшая цивилизация будет неспособна использовать оставшиеся природные ресурсы, выживших людей ждет примитивное существование при очень низком уровне жизни.

    По модели Мартина, загрязнение окружающего мира можно приостановить еще до 2050 года включением в оборот внутри земной среды ресурсов околоземного космического пространства и к 2070 году прекратить совсем при вынесении основного объема промышленного производства за пределы Земли: жизненный уровень населения стабилизируется к 2100-2150 гг., а затем снова начнет повышаться.

    В 1992 году конференция ООН по окружающей среде и развитию, в которой приняли участие ведущие ученые 179 стран мира, исходя из необходимости решительного перехода от современного индустриально-потребительского общества к постиндустриальной ноосферной цивилизации с гармонически сбалансированным развитием общества и окружающей природной среды рекомендовала мировому сообществу модель устойчивого развития (УР) земной цивилизации на ХХI столетие. Или все страны мира сообща перейдут на модель УР, или человечество деградирует и, возможно, погибнет. Устойчивое развитие предполагает выживание и неопределенно-долгое развитие цивилизации в сочетании сохранения и устойчивости окружающей среды (биосферы).

В настоящее время уже поздно, невозможно перейти на наиболее эффективные пути УР: нереально перевести весь мир на китайскую систему планирования семьи, требовать от жителей США и Западной Европы добровольного отказа от высоких доходов и материально-общественных стандартов жизни и т.д.; включение человека в биосферные циклы требует уменьшения населения и энергопотребления в 10 раз. Развитые страны могут попытаться идти оптимальным путем управляемого процесса УР, недальновидных будут подгонять различные бедствия и негативные реакции стран, затронутых глобальным характером катастроф. В России правительственный проект перехода на УР был подготовлен в 1994-95гг , но о конкретных шагах в печати не сообщалось.

      В число задач экологической безопасности входят:

  • - переориентация системы воспитания, образования, мировоззрения, культуры, морали, искусства, науки и техники на цели обеспечения планетарной экологической безопасности;
  • - международное сотрудничество для научного обеспечения планетарной экологической безопасности;
  • - уменьшение антропогенного давления на биосферу с целью ее сохранения и развития;
  • - устойчивое освоение природных ресурсов при эффективной взаимосвязи экономики и экологии с полным и достоверным экологическим контролем.

     Одним из средств выживания человечества является совершенствование астрономических знаний и космонавтики для привлечения ресурсов и возможностей космического пространства для выхода человечества из энергетического и экологического кризиса.

     Задачи земной экологии требуют астрономических наблюдений и наблюдений из космоса не только за Землей, но и за Солнцем и ближним космосом. По мере своего развития современная технологическая цивилизация становится все более уязвимой к действию космических факторов. Солнечная активность оказывает воздействие не только на магнитосферу, атмосферу и биосферу Земли, но и на технику, созданную людьми. В годы активного солнца:

  • - ухудшается связь в коротковолновом, высокочастотном и ультравысокочастотном диапазонах, телефонная и телеграфная связь, особенно в освещенном солнцем полушарии и во время ионосферных бурь;
  • - искажаются данные геомагнитных съемок;
  • - происходят сбои и катастрофы в энергетических сетях;
  • - усиливается коррозия магистральных трубопроводов;
  • - уменьшается срок эксплуатации ИСЗ из-за усиления торможения в верхних слоях разбухающей атмосферы (так, 15.07.2000 г. вышла из строя космическая рентгеновская обсерватория ASCA (Япония).

     Слабо защищены от мощных проявлений солнечной активности электронные и компьютерные системы и сети, системы навигации, системы управления и контроля атомных станций и военных объектов.

    В 1999 году была разработана "шкала космической погоды" – первая попытка систематического исследования всего комплекса явлений солнечно-земных связей, потенциально опасных для земной цивилизации. Выделяются 3 категории явлений: геомагнитные бури, радиационные бури и нарушения радиосвязи. Каждая категория разделяется на 5 уровней: незначительный (1 балл); умеренный (2 балла); сильный (3 балла); очень сильный (4 балла) и экстремальный (5 баллов). Наиболее опасны экстремальные геомагнитные бури, приводящие к полному выходу из строя сетей электропитания, появлению сильных токов в трубопроводах и практически полному прекращению радиосвязи на всех частотах. Экстремальные радиационные бури приводят к опасному облучению космонавтов, экипажей и пассажиров высотных самолетов.

    В настоящее время на Земле 88% всей энергии человечество получает за счет сжигания природного углеродного топлива (ежегодно сжигается 4 млрд. тонн угля, 3,5 млрд. тонн нефти, десятки триллионов кубометров газа, древесина, торф и т. д.), загрязняющего окружающую среду на 60%.

     Разработан ряд способов применения космических технологий для нужд земной энергетики:

  • 1. Орбитальные отражатели-рефлекторы для освещения отдельных полярных районов (эксперименты в России ведутся с 1993 года).
  • 2. Орбитальные солнечные электростанции: проекты разработаны в России, США, Западной Европе и Японии. Проект КСЭ 2010-го года предусматривает вывод на экваториальную орбиту экспериментальной японской станции мощностью 10 МВт. В первой половине XXI века США планирует создание 60 КСЭ мощностью 5 ГВт каждая с передачей энергии на Землю в виде микроволнового луча. Существующие солнечные батареи имеют К.П.Д. около 30%.
  • 3. Создание термоядерных электростанций, использующих энергию реакции изотопов водорода 2Н (дейтерия) и гелия 3Не: 2Н + 3Не ® 4Не + р , основными продуктами которой являются a - частицы 4Не и протоны р, обладающих преимуществами высокого (до 70 %) К.П.Д. при отсутствии радиоактивных отходов, остаточной радиоактивности и невозможности ядерной катастрофы, требует разработки внеземных месторождений топлива, поскольку на всей Земле запасы изотопа 3Не оцениваются в 500 кг. Для полного обеспечения современных потребностей в энергии России и США нужно ежегодно "сжигать" 50-60 тонн 3Не, которые можно было бы собрать с участка Луны площадью около 3000 км2.

     В покрывающем всю лунную поверхность 3-метровом слое лунного реголита скопилось около 1 млрд. тонн 3Не. Для одной термоядерной электростанции мощностью 500 МВт требуется 50 кг изотопа в год. Из 100 тонн грунта при его дегазации при нагревании до 700 0С выделяется до 1,5 г 3Не. Практически добыча ценного изотопа может осуществляться автоматическими самоходными "луноходами" с роторными ковшами и камерами для нагревания и сепарации газов; источником энергии могут быть солнечные установки. Стоимость 1 тонны изотопа с добычей и доставкой на Землю составит около 1 млрд. долларов. В настоящее время на развитие энергетики в США ежегодно тратится 40 млрд. долларов, тогда как работа всех термоядерных электростанций США будет стоить 25 млрд. долларов в год.

4. Удаление с Земли в космос высокоактивных отходов, составляющих около 0,1% всех радиоактивных отходов (изотопов Am, Cm, Zr, I и других, с периодом полураспада свыше 1000 лет), а также высокотоксичных отходов химической промышленности. Рассматривалось в проектах П. Л. Капицы (1959 г., СССР), Шлессинджера (1972 г., США) и разрабатывалось в СССР и США в 1987-88 гг. Авторы проектов исходили из положений: 1) биосфера не может ассимилировать все РАО, произведенные человечеством; 2) наша планета ограничена, а космос безграничен - и предлагали сбрасывать РАО на Юпитер, Солнце или за пределы Солнечной системы. В настоящее время наиболее реально распыление отходов в космосе вдоль гелиоцентрических орбит между Землей и Марсом (а ~ 1,2 а. е.). Наиболее важным вопросом остается проблема безопасности ракетоносителя-"могильника": в 1964 году американский спутник "Транзит" с радиоизотопной энергетической установкой взорвался в атмосфере, втрое увеличив содержание плутония-238 в воздушной среде всей Земли; в 1978 году на Канаду упал советский ИСЗ "Космос-954" с ядерной энергетической установкой (реактором) на борту. В настоящее время самыми надежными в мире являются российские РН "Протон".

   Анализ различных моделей эволюции ноосферы приводит к выводам:

  • 1. Вероятность эволюции вдоль различных фазовых траекторий различна.
  • 2. Продолжительность технологической фазы эволюции КЦ не превышает (в разных моделях) 103-105 лет.
  • 3. Практически отсутствуют цивилизации с экстенсивным характером развития, определяемым неограниченным ростом потребления энергии и материальных ресурсов.

Академик Н.С. Кардашев предложил классифицировать КЦ по уровням их энергопотребления:

  • 1. Космические цивилизации I типа обладают технологическим уровнем, близким к современному земному с энергопотреблением на уровне планетарного, до 1011кВт.
  • 2. Космические цивилизации II типа, овладевшие (целиком использующие в своих целях) энергией своей звезды, до 4? 1023 кВт.
  • 3. Космические цивилизации III типа, овладевшие энергией в масштабах Галактики, свыше 1033 кВт.

     Хотя уровни энергопотребления теоретически не ограничены, КЦ III типа в нашей Галактике и ее ближайших окрестностях, по-видимому, отсутствуют, поскольку их существование неизбежно должно обуславливать "космические чудеса". Различные ученые объясняют отсутствие III типа тем, что они еще не успели возникнуть в Галактике; или что деятельность КЦ III типа носит качественно иной, принципиально невообразимый нами характер, не наблюдаемый современными научными приборами или лишенный критерия искусственности. Ряд ученых предполагает, что КЦ III и даже II типа не могут возникнуть в силу многочисленных причин, некоторые из которых перечислены выше, а другие неизвестны. Наконец, некоторые ученые считают человечество единственной космической цивилизацией Галактики.

     Классификация сценариев развития космических цивилизаций была предложена С. Лемом в конце 60-х годов:

  • 1. КЦ развиваются неограниченно, без каких либо внутренних ограничений на масштабы деятельности и уровень энергопотребления, становятся суперцивилизациями III типа. Возникают очень редко, но являются долговечными, практически все развиваются по технологическому пути, приводящему к астроинженерной деятельности. Сторонниками данного сценария являлись Н. С. Кардашев, И. С. Шкловский (в молодости) и другие ученые. Противники - сам С. Лем и большинство современных ученых - полагают, что существование таких КЦ невозможно ввиду "необходимости обмена массой и информацией при ограниченности скорости обмена"; сдерживание роста энергопотребления определяется требованиями "охраны среды обитания от энергетического загрязнения и нарушения экологических требований"; экспоненциальное развитие технологических КЦ возможно лишь ограниченное время - до 104 лет - и заканчивается на стадии освоения своей планетной системы.
  • 2. "Цивилизации возникают в космосе часто, но время их жизни весьма ограничено" - такова точка зрения С. фон Хорнера, Ф. Уоршевски, И. С. Шкловского (к старости) и немногочисленной группы ученых; другие считают невозможным допустить неспособность КЦ решить свои глобальные проблемы как нарушение закона развития любой цивилизации.
  • 3. "Цивилизации возникают в космосе часто и являются долговечными, но развиваются неортоэволюционно" - максимальный уровень энергопотребления соответствует КЦ II типа; фаза развития, характеризующаяся экстенсивным ростом параметров цивилизаций по экспоненциальному закону, кратковременна и сменяется фазой (этапом) посттехнологического развития (В. С. Троицкий и большинство ученых). С течением времени цивилизация периодически переходит к все новым и новым, более эффективным технологическим процессам, обеспечивающим поддержание равновесия с окружающей средой и соответственно перестраивает свою внутреннюю структуру: космическая деятельность ноосферы носит когерентный, экологически сбалансированный характер. Рост количественных показателей (энергопотребления и т. д.) происходит в степени, не нарушающей основных условий эволюции. По расчетам Л.В. Лескова и других ученых, КЦ обладают высокой устойчивостью по отношению к возмущающим факторам как внешним, так и внутренним: фатальная неизбежность гибели ноосферы отсутствует, вероятность гибели КЦ в результате космических катастроф пренебрежимо мала.

Предполагается, что дальнейшая управляемая эволюция (автоэволюция) вида Homo Sapiens будет протекать по основным направлениям:

  • 1. "Реабилитация" - ликвидация болезней, исправление дефектов генетического кода, биохимическая стимуляция ("повышение КПД" мозга) и т. д.
  • 2. "Компьютеризация" - создание искусственных органов (в том числе органов чувств, расширяющих восприятие внешнего мира - например, органов зрения, позволяющих человеку видеть мир во всем диапазоне длин электромагнитных волн, от радио- до g -излучения), человеко-машинных систем, взаимосвязи человек-компьютер, обогащающей индивидуальную память непосредственно из банка информации, включая алгоритмы решения новых задач творческого характера, сомышление с машиной, новые формы обучения и др.
  • 3. "Модернизация" - приспособление человека к жизни в другой среде, вплоть до создания автотрофных существ.

     Данные этапы-направления эволюции вида являются не столько одновременными, сколько последовательно необходимыми. Этап полномасштабных исследований Солнечной системы затянется на сотни лет, а за ним неизбежно последует этап освоения Солнечной системы, невозможный без проведения крупномасштабных астроинженерных работ или (и) коренной модернизации вида Homo Sapiens. Космическая экспансия человечества наталкивается на проблему расселения (колонизации) планет: пригодными для этого в Солнечной системе являются Венера, Марс и, возможно, Луна и другие крупнейшие планетоиды. Вышеперечисленные пути "переделки" планет займут десятки или даже сотни тысяч лет (при этом родившиеся на Луне и Марсе жить и даже посещать Землю все равно не смогут, поскольку их костно-мышечный аппарат сформируется в условиях пониженной гравитации). Что легче: полностью или хотя бы частично менять основные физико-химические характеристики космических тел или искусственно создать новый вид разумных существ, способных обитать на поверхности данного космического тела без его существенной переделки?

     Помимо вышеназванных, следствиями автоэволюции могут стать:

  • - периодическая перестройка индивидуальных качеств личности и ее внешнего вида; программируемое переформирование в соответствии с интересами и запросами личности и требованиями общества;
  • - конструирование синтетической личности;
  • - объединение 2-х и более личностей в одном теле; распространение личностного потенциала на 2 и более тела; телетаксия - подключение к мозгу индивида соматического дублера.

    Предпосылки и пути к осуществлению этих задач уже разрабатываются.

   Фантастической, но многообещающей представляется идея-мечта Н.Ф. Федорова: восстановление личностей, оставивших богатое творческое наследие, вплоть до "воскрешения умерших" - всех, кто жил когда-либо на Земле.

    Выход на качественно более высокие, новые уровни развития ноосферы предполагает:

  • 1. Решение проблемы сохранения личности, понимаемой в динамике, на неопределенно долгое время (личное бессмертие).
  • 2. Максимальное раскрытие творческих способностей индивидуумов при одновременном диффузном размывании межличностных границ в социуме и высокой степени интеграции коллективного интеллекта - выход на неоунитарную стадию эволюции ноосферы.

     В 1996г В.А. Лефевр разработал математическую модель произвольной разумной высокоразвитой системы, обладающей субъективным внутренним миром и способностью его многократного отражения, самосознания.

     Психологическая деятельность разумного существа может быть описана при помощи аналогии с определенным образом организованной системой взаимосвязанных тепловых машин, каждой из которых соответствует один из "образов себя" рефлектирующего сознания. Интенсивность переживаний, связанных с данным "образом себя", соответствует производимой машинами работе, мощность которых определяется количеством циклов за единицу времени. Частотные свойства психологической деятельности сопоставимы с частотными характеристиками системы машин: они соответствуют частотам натуральных интервалов музыкального ряда. По мнению В.А. Лефевра "Набор натуральных интервалов может играть роль отличительного признака, позволяющего выделять системы разумной жизни, анализируя радиоволны, оптические спектры и другие источники информации из космического пространства".

    Некоторые математические закономерности, свойственные высокоорганизованной системе проявляются, по мнению Ю.Н. Ефремова и В.А Лефевра, в излучении отдельных космических объектов (рентгеновский источник МХВ 1730-335, SS 433 и т.д., переменность излучения которых может быть управляемой, связанной с деятельностью ВЦ). В рамках своей гипотезы ученые допускают даже теоретическую возможность существования небелковых разумных объектов ("космических магнитных плазмоидов, обладающих психикой и способностью испытывать внутренние переживания и проецировать их вовне в виде систем пропорций") и преобразования (самопреобразования) космической Сверхцивилизацией черной дыры типа Керра в Сверхразумное существо, Сверхличность, аналогом тела которой является черная дыра, аналогом мозга необъятной информационной емкости - горизонт черной дыры. Субъективный мир Сверхличности сосредоточен, замкнут во внутреннем пространстве черной дыры и не имеет статуса реальности для внешнего наблюдателя, однако имеет связь с черными дырами других Мини-Вселенных. Срок "жизни" этой способной не только к саморазвитию, но и саморепродукции ("рождению" других черных дыр) Сверхличности равна продолжительности существования черной дыры: до 1010 лет!

    По мнению С. Лема областями существования Гиперцивилизации становятся отдельные метагалактики или даже Мини-Вселенные. Способные изменять законы физики Гиперцивилизации взаимодействуют фактом своего существования, при отсутствии коммуникаций (поскольку любой материальный сигнал из области обитания любой Гиперцивилизации не может проникнуть в соседние области). Результатом "бесконтактного" взаимодействия Гиперцивилизаций становится Мини-Вселенная (Вселенная), иерархическая по уровням физических законов и структуре, расширяющаяся с некоторой постоянной скоростью.

Возможные пути развития космической цивилизации:

Возможные пути развития космической цивилизации Современные достижения и роль астрономии. Жизнь и разум во Вселенной

    Мы живем на небольшой планете, движущейся вокруг одной из бесчисленных звезд нашей Галактики и тем более во Вселенной. Естественно трудно себе представить что мы одиноки в беспредельной Вселенной. Более естественно считать, что жизнь - распространенное явление во Вселенной с различным уровнем развития внеземных цивилизаций.

Данная точка зрения основана на следующих фактах:

  •    1. В Метагалактике есть огромное количество звезд схожих с Солнцем и имеющих планетные системы (открыты у почти 200 ближайших звезд).
  •    2. Жизнь на Земле при соответствующих благоприятных условиях могла возникнуть в результате сложной и длительной эволюции неживой материи, а скорее всего занесена из космоса. Поэтому аналогичные условия могут быть и на других планетах у других звезд. В Солнечной системе высокоорганизованной жизни вне Земли нет.
  •   3. Возможно существование небелковых форм жизни, а может быть и параллельных миров.
  •   4. По гипотезе российского астрофизика профессора Санкт-Петербургского университета Кирилла Павловича Бутусова, развившего в 1958г теорию цикличности солнечной активности, предсказавшего начале 70-х наличие планет за Нептуном, за Солнцем существует Антиземля, названная им Глория. В космогонии ученика Пифагора Филолая имела место Антиземля, которая вместе с другими планетами и Солнцем вращалась вокруг огненного сгустка Гестии. На этой Антиземле якобы помещались двойники обитателей Земли. В принципе за Солнцем вполне может скрываться планета, подобная нашей Земле вплоть до периода обращения и всегда оставаться невидимой, так как проекция Солнца на другую сторону земной орбиты скрывает «кусочек» в 600 земных диаметров. По мнению Бутусова, в пользу существования Глории говорят возмущения в движении Венеры и Марса. Однако и они в свою очередь могут возмущать движение Глории, так что иногда ее можно наблюдать. Так, в 1666 году директор Парижской обсерватории Д. Кассини наблюдал вблизи Венеры некое серповидное тело и предположил, что это ее спутник. В 1672-м он снова наблюдал это тело. А в последующие годы его видели разные астрономы, последний раз почти сто лет спустя. Потом наблюдаемый объект пропал, исчез. Если допустить, что на Глории существует жизнь, то и там должна быть цивилизация, да почище нашей. Возможно, что НЛО являются аппаратами оттуда, с их помощью ведется наблюдение за нами. В частности, очень много «тарелок» появлялось во время ядерных испытаний. Любые катаклизмы на Земле представляют для Глории нешуточную опасность и если ядерные взрывы сдвинут Землю, то две планеты рано или поздно сойдутся на общей орбите в смертельном поцелуе. Если же планеты не столкнутся, то могут оказаться так близко, что мировой океан зальет сушу приливной волной. Возможно, что-то подобное в истории Земли уже было (вселенский потоп).

 Пока же официального подтверждения существования внеземных цивилизаций, инопланетян мы пока не имеем.

НЛО

Радиопослания

Итогом всего занятия должны стать выводы:

  • 1. Цивилизация Земли приобрела в ХХ веке статус космической.
  • 2. Модель УР является наиболее перспективной для выживания и развития человечества.
  • 3. Широкое использование ресурсов космического пространства – единственный реальный способ выхода из существующих кризисов.

Домашнее задание по астрономии: §33, вопросы стр. 191.

Конспект урока по астрономии по теме: "Современные достижения и роль астрономии. Жизнь и разум во Вселенной"

ГДЗ по астрономии 11 класс

 

Copyright(c) 2012-2013-2014-2015-2016 Скачать бесплатно разработки уроков по астрономии, конспекты, презентации, планирование для учителя астрономии в школе

Рейтинг сайтов Луганска и Луганской области

ПУС ©™ - Первая Учительская Сеть сайтов