Энергетика человечества как спусковой крючок природных катастроф
Дата: 30/03/2011
Тема: Физики и Мироздание


В.И.Поляков, д.т.н., профессор, академик РАЕ

1. О законах макроэкологии. В монографии [2] приведены десятки аргументов, теоретических и экспериментальных доказательств антиприродной сущности теории относительности (ТО) и порождённых ею псевдонаук, разделивших мир своими постулатами на гипо-,  микро-, макро-, мега- и гипер-миры. МИР един и это доказывается логичным объяснений всех неразрешимых парадоксов современных концепций естествознания на основе единства и непрерывного взаимодействия всего материального (имеющее массу) и не материальной всеохватной онтологической среды, названной ДУХ (Действие, Упорядочивающее Хаос, замена «эфир» и «физический вакуум»).


Всё материальное, живое и косное, формируется по единым законам. Например, вместо вероятностных, не объясняющих структуру атомов уравнений Шредингера следует обратить внимание на подобие атома и Солнечной системы. При разнице массы Солнечной системы и атома более, чем на 50 порядков их структурное подобие несомненно, а различие в структурных соотношениях – в пределах одного порядка. Орбиты электронов, а не вероятностные орбитали с постулированными числами n, l, m, закономерно расположены в экваториальной  плоскости ядра и параллельных ей плоскостях. При этом соотношения масс и моментов вращения оказываются подобными. Если рассмотреть три группы орбит электронов s, p, d  и массы планет на орбите s1 – Меркурий = атом водорода, р3 – Венера, Земля, Марс и d5 – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон, то их соотношения составят, соответственно: 1:8:43 и 1:14:190.  Также подобны соотношения массы планет к массе Солнца (1:750) и массы электронов на орбитах к массе ядра (1 : 2000 – 4000).

Беда современной физики – в постулировании законов Природы и их объяснении математическими манипуляциями со значками-символами, включая «мнимые». Беда математики, точнее учёных естественных наук, взявших её на вооружение, - монополизация математического языка в представлении явлений нашего мира. Уверовав в силу математики и фетишизировав её, учёные стали творить сказки. Выразив в формулах некое описание природного явления, и рассчитав по этим формулам продолжение событий, учёные свято верят в то, что события пройдут именно по этому пути. Математика своими уравнениями вдохновила учёных на простые решения человеческих проблем: от обеспечения «бесплатной» и неиссякаемой энергией, до возможности реинкорнации или переселения в иные миры. В книге  Мориса  Клайна  «Математика:  Утрата  определенности» воспет гимн математике, её огромной созидательной силе. При этом  вывод книги свидетельствует, что «наука, использующая  математику, никогда не имела, не имеет и не может иметь дел  с  объективной реальностью,    а   только   с   искусственно   организованными математическими  символами».

Закон всемирного тяготения не является таковым и движение космических аппаратов не подчиняется ему. Интерпретация опытов Майкельсона-Морли, как доказательства ТО, ошибочна, что в тысячах опытов за 20 лет доказал Д. К. Миллер (1866 -1941), в сотнях публичных опытов Стефан Маринов (1931- 1997)  и ещё десятки учёных. Скорость света складывается с движением тел, а свет может распространяться со скоростью много большей  известной (в 300 раз больше - Dr . Lijun Wang, NEC Research Institute in Princeton).

Игнорирование всех предшествующих разработок теорий эфира (Р. Декарт, Х. Гюйгенс, Р. Гук, М.Ф. Ломоносов, Т. Юнг, О.Ж. Френель, А. Навье, О.Л. Коши, П.С. Лаплас, Ф.Э. Нейман, Дж. Грин, С.Д. Пуассон, У. Томсон, Дж. Г. Стокс, Х.А. Лоренц, М. Фарадей, Д. Максвелл, Г.Р. Герц, Н. Тесла и др.),  и внедрение ТО, в изложении А. Эйнштейна, сопровождалось мощнейшей её финансовой и рекламной поддержкой той мировой «элиты», которая затем на этой фальсификации науки получила громадные дивиденды в трёх мировых войнах. Их устраивают относительные знания науки, когда за относительные зелёные бумажки  можно управлять миром по своему желанию скупкой природных богатств, войнами и революциями, а в последние годы – голодом и «природными» катастрофами.

Многие учёные боролись с фальсификацией науки, но «по странному стечению обстоятельств, в разгар дискуссий о ТО  из жизни внезапно в расцвете сил уходили основные оппоненты и конкуренты А. Эйнштейна: А. Пуанкаре, Г. Минковский, В. Ритц, М. Абрагам, Ф. Газенорль, Г. Нордстрем, К. Шварцшильд», а относительно недавно, вероятно случайно, выпал из окна библиотеки директор Института фундаментальных исследований  в г. Грац (Австрия) Стефан Маринов.

Так уже целый век целенаправленно «дурят нашего брата», и ни один академически журнал не примет статью с критикой ТО. При этом студентам и широкой публике предлагаются абсолютно антинаучные сказки типа  теории Большого взрыва, тёмной материи, энергии физического вакуума, струн, кварков, элементарных частиц, парникового эффекта, неисчерпаемости запасов нефти и газа, переселения на другие планеты и т.д. Особенно опасна сказка о возможности дальнейшего развития стран, в частности развития энергетики, в условиях, когда рост потребления энергии человечеством во второй половине ХХ века в 5 раз (с 1500 до 7600 млн. т нефтяного эквивалента) вышел далеко за пределы допустимого законами Природы порога энергетического обмена с биосферой планеты.  Учёные этого не замечают.

Природа не знает научных постулатов, а учёные гоняются за бозонами Хиггса и прочими виртуальностями. Законы организации миропорядка системны и логически понятны. Законы макроэкологии (организации сложных биосистем и биосообществ) о едином природном мире почти не содержат формул, но они являются результатом наблюдений и обобщений. Поэтому они могут служить отражением общих законов организации и функционирования систем. Законы термодинамики биосистем, как более высокоорганизованных систем по сравнению с косными, должны быть распространены и на них. В классической монографии Н.Ф. Реймерса [3] представлено около 300 законов, принципов и правил экологии – «науки о доме». Их обобщение в работе [1] – приближение к пониманию мироустройства. Для анализа системных связей «человечество – биосфера – геосферы – планета», кроме физических законов сохранения массы, энергии, правила Ле Шателье-Брауна, полезно отметить некоторые экологические правила.

-         Закон энергетической проводимости: «поток энергии, вещества и информации в системе должен быть сквозным, объединяющим её». Следовательно, изменения в балансе энергии в биосфере распространяются и на геосферы.

-         Правило экономии энергии Л. Онсагера: «Из возможных процессов развития систем реализуется то, которое обеспечивает минимум рассеяния энергии или минимум роста энтропии». Следовательно, бездумно энергозатратная цивилизация не вписывается в природные законы и потому эволюционно обречена. Это же подтверждает и следующее правило.

-         Закон максимума энергии и информации Г. и Э. Одум: «Наиболее жизнеспособны системы, обеспечивающие наиболее эффективное использование энергии и информации». Следовательно, человеческая цивилизация уже не жизнеспособна. Она энергорасточительная, а информация о глобальных изменениях в биосфере на интуитивном, «научном» и политическом уровне игнорируется. Все страны и континенты мечтают о развитии с дальнейшим мощным ростом энергетики. Но любая потреблённая энергия (газ, нефть, ядерная, солнечная, ветровая, гидро и иные «экологически чистые») равнозначно разогревает биосферу.

-        Законы внутреннего динамического равновесия Н.Ф. Реймерса: 1. «Любое изменение среды неизбежно приводит к развитию природных цепных реакций, идущих в сторону нейтрализации этого изменения или формированию новых природных систем». 2. «Производимые в крупных экосистемах изменения относительно необратимы; проходя по иерархии снизу вверх, они меняют глобальные системы и переводят их на новый эволюционный уровень». Следовательно, биосфера эволюционно перейдёт на другой стационарный уровень, но окажется ли на этом уровне место для человечества? Или те, кто управляет всей политикой, надеются сохраниться в обновлённой биосфере? Вряд ли!!! Но тупик развития цивилизации очевиден.

-          В соответствии с законом пирамиды энергий Р. Линдемана «с нижнего к верхнему уровню экологической пирамиды на каждой ступеньке переходит, в среднем, около 10 % энергии». Как следствия из этого правила, Н. Реймерс выводит правила 1 и 10 %. В экологическом анализе энергетических внутрисистемных связей дисбаланс в потоке энергии между системой и её надсистемой примерно на 1 % ведёт к деградации системы, а примерно 10 % ведёт к развалу системных связей [3]). Н. Реймерс предполагал, что спусковым крючком для вмешательства в биосферу и начала развала связей могут стать доли процента энергетического дисбаланса. При этом система более высокого уровня может переформатироваться и сохраниться, отказавшись от своей подсистемы, которую ожидает отмирание. 

-          Правило меры преобразования природных систем предполагает, что «самоорганизация и саморегуляция природных систем ограничивается и прекращается при заметном изменении трёх сопряжённых уровней иерархии». Человечество, как было показано [1, 2, статьи в ПроАтом и др. изданиях], производит и вбрасывает в биосферу примерно 35 % от количества энергии, производимой биосферой 4,9·10 21 Дж/год. Поэтому совершенно понятно, что сквозной поток энергии антропогенного производства в системной иерархии: человечество – биосфера – геосферы – планета – Солнечная система существенно изменил термодинамические параметры биосферы. Если предположить, что закон Линдемана в иерархии биосистем  можно примерно перенести на системы косной материи, то человеческое вмешательство в геосферные процессы уже может составлять несколько процентов от энергетического потока. Это должно стать заметным на геосферных процессах, в частности, на количестве землетрясений.

2. Землетрясения как свидетельство тригерного процесса на планете Рассмотрим статистические данные по количеству и энергии  землетрясений. Их мощность определяется логарифмической шкалой магнитуд.  «Магнитуда землетрясений – показатель энергии очага, выражается в виде десятичного логарифма амплитуды наибольшего колебания грунта, записанного при прохождении сейсмической волны того или иного типа с внесением поправок, выражающих средние эмпирические зависимости интенсивности для коровых землетрясений от эпицентрального расстояния, а для подкоровых – ещё и от глубины очага. Существует три шкалы магнитуд, между которыми существуют некоторые различия, зависящие от энергии землетрясения. Зависимость между энергией упругих волн в Дж и магнитудой Ms может быть задана уравнением типа:

log E = 5,24 + 1,44 Ms» [4]. 

Расчёт энергии землетрясений в зависимости от магнитуды дан в табл. 1.

Таблица 1. Энергия землетрясений

Баллы

1

2

3

4

5

6

Наименование

Неза-метное

Очень слабое

Слабое

Умерен-ное

Довольно сильное

Сильное

Энергия, ТДж

4,8 ·10-6

1,3· 10-4

3,6 ·10-3

0,1

2,7

76

Баллы

7

8

9

10

11

12

Наименование

Очень сильное

Разруши-тельное

Опусто-шительное

Уничто-жающее

Катастро-фическое

Сильная катастрофа

Энергия, ТДж

2100

5,8· 104

1,6 ·106

4,4· 107

1,2· 1021

3,3 ·1022

        
Для представления о силе землетрясений отметим, что энергия взрыва 1 кг тротила равна 4,2 МДж, что близко по значению энергии землетрясения в 1 балл, а землетрясение силой 7,9 баллов эквивалентно 10 000 атомных бомб, сброшенных на Хиросиму в 1945 г (мощность 20 килотонн тротила = 0,84 ·1018 Дж).

Количество значительных землетрясений (более 6 баллов), представленных USGS Earthquake Magnitude Working Grup за прошедшее столетие демонстрирует их увеличение в среднем за год от 0,9 в первой половине века до 1,6 – во второй половине. Рассмотрим более подробные статистические данные  землетрясений за два последних десятилетия [Located by the US Geological Survey National Earthquake Information Center»
(http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/year/eqstats.php].

Для повышения статистической достоверности анализа опубликованные данные  были усреднены за пятилетия. 

Таблица 2. Статистика землетрясений за 1991-2010 гг

Магнитуда

Среднее число толчков в год


1991-1995

1996-2000

2001-2005

2006-2010

Прирост за 5 лет

Прирост за  десятилетие XXI века

8.0 до 9.9

0.8

0.6

1.0

1.6

0.75-1.7-1.6

1.86

7.0 до 7.9

14

14.6

13.3

14.4

1.04-0.91-1.08

0.93

6.0 – 6.9

146

130

134

157

0.89-1.03-1.17

1.05
5.0 - 5.9

1448

1152

1367

1879

0.80-1.19-1.37

1.16
4.0 - 4.9

5397

7788

9960

10882

1.44-1.28-1.09

1.58
3.0 – 3.9

5040

5163

7616

7765

1.02-1.48-1.02

1.48
2.0 – 2.9

4119

3370

5852

3887

0.82-1.74-0.66

1.30
1.0 – 1.9

856

646

1191

29

0.75-1.84-0.02

0.81

0.1 – 0.9

9.8

5

50

1

0.51-10-0.05

3.4
Всего

19572

20917

29416

25463

1.07-1.41-0.87

1.34
Оценка смертей

5368

7196

74733

64783

1.34-10.4-0.87

11.1

Статистическая погрешность числа землетрясений при усреднении за 5 лет скрывает тенденции изменения по годам. Однако во всех диапазонах магнитуд (кроме более 8 баллов) их разброс  составлял менее 12 %. Поэтому примем, что превышение за десятилетие более, чем на 15 % следует считать статистически значимым. Тогда заметное увеличение количества землетрясений наблюдается по суммарному их количеству на 30 %, а в шести диапазонах магнитуд из девяти - от 16 до 86 %. Увеличение количества землетрясений за первое десятилетие XXI века очевидно. Ещё более заметно возрастание энергии землетрясений (табл. 3).

Таблица 3. Изменение энергии землетрясений  за два десятилетия на границе ХХ и ХХI веков (значения усреднены за 5 лет)

Магнитуда

Средняя энергия в год, 1015 Дж


1991-1995

1996-2000

2001-2005

2006-2010

Прирост за 5 лет

Прирост за 20 лет

8.0 до 9.9

255,2

191,4

319

510,4

0,75-1,67 –1,6

1,86

7.0 до 7.9

161,7

168,6

153,6

166,3

1,04-0,91-1,08

0,97

6.0 – 6.9

61,0

54,3

56,0

65,6

0,89-1,03-1,17

1.05

5.0 - 5.9

21,5

17

20,3

27,9

0,79-1,19-1,37

1,25

4.0 - 4.9

2,97

4,28

5,48

5,99

1,44-1,28-1,09

1,58

3.0 – 3.9

0,1

0,1

0,15

0,15

1,0-1,5-1,0

1,5

2.0 – 2.9

0

0

0

0



1.0 – 0.1

0

0

0

0



Всего

498,47

431,68

550,53

772,34

0,87-1,28-1,40

1,4


Таким образом, за последние 20 лет общее число землетрясений на планете выросло в 1,3 раза, а количество жертв выросло в 11 раз. Среднее значение выделенной энергии выросло в 1,4 раза и составляло в последние 5 лет 0,77 1018 Дж/год. Поэтому есть основания предполагать, что статистически достоверное увеличение геоактивности планеты – результат активной техногенной деятельности в разных её проявлениях. Кроме антропогенного  вброса энергии, влияющего на энергетический баланс в биосфере и земной коре, существуют и другие факторы: огромное давление водохранилищ, общий объём которых составляет примерно 20000 км3, извлечение из недр громадных объёмов нефти и газа, служивших демпфером при подвижке пластов, взрывы томагавков и сверхмощных бомб, шахтная деятельность и т.д.

3. Ускоренное развитие других биосферных процессов Следует отметить и другие значительные изменения биосферных процессов, которые по скорости развития и масштабности не могут быть объяснены иначе, как только антропогенным воздействием.

-    Международная статистика всех видов природных катастроф соответствует примерно их удвоению за десятилетие: 1970 – 1980 гг – 35 1/год, 1981-1990 гг – 66 1/год, 1991 – 2000 гг – 120 1/год.

-     Рост приповерхностной температуры земли за ХХ век  на 0,7 оС (от 13,7 до 14,4).

-     Существенный вклад в изменение климата, а также и на общие геосферные процессы  оказывает отмеченное многими исследованиями катастрофически быстрое таяние ледников на «шапках» планеты. В нескольких работах мною были сделаны предположения, что перераспределение массы планеты  при таянии «вечных» ледников, особенно в  Антарктиде (86 % запасов льда), и соответствующий подъём уровня Мирового океана может заметно изменить момент вращения планеты, что может привести к резкому изменению оси вращения Земли. Тогда результатом технократического развития цивилизации на его капиталистическом этапе могут стать сильнейшие землетрясения, сверхмощные цунами, смена климатических поясов, гибель большинства видов живых организмов. Включая человечество?

Для оценки использовали следующие основные параметры планеты:

-     суша 149,1·106 км2; океан 361,1·106 км2; Земля 510,2· 106 км2;

- запасы льда: Антарктида 13,9·106 км2; Гренландия 2,08·106 км2;
Северный ледовитый океан  14,7·106 км2; сумма льдов 31·106 км2;

-      таяние льдов: 1 г льда + 80 кал (335 Дж) = вода. Таяние 1 кг льда - 335 кДж;

-      энерговыделение биосферы 4,9 1021 Дж/год, а антропогенное – 1,7 1021 Дж.

Предполагаем, что именно избыток антропогенной энергии над биосферной на 35 % привёл к нарушению энергетического баланса и ведёт к таянию ледников, а доля энергии на таяние пропорциональна доле ледников на поверхности планеты.

 4,9 10 21 Дж/год* 0,35* (31/510)  /335 Дж/г = 0,31· 1018 г = 0,31·1012 т/год.

Соответственно подъём уровня Мирового океана составит:

0,31·1018 см3 /361,1·1016 см2 = 0,086 см = 0,9 мм/год.

На подъём уровня океана также оказывает влияние тепловое расширение воды, подогретой примерно на 0,8 оС. Известны данные о приросте уровня Мирового океана к 2000 г - примерно на 10 см, а в последние годы - 3 мм/год (на востоке Австралии  отмечены 18 мм/год).

Другой расчёт: Сколько надо энергии, чтобы поднять температуру верхнего слоя мирового океана (принимаем 100 м) на 0,7 оС?

Q = Ср  * М * Δt  = 75,3 Дж/кг К * 3,61·108 км2 *0,1 км*0,7  оС = 1,9·1021 Дж.

Видим, что при годовом антропогенном производстве энергии 1,7·10 21 Дж/год подъём температуры океана вполне реален.

Таким образом, антропогенный характер «катастрофического», как пишут многие учёные и лично убедился генсек ООН Пан Ги Мун (2007 г), таяния ледников на «шапках» планеты очевиден. Ожидается уже в ближайшие годы, что шельфовый ледник Росса готов оторваться от Антарктиды. Ещё 6 лет назад его подпирали мощные ледники Ларсен А и Ларсен Б, но они уже растаяли. Площадь Ледника Росса 487000 км2 (площадь Франции), толщина тела 200 –700 м. Если он, как и его предшественники, быстро растает, то ожидаемый подъём уровня Мирового океана 0,6 м. При этом прогнозируемая экологическая катастрофа может выразиться не только в затоплении громадных прибрежных территорий, но также в изменение момента вращения планеты и изменения ориентации в пространстве оси планеты.

Можно оценить, что если уровень океана поднимется на 0,5 м, то это будет соответствовать тормозящему моменту 0,8·1020 кг·м/с или энергии 1022 Дж. Эта энергия уже превысит биосферное производство, что свидетельствует о значительном планетарном дисбалансе. Как поведёт себя планета? И что почувствуем мы, обнаглевшие потребители природы - люди планеты?

Отметим ещё один важный фактор климатических изменений, отмеченный во всей Западной Европе как морозы, снежные бураны и гололёд,- замедление течения Гольфстрим. Это течение, начинающееся как Флоридское в районе экватора, возникает из глубоководного движения холодных вод из Арктики и несёт в сторону Норвежского моря 13 млн. кубометров нагретой воды в секунду, что в 20 раз превышает суммарный поток всех рек в мире. Его тепловая мощность 1,3-1,5·1015 Вт обеспечивает среднегодовую температуру в Европе и США на 9 – 10 оС выше, чем в Европейской части России и Сибири. Эта бесплатная «печка» обеспечивает среднегодовую урожайность зерновых в Германии, Франции, Великобритании и других странах на нечернозёмных почвах 60 –85 центнеров с гектара, в то время как на Украинских чернозёмах – 24 центнера с гектара. Как объясняют  гидрологи, солёность вод в Арктических морях  за последние десятилетия снизилась. Из-за таяния арктических льдов, погружение вод течения на глубину снизилось, как минимум на 25 %, и холодное глубоководное течение, питающее Гольфстрим замедлилось. Ряд крупных учёных полагают, что Гольфстрим может прекратить своё движение к Северной Европе уже к 2020 году, хотя есть и более пессимистические данные. Гольфстрим, не доходя до берегов Испании, будет рассеиваться, и резкое похолодание ожидает все страны Европы. Бесплатная «печь» разрушится. Чем эти страны  смогут её возместить?  Надежда на Россию недолговечна ввиду скорого исчерпания нефти, а затем и газа.

Обобщая сигналы о состоянии нашего «дома», становится понятно, что мощная энергетика – мощные техногенные катастрофы, а развитие  технологий войны – мощные удары по всей биосфере планеты. Рушится наш дом. Японии уже никогда не быть третьей экономикой мира. Их экологическая ниша уничтожена. Жалко их. Но как говорится: «За что боролись, на то и напоролись!».

4. Некоторые выводы

-    «Всё связано со всем!», «За всё надо платить!»- экологические правила.

-    «Любой вид, ставший монополистом в своей экологической нише, не может избежать кризиса, деградации и исчезновения…»- Homo sapiens не имеет видов – конкурентов на планете. Начинается внутривидовая борьба за существование.

-   Вид, назвавший себя homo sapiens, пренебрёг познанием законов Природы, подменил их своими постулатами, и на стадии капиталистического и  империалистического развития («хватай больше!») подходит к границе самоуничтожения.

-    Ресурсы планеты в значительной степени истощены, а требования к ним нарастают. Производство энергии человечеством многократно превысило допустимые экологическими законами границы допустимого межсистеного обмена. Уже идёт Четвёртая Мировая война за остаточные ресурсы планеты и сокращение человеческой цивилизации.

-    Задачи модернизации, развития, строительства атомных электростанций, полётов на Луну и Марс – фарс. Защита национальных интересов, здоровья и образованности населения – спасение.

-    Только Россия в мире по всем параметрам экологически самодостаточна. Но при продолжающейся политике продажи всех богатств страны в обмен на богатства 1 % населения ей уже вряд ли удастся стать Новым ковчегом для цивилизации.

-    «Люди, будьте бдительны!» (Юлиус Фучик).


P.S. Буду рад, если мои аргументы окажутся чересчур пессимистическими. Пожалуйста, опровергайте, только не матом!

Литература
1.     Поляков В.И. Экзамен на «Homo sapiens» (От экологии и макроэкологии… к МИРУ).- Саранск. Изд-во Мордовского университета. 2004 г.- 496 с.
2.     Поляков В.И. Экзамен на Homo sapiens – II. От концепций естествознания ХХ века – к естествопониманию .- М.: «Академия Естествознания», 2008.- Стр. 596
3.      Реймерс Н.Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы и гипотезы.- М.: «Россия молодая». 1994. 366 с. 
4.      Физические величины: Справочник.- А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С.Григорьева, Е.З. Мелихова.- М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

Все остальные цифры и факты собраны на страницах интернета.







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=2912