Что думали наши предки о Солнце?
Еще задолго до наступления нашего научно-технического века люди наблюдали Солнце. Они знали его животворную силу, почитали и поклонялись ему как богу. Кроме того, люди использовали дневное светило для исчисления времени. Культовые сооружения в древние времена строились большей частью так, чтобы по ним можно было определить точки восхода и захода Солнца в начале весны или лета. Одним из самых замечательных сооружений этого типа является громадное каменное кольцо Стонхендж в Англии. Его строительство началось примерно за 2000 лет до нашей эры.
Из районов, удаленных на десятки километров, были доставлены каменные глыбы весом до 48 т и высотой до 8 м.
Если наблюдать восход Солнца 21 июня, находясь в центре этого огромного каменного кольца, то светило взойдет точно над одиноким камнем, расположенным в 80 м от центра. Некоторые ученые считают, что Стонхендж использовался как каменный компьютер для вычисления времени затмений. Линии, соединяющие некоторые камни, указывают на точки восхода и захода Солнца и Луны. Зная их, можно предсказать даты затмений.
Стонхендж — святилище Солнце и каменный компьютер.
Древнейший праздник человечества — Пасха — тоже связан с Солнцем, даже само слово «Пасха» в немецком, английском и некоторых других языках имеет один корень со словом «восток». В это время года Солнце на своем пути достигает той точки на востоке, где начинается его весеннее восхождение. Рождество тоже приходится на время, когда полуденная высота Солнца перестает уменьшаться и начинает постепенно возрастать. Этот день, 25 декабря, называют «солнцеворотом» — так как Солнце поворачивает от зимы к лету. Еще у древних римлян он считался праздником.
На национальных флагах многих стран, например Японии, изображены Солнце и солнечные символы.
В Древнем Египте бог солнца Ра занимал особое положение. А фараон Эхнатон даже считал солнечный диск самим богом.
Египетский фараон Эхнатон со своей супругой Нефертити поклонялись Солнцу как богу.
Греки в старину полагали, что бог солнца Гелиос каждый день проезжает по небу на солнечной колеснице, запряженной огненными конями.
Американские племена майя, инков и ацтеков, жившие вдали от Европы и Азии, также почитали солнечных богов и даже приносили им в жертву людей.
И теперь, в XX веке, люди порой не понимают явлений, связанных с Солнцем, иногда испытывают даже священный ужас. Например, в 1973 году во время полного солнечного затмения в Африке многие люди покончили жизнь самоубийством: совершенно безобидное явление природы они приняли за конец света. В 1980 году индийские полицейские стреляли из пистолетов и ружей в Луну, которая закрыла Солнце. Уже несколько тысячелетий Солнце играет огромную роль в астрологии — учении о связи между расположением светил и историческими событиями, судьбами людей и народов.
Всегда ли существовало Солнце?
Наше Солнце светит уже много миллиардов лет. Сегодня известно, что оно возникло вместе с планетами своей системы из большого холодного облака газа и пыли. Сначала образовалось сферическое облако, которое, сжимаясь, вращалось все быстрее. Под действием центробежных сил оно превратилось в диск. Почти все вещество облака сгустилось в центре этого диска в большой шар. Именно так, по-видимому, возникло Солнце. По краям диска сформировались меньшие небесные тела, планеты и луны. Только что родившееся Солнце сначала было холодным, но оно все время сжималось, становясь при этом горячее и горячее, пока температура внутри него не достигла многих миллионов градусов. Вот тогда-то и создались необходимые условия для жизни звезды на протяжении миллиардов лет: молодое Солнце начало вырабатывать в своем горячем ядре атомную энергию.
Так родилась новая звезда. Она окружена планетами. Есть среди них одна особенная. Благодаря Солнцу на ней зародилась жизнь во всем великолепном разнообразии ее форм. Это наша Земля.
В таких газо-пылевых облаках возникают звезды и системы планет.
Как возникла жизнь на Земле?
После возникновения Солнечной системы, то есть почти пять миллиардов лет назад, Земля была совершенно необитаема.
Ее поверхность долго оставалась раскаленной и расплавленной, без воды и воздуха. Наша планета остывала очень медленно, пока не образовалась твердая кора.
Из тысяч вулканов, расщелин и трещин начали вырываться газы, образовавшие первую атмосферу. В ее составе вместе с другими веществами был и водяной пар. Температура постепенно понижалась, и из огромных облаков вода обрушивалась на еще не остывшую поверхность, чтобы тут же испариться на ней, как на горячей плите. Охлаждение Земли продолжалось, и позднее образовались первые, еще горячие океаны. Их температура тоже понижалась очень медленно. Земной ландшафт постоянно освещался Солнцем. Поэтому охлаждение планеты наконец прекратилось, а в морях зародились первые живые организмы.
Формирование Солнечной системы:
Вся Солнечная система, к которой принадлежат Земля и Луна, возникла из одного большого газо-пылевого облака (1).
Оно сжималось, и вращение его ускорялось (2).
Под действием усилившихся при этом центробежных сил облако превратилось в диск (3).
В центре образовался большой сгусток вещества (4).
Из этого сгустка возникло Солнце. Во внешних областях сформировались планеты и луны.
Постепенно вся планетная система приобрела современный вид (5).
Мощное излучение Солнца и постоянно сверкавшие молнии все время разрушали частицы газа в воздушной оболочке планеты. Из этих частичек возникали более сложные вещества, составляющие основные компоненты жизни. Так, например, возникли аминокислоты, из которых позднее образовался животный и растительный белок. Постепенно формировались компоненты все большего размера, возникали молекулы, которые падали в первобытный океан. Там они не погибали и, соединяясь, образовывали первые мельчайшие живые организмы. Так Земля с помощью Солнца стала планетой Жизни. Правда, некоторые ученые считают, что важнейшие компоненты живого вещества или даже первые крохотные живые организмы попали на Землю из космоса.
Конечно, это не исключено, но маловероятно.
Наша планета 4,6 миллиарда лет назад. В океанах зародились первые живые существа. Много позднее жизнь вышла на сушу.
Можем ли мы обойтись без Солнца?
Если бы Солнце погасло, то через несколько недель на Земле не осталось бы никакой жизни. Только Солнце способно нагревать Землю и поддерживать на ней такую температуру, при которой вода и воздух не превращаются в ледяной панцирь. Только благодаря солнечному теплу может испаряться вода в океанах, которая затем выпадает на континенты животворными дождями. Только солнечное излучение дает возможность расти и созревать растениям, которые обеспечивают нас пищей. Но нам не нужно беспокоиться, что лучи нашей дневной звезды вдруг погаснут. Ученые доказали, что Солнце будет светить еще много миллиардов лет и обеспечивать жизнь на Земле.
Солнце дает жизнь растениям, которые обеспечивают нас питанием.
Как использовать солнечную энергию?
Известно, что запасы угля и нефти заканчиваются. Да и запасы урана для ядерных реакций тоже не бесконечны. А вот Солнце дает нам неограниченное количество энергии.
Каждую секунду наша планета получает около 50 млрд. кВт/ч солнечной энергии, что соответствует мощности 150 миллионов крупных электростанций. Для удовлетворения всех энергетических потребностей человечества хватило бы 0,005 % доходящей до Земли солнечной энергии. А ведь на Землю попадает лишь мизерная часть солнечного излучения. Уже на протяжении миллиардов лет Солнце согревает нашу планету, поддерживает воду в жидком состоянии, а воздух в газообразном, приводит атмосферу в движение, делает возможным испарение гигантских масс воды.
Каждый год благодаря Солнцу вырастают на Земле тысячи видов растений.
Кроме того, энергия, полученная от Солнца миллионы лет назад, сегодня возвращается к нам в виде угля и нефти.
При таких головокружительных цифрах может показаться, что решение наших энергетических проблем и сохранение окружающей среды с помощью Солнца — пустяковая задача. И в самом деле, уже известны различные возможности использования солнечной энергии. Например, солнечные коллекторы на крышах могут нагревать воду, а солнечные электростанции и полупроводниковые элементы дают электрический ток без загрязнения окружающей среды. Но есть много нерешенных задач. Еще предстоит научиться выделять водород из воды и из зеленой массы растений.
Тогда можно будет построить тепловые и передаточные станции, работающие на этом газе. Однако установки для сбора солнечной энергии очень дороги и дают мало энергии. Их строительство потребует гигантских площадей и большого количества материалов. И все же в будущем энергетический голод можно будет удовлетворять с помощью солнечного излучения, особенно в теплых странах, где Солнце светит всегда и даже зимой в полдень стоит довольно высоко. Тогда нефть мы сэкономим для следующих поколений, а значит, поможем сохранить окружающую среду. В 2030 году только 6 % наших энергетических потребностей можно будет удовлетворять, используя Солнце.
Но если мы усовершенствуем технику, в 2130 году эта доля составит уже 70 %.
Может быть, нашим потомкам достанется век, в котором не будут гибнуть леса и мелеть реки, может быть, они справятся с радиоактивным загрязнением и смогом, а Солнце по-прежнему будет дарить свою животворную силу.
Некоторые возможности использования солнечной энергии.