Занятие «КОСМОС, ЗЕМЛЯ, «ЯДЕРНАЯ ЗИМА»
Цель данного занятия состоит в том, чтобы ознакомить учащихся с теорией «ядерной зимы», раскрыть гибельные последствия военного конфликта для биосферы Земли и человека как ее части и сформировать представления об экологическом императиве.
Занятие проводится в форме ролевой игры — телемоста, в ходе которого крупные российские и американские ученые встречаются с выпускниками школ России и США. В ней принимают участие академик Н. Моисеев, профессор Корнельского университета К. Саган и ведущие-телекомментаторы. В качестве учебного материала используются выступления Н. Моисеева в периодической печати («Вопросы философии», «Химия и жизнь», «Знание—сила») и интервью К. Сагана журналу «Природа и человек».
Обращение к документу позволит учащимся не просто познакомиться с логикой мысли ученого, но и проникнуться его тревогой за судьбу человечества и планеты, что в большей мере, чем изложение учебного материала в учебнике или учителем, убедит их в реальной опасности ядерного конфликта любого уровня для существования не только цивилизации, но самой жизни на планете.
Задавая вопросы «ученым», старшеклассники как бы берут у них мини-интервью. Учитель вместе с ведущими решает, какие из вопросов будут поручены выпускникам российских школ, а какую их часть учащиеся зададут от лица своих американских коллег. Занятие призвано развивать ряд умений учащихся:
|
|
|
1. Брать мини-интервью: ставить вопросы, внимательно выслушивать и фиксировать ответ.
2. Вести диалог с собеседником как носителем индивидуального мнения и убеждений.
3. Видеть взаимосвязи между экологическими проблемами и необходимостью защиты мира и принимать посильное участие в этом движении.
Ключевые слова: биосфера, Земля, климат; императив: нравственный, экологический; модель математическая; человек; ядерные: война, зима, испытания.
Комментатор телекомпании CNN:
Имя Карла Сагана, видного астрофизика, профессора Корнельского университета, президента Планетарного общества США, стало широко известно в мире в начале 80-х годов в связи с выдвинутой им концепцией «ядерной зимы». Эта теория стала одним из самых важных факторов, который привлек к активному антиядерному движению новые миллионы людей.
Карл Саган неоднократно бывал в нашей стране. В качестве почетного гостя участвовал в VII Всемирном конгрессе международного движения «Врачи мира за предотвращение ядерной войны» и в форуме «Сотрудничество в космосе во имя мира на Земле».
Комментатор российского телевидения:
Академик Никита Моисеев по специальности математик. Он также известен не только в России, но и в США, где неоднократно выступал на международных конференциях, в частности «Мир после ядерной войны», был участником телемоста российских и американских ученых Москва—Вашингтон. Он один из авторов математической модели климатических последствий ядерной войны.
|
|
|
Вопрос: Мистер Саган, нам известно, что вы по специальности астрофизик, занимаетесь космическими исследованиями и исследованиями планет. Но немногие знают, что вы подготовили несколько телевизионных программ, являетесь автором популярного телесериала и написали несколько книг. Расскажите, пожалуйста, подробнее о своих книгах, чему посвящены подготовленные вами телевизионные программы?
Карл Саган:
Начну с последней части вопроса. Телевизионная серия называется «Космос». Она состоит из 13 одночасовых передач. Для ее подготовки мне пришлось объехать весь мир. Мы рассказывали о компьютерах и космосе, воссоздавали прошлое планеты и увязывали его с настоящим и будущим. Так возник сериал, который посмотрело, насколько я знаю, самое большое число людей за всю историю существования американского телевидения. Кроме того, его показывали более чем в 60 странах мира, около трети миллиарда человек видели его.
Вопрос: Когда фильм появился на телеэкране?
|
|
|
Карл Саган:
Впервые он был показан в 1980 году. Но недавно мы вновь вернулись к работе над ним и сократили сериал до шести часов... Фильм сопровождался рассказом о книге, которая также называлась «Космос». Книга эта тоже пользовалась удивительным успехом. Ее считают бестселлером номер один среди всех научных книг, когда-либо издававшихся на английском языке. Успех фильма и книги я расцениваю, прежде всего, как показатель того интереса, который люди всего мира проявляют к современной науке. Что же касается остальных книг, то всего их, написанных лично мной или с кем-то в соавторстве, что-то около двадцати. Одна из них была переведена на русский язык. Она называется «Драконы рая». А совсем недавно я написал свой первый роман.
Вопрос: Расскажите, пожалуйста, немного об этом произведении.
Карл Саган:
В общем... В нем говорится о поиске внеземных цивилизаций и о том, что может произойти на Земле, если вдруг из космоса придет радиопослание... Центральным персонажем романа является американская женщина-астроном, а одним из главных героев — советский физик.
Вопрос: Как вы думаете, какие последствия могло бы повлечь за собой установление контакта с жителями иных цивилизаций?
|
|
|
Карл Саган:
Думаю, некоторые люди несказанно обрадовались бы такой возможности, зато другие — столь же искренне огорчились бы. Ведь мы привыкли считать себя центром Вселенной, и нам будет нелегко примириться с фактом, что наша Земля всего лишь небольшая частица мироздания. С другой стороны, я убежден, что это изменило бы весь склад нашего мышления, сделало бы нас и нашу планету менее провинциальными. Думаю, что установление связи с иными мирами помогло бы жителям разных стран выработать, наконец, общую точку зрения на многие вопросы. Такой контакт способствовал бы становлению, я бы сказал, общего политического характера землян.
Вопрос: Вы известны как один из авторов теории «ядерной зимы». Что натолкнуло вас на мысль о работе над данной темой? Ведь, насколько я понимаю, это мало связано с астрофизикой?
Карл Саган:
О, это произошло совершенно случайно... Перенесемся на минуту в 1971 год. Американский космический аппарат «Маринер-9» совершает посадку на Марсе. Я был среди тех ученых, которые готовились к проведению исследований с помощью установленных на этом аппарате телевизионных камер. Мы рассчитывали впервые увидеть поверхность Марса, но вместо этого мы не увидели ничего. Совершенно ничего. Наши экраны оставались темными и безжизненными. Мы проверили камеры, оказалось, что они работали нормально. В чем же дело? Вскоре выяснилось, что вся планета была покрыта плотной завесой из мелких камней и пыли, поднятых над ее поверхностью ураганными ветрами, бушевавшими в то время на Марсе. На «Маринере» находилась различная исследовательская аппаратура, в том числе и инфракрасный спектрометр. Он позволил нам измерить температуру атмосферы на всех уровнях, вплоть до поверхности планеты. И тогда мы с удивлением обнаружили, что пропитанная пылью атмосфера была гораздо теплее, чем она должна была быть по нашим подсчетам. С другой стороны, поверхность Марса оказалась холоднее, чем мы ожидали. Мы не могли не задать себе вопроса: почему это происходило? Путем расчетов мы попытались найти ответ. В конце концов, пришли к выводу, что причина странных температурных парадоксов крылась в пыли, которая абсорбировала солнечные лучи, нагревалась сама, но не пропускала их к поверхности планеты. Потому-то поверхность Марса и была такой темной и холодной...
Прошло около трех месяцев, прежде чем пыль осела, и мы увидели Марс во всей его красоте. Возбужденные невиданным зрелищем, мы не отходили от телекамер. Мы поняли, что затемнение и похолодание были временными и вызывались определенными факторами. И вот тогда вместе со своими коллегами я всерьез занялся этим явлением. Мы разработали объясняющую его теорию, а затем задумались: а не может ли эта теория иметь какое-то отношение и к Земле? Нет, мы еще не думали о ядерной войне. Наша мысль не шла дальше больших извержений вулканов, во время которых в атмосферу выбрасываются тучи мельчайших частичек пыли и пепла. Мы проделали необходимые вычисления и выяснили, что отдельные вулканические катастрофы также могли бы привести к тому, что нам пришлось наблюдать на Марсе: к нагреву атмосферы и охлаждению поверхности. И лишь после этого мы пришли к заключению, что аналогичные последствия, но в несопоставимо более значительных масштабах могла бы иметь и ядерная война. Но только 10 лет спустя нам удалось математически точно рассчитать эти последствия.
Вопрос: Не могли бы вы в нескольких словах повторить основные аспекты своей теории?
Карл Саган:
В двух словах она сводится к следующему. Атомные взрывы приведут к возникновению массовых пожаров, которые поднимут в воздух огромное количество дыма, сажи, пепла, других продуктов горения, которые заслонят собой Солнце. Вследствие этого и произойдет на Земле резкое понижение температуры — наступит «ядерная зима».
Вопрос: Мы знаем, что российские ученые также внесли свой вклад в разработку теории «ядерной зимы». Не могли бы вы, господин Н.Моисеев, рассказать об исследованиях сотрудников Вычислительного центра Академии наук?
Н. Моисеев:
Ознакомившись в 1983 г. со «сценарием Сагана», мы решили пойти дальше: посмотреть на математической модели, как же будут развиваться события, если «базовый сценарий» воплотится в жизнь. ВЦ АН был, пожалуй, единственным учреждением в мире, где можно было выполнить соответствующие расчеты: там уже имелась математическая модель «климатической машины» нашей планеты, создававшаяся на протяжении нескольких лет как подсистема глобальной модели биосферы. Она представляет собой систему математических моделей, отражающих в весьма укрупненном и обобщенном виде основные процессы, которые определяют климат нашей планеты и их взаимовлияние. Эта модель специально рассчитана на то, чтобы ставить на ней математические эксперименты типа «А что, если...», и на ней оказалось возможным подсчитать более долговременные последствия глобального катаклизма.
Летом 1983 года сектор климатических моделей провел многовариантные расчеты по «сценарию Сагана». Выяснилось, в частности, что двумя основными факторами, влияющими на динамику климата, будут замутнение атмосферы и полная перестройка циркуляции атмосферы из-за громадной разницы температур между различными регионами. В обычных условиях воздушные бассейны над Северным и Южным полушариями образуют две изолированные «климатические ячейки», разделенные экваториальной зоной; после образования над Северным полушарием ядерного облака формируется единый мощный воздушный поток, охватывающий оба полушария. В результате этих процессов, несмотря на гигантское выделение тепла при пожарах, уже в середине первого месяца после конфликта температура в Северном полушарии упадет на 15—20 градусов, а в отдельных районах и гораздо больше. К тому же времени из-за изменений в циркуляции воздуха черное облако начнет проникать в Южное полушарие, где через некоторое время температура почти уравняется с температурой Северного полушария. При этом верхние слои задымленной атмосферы нагреваются гораздо сильнее, чем до взрывов: ведь альбедо Земли уменьшается. Но только верхние. Подстилающая поверхность и нижние слои атмосферы прогреваются куда медленнее.
Отсутствие вертикальной конвекции (более легкие горячие слои и так располагаются над более холодными) резко затормозит осаждение пыли. Еще больше затормозит его практически полное отсутствие осадков: из-за слишком большого количества пылинок в атмосфере капли влаги просто не смогут конденсироваться до нужного размера, да и относительная влажность перегретой атмосферы будет невелика. Однако, хотя осадков во внутренних районах континентов не будет, примерно через полгода после конфликта очень вероятны мощнейшие наводнения континентальных масштабов: на высоте 6—8 километров температура поднимется до нескольких десятков градусов выше нуля, и начнется бурное таяние ледников.
Океан, в отличие от суши и атмосферы над ней, охладится всего на несколько градусов — теплоемкость его слишком велика. И разница между температурой суши и океана приведет к невиданной силы ураганам.
Вопрос: Ваш прогноз вызывает в памяти отрывки из фантастических романов-предупреждений в модном сейчас в США документальном стиле. Насколько он обоснован и совпадают ли ваши расчеты с данными американских ученых?
Н. Моисеев:
Многие фрагменты доклада «Моделирование климатических последствий ядерной войны», действительно, напоминают научную фантастику. Например, предсказание изменений температуры на 40-й, 243-й, 380-й день после ядерного конфликта: «...И хотя на сороковой день после обмена ядерными ударами падение температуры в Северном полушарии составляет в среднем 12,9°, в отдельных районах оно будет намного большим: на Аляске и в центральных районах Северной Америки — 36°, на восточном побережье Северной Америки — 40°, в Центральной Европе — 51°, на Кольском полуострове — 56°, в низких широтах самое большое похолодание наблюдается на Аравийском полуострове — 51°; на 243-й день температура несколько повышается, но на северо-востоке Америки она все еще на 32° ниже среднегодовой, в Центральной Европе — на 30°, на Аравийском полуострове — на 24°, в Центральной Африке — на 10°; на этом этапе обнаруживается и новый важный эффект...».
Однако данные эти строго научны и совпадают с расчетами изменений климата на планете в первые 20 дней после ядерной войны, выполненными в Национальном центре атмосферных исследований США.
Обе группы даже не знали о работах друг друга. И, тем не менее, прогнозы на первые три недели неожиданно для самих их авторов оказались очень близки. Не только общие тенденции изменения климата Земли, но и средние температуры, и расположение зон с экстремальным похолоданием, и картина движения воздушных масс — все совпало буквально до деталей. Это совпадение, которое заставило с доверием отнестись и к более долгосрочным прогнозам, само по себе было сенсацией — в известном смысле не меньшей, чем приводимые в докладе цифры.
Их выводы убеждают, что климатические воздействия даже не самого сильного по современным возможностям ядерного конфликта не оставляют шансов на выживание никому на планете. В результате даже самого «мягкого» из сценариев ядерной войны неизбежна гибель экосистемы Земли и человека как ее части.
Вопрос: Мистер Саган, какие аспекты вашей теории представляются вам наиболее важными в настоящее время?
Карл Саган:
Прежде всего, следует указать на то, что за 38 лет ни один советский или американский исследователь не подумал о возможности «ядерной зимы». Эта мысль просто никому не пришла в голову. А если так, тогда возникает вопрос: может быть, военные специалисты не учли что-нибудь еще? Может быть, генералы просто не представляют, что же такое ядерная война, и планы ее ведения не являются в должной степени обоснованными? Мне думается, осознание этого факта поистине страшно.
Важен и такой еще момент. Люди неожиданно осознали, что последствия ядерной войны будут ужасней, чем они себе это представляли. Народы Европы и США просто погибнут, поскольку их территории станут непригодны для жизни. Но и жители других стран также не переживут войны. Климатическая катастрофа коснется всех. И если одни погибнут от взрыва, радиации или пожаров, то другие умрут от холода или голода.
В ходе разработки этой теории всплыл и другой аспект. Идея убежищ, предохраняющих от ядерной войны, оказалась полностью ошибочной. Они просто бесполезны. Никому не удастся отсидеться в стороне или спрятаться в бункере.
Наша теория доказала также необоснованность концепции «первого удара». И это, по моему мнению, чрезвычайно важно. Вы ведь знаете, что над каждой из наших стран довлеет опасение, что противник может совершить неожиданное нападение. Именно этим зачастую объясняются беспрерывное наращивание вооружений, проведение ядерных испытаний и другие военные приготовления. В результате меняется вся стратегическая политика двух наций. Таким образом, теория «ядерной зимы» в некотором отношении сломала обычный, общепринятый взгляд на ядерную войну.
Н. Моисеев:
Результаты расчетов заставляют взглянуть на всю проблему ядерной войны по - новому, по крайней мере, в двух отношениях.
Во-первых, до сих пор можно было рассчитывать, что ужасы ядерной войны обойдут какие-то уголки, что потери будут громадными, но всё же ограниченными, что какие-то регионы вообще не будут затронуты войной и смогут даже что-то выиграть от взаимного ослабления или уничтожения участников конфликта. Цифры показывают, что надеяться на это не приходится. В отличие от непосредственных фактов ядерного поражения факторы климатические носят глобальный характер. «Ядерная зима» и «ядерная ночь», отсутствие света, пищи, пресной воды, отравление атмосферы токсичными газами затронут всю планету в равной степени. В этой войне не может быть не только победителей и побежденных, но даже нейтральных. Причем роковым может оказаться и сравнительно небольшой ядерный конфликт. Значит, приобщение каждой новой страны к ядерным арсеналам увеличивает угрозу не только для ее потенциальных противников, но и для всего мира, становится предметом законной озабоченности всех остальных стран — и ядерных, и неядерных.
Еще важнее другое — меняется само представление о главных источниках опасности для того, кто первым «нажмет кнопку». До сих пор представление о риске первого ядерного удара связывалось в основном с пониманием неотвратимости возмездия. Теперь ясно: всякий достаточно мощный ядерный удар производится по всему человечеству, в том числе и по тем, кто его наносит. Возмездие — автоматическое и неотвратимое — заложено уже в самом этом ударе. И тем более страшное, чем удар страшнее, эффективнее, точнее. Грань между ядерным убийством и ядерным самоубийством, преступлением и наказанием попросту стирается: по ком бы ни звонил колокол ядерной смерти, он всегда будет звонить по тебе.
Но запрет на применение ядерного оружия мало «вычислить». Необходимо добиться, чтобы он из «модельного запрета» — граничного условия модели — превратился в абсолютный политический, нравственный, военный императив.
Вопрос: Приведут ли ядерные взрывы к разрушению озонового слоя?
Карл Саган:
При ядерном взрыве, происходящем на поверхности Земли, образуется огромный раскаленный шар, который поднимается высоко вверх. Он приводит к разрушению молекул кислорода и образованию окислов азота. Они-то и являются разрушителями озонового слоя. К тем же последствиям приводят и ядерные взрывы в стратосфере. Атомные взрывы в сотнях километров от Земли не наносят ощутимого вреда атмосфере планеты.
Вопрос: Существует мнение, что ядерная война, происходящая летом, будет в значительной степени лишена тех тяжелых последствий «ядерной зимы», о которых вы упоминали. Правда ли, что теплая погода не позволит температуре упасть слишком низко? Полагают, что погода будет не холоднее обычной осенней. Насколько научно обоснован вывод о том, что ядерная война летом не так уж страшна?
Карл Саган:
Это утверждение настолько ненаучно и наивно, что мне трудно поверить в то, что оно исходило от ученых. «Ядерная зима», на мой взгляд, нанесла бы меньший ущерб именно зимой. Если бы ядерная война разразилась летом, гибель всех растений была бы неминуема, в сельском хозяйстве произошла бы катастрофа. Кроме того, дело ведь не только в понижении температуры. Например, мы уже упоминали про резкое уменьшение озонового слоя, которое произошло бы в случае ядерной войны. Это повлекло бы за собой существенное увеличение мощности ультрафиолетового излучения, достигающего Земли. Миллионы людей заболели бы раком кожи, катарактой. А изменения климата? А радиация? Нет, летом ли, зимой ли будет война, убежден: гибель человечества неизбежна.
Вопрос: Какой вред наносят природной среде ядерные испытания?
Карл Саган:
Это не главная опасность, происходящая от ядерных испытаний. В конце концов ущерб, наносимый ими природе, относительно невелик. Проблема состоит в другом. Продолжающиеся ядерные испытания ведут к совершенствованию атомного оружия, а это грозит покончить с самим существованием жизни на Земле.
Вопрос: Господин Моисеев! Вы сказали о необходимости политического, нравственного, военного императива. Разъясните, пожалуйста, какое содержание вы вкладываете в это понятие? И как это связано с экологией?
Н. Моисеев:
Теснейшим образом. В современных условиях люди должны научиться мыслить экологически, понимать важность для всех и для любого человека экологического императива. Под запрет ныне должны быть поставлены не только ядерное столкновение, но и любые силовые приемы решения международных конфликтов, ибо они способны разрушить экологическую устойчивость человеческого общества, поставить под угрозу само существование цивилизации. Вот это и есть первое и важнейшее утверждение экологического императива. Но этим он, однако, далеко не исчерпывается.
Даже в том случае, когда наука может представить, казалось бы, неопровержимые доказательства отсутствия вредных последствий тех или иных крупномасштабных вмешательств в природные процессы, мы должны сохранять предельную осторожность. Необходимо доказать, что бесконтрольное варварское вмешательство человека в дела природы грозит нам резким ухудшением экологической обстановки.
Телекомментаторы благодарят ученых за участие во встрече с выпускниками и выражают надежду, что их диалог помог юношам и девушкам осознать важность абсолютного запрета на использование ядерного оружия, так как его применение может превратить Землю в такую планету, на которой человеку уже не будет места, и способствовал формированию их собственного нравственного императива.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 371; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!