Большой адронный коллайдер (БАК) запустят в ноябре вполсилы. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте CERN - организации, которая курирует проект коллайдера.

По словам директора CERN Ральфа Хойера, ускоритель будет работать с пучками энергии до 3,5 тераэлектронвольт (имеется в виду энергия одного пучка), при номинальной мощности около 7 тераэлектронвольт. Планируется, что в подобном режиме ускоритель проработает до тех пор, пока не будет собрано достаточно данных о его работе. Кроме этого планируется, что на подобных мощностях персоналу, работающему с коллайдером, будет легче набраться опыта.

После анализа данных энергию будут постепенно увеличивать до 5 тераэлектронвольт. Затем, к концу 2010 года работа коллайдера будет приостановлена и инженеры займутся усовершенствованием машины, чтобы довести энергию пучков до 7 тераэлектронвольт.

Совсем недавно на коллайдере завершились ремонтные работы. Во время этих работ инженеры CERN проверили все сверхпроводящие магниты (а их более 10 тысяч штук) ускорителя на предмет неполадок. В результате обнаружился неожиданный эффект, который мог приводить к авариям.

Оказалось, что медные "кожухи", которые должны отводить ток от сверхпроводящих деталей, в случае их выхода из сверхпроводящего состояния, работают не так как надо. Между ними и деталями в большинстве случаев возникает сопротивление заметно выше расчетного, а в некоторых случаях оно достигает критических значений. Последнее может приводить к расплаву контактов. Теперь, однако, данные неполадки устранены.

Ускоритель вышел из строя 19 сентября (всего через несколько дней после запуска) в результате того, что в месте дефектной спайки возник дуговой разряд, который пробил стенку системы охлаждения. В результате несколько тонн гелия попало в тоннели ускорителя. Повторный запуск неоднократно откладывался и в настоящее время запланирован на ноябрь 2009 года.

Большой адронный коллайдер является крупнейшим в мире ускорителем элементарных частиц. С его помощью физики надеются воссоздать условия, которые были во Вселенной через несколько мгновений после Большого Взрыва. Кроме этого ученые планируют использовать ускоритель для проверки различных физических теорий, в частности, для поиска бозона Хиггса.

Добавлено (15.08.2009, 03:10)
---------------------------------------------------------------------------------
us0kf,
- Яков еще есть такая вещь как плагиат,
и о нем много написано, а самое главное что увели дело не по линейной характеристике, а
по (как там говорят, как БЫК помочился...)
- И из это-го вытекает (казуистика), а после головы ломают миллионы и учат, и учатся. А в жизни
пригодиться это только разработчикам. Которые будут может быть и знать как делать не надо, если осознают это.
- Исходя из вышесказанного, Многие шифруют, кодируют, или просто уничтожают без след-но,
ВЕЛИЧАЙШИЕ ТРУДЫ своей деятельности. И научные разработки. А в основном из-за ВОРОВСТВА.

Добавлено (19.08.2009, 00:39)
---------------------------------------------
РИМ, 18 августа. Итальянскому физику Лоренцо Макконе удалось объяснить направленность движения времени с точки зрения квантовой механики, сообщает Lenta.Ru.

Известно, что многие физические законы обладают инвариантностью относительно замены времени t на —t (так называемая T-симметрия). Однако, как видно из наблюдений, у времени имеется выделенное направление, то есть события следуют одно за другим и существует понятие причины и следствия. Например, в термодинамике система стремится занять состояние с максимальной энтропией (мера необратимого рассеивания энергии). Поэтому состояния меняются в сторону роста энтропии.

В рамках новой работы Макконе применяет квантовый подход, аналогичный термодинамическому, для объяснения направления времени во Вселенной в целом. Для этого он использует понятие так называемой информационной энтропии, которая является мерой хаотичности информации.

Чтобы пояснить суть своей теории Макконе предлагает следующую схему. Представим, что имеется получатель информации Алиса. Она получает атом от своего друга Боба и измеряет в лаборатории, скажем, спин полученного атома. При этом состояние суперпозиции двух значений спина разрушается, и Алиса получает некоторую информацию. Боб, однако, ничего не знает о результате измерения — с его точки зрения состояние лаборатории Алисы и атома оказываются связаны. При этом с точки зрения Боба энтропия системы не меняется, а вот с точки зрения Алисы — она растет.

Теперь Боб может взять и распутать состояние атома и Алисы. Однако для этого ему необходимо уничтожить всю информации о проведенных Алисой измерениях, чтобы «вернуть» атому неясное состояние суперпозиции. В результате для Боба энтропия снова не изменится, но для Алисы она уменьшится. Однако у Алисы не будет никаких воспоминаний о произошедшем событии — ведь таково было основное условие распутывания состояний атома и лаборатории.

По словам Макконе, похожая ситуация складывается, когда в качестве основной системы (Алисы) выступает вся Вселенная. События, уменьшающие энтропию вполне могут происходить, однако они не оставляют о себе информации и, следовательно, не отличимы от событий, которые никогда не происходили. Таким образом, заключает Макконе, направление движения времени есть суть направление увеличения информационной энтропии.

Ученые называют подход автора к проблеме «новаторским», однако далеко не все из них согласны с выводами Макконе.

Добавлено (21.08.2009, 00:35)
---------------------------------------------
Физики приблизились к созданию теории всего

Американским физикам удалось продвинуться в создании так называемой объединенной теории всего - физической теории, которая включала бы в себя все четыре фундаментальных взаимодействия. Статья (pdf) исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Американского физического общества.

В рамках новой работы ученым удалось в некотором специальном случае объединить так называемую квантовую теорию поля с гравитацией в рамках теории N=8 супергравитации (N=8 означает, что у данной теории имеется восемь суперсимметрий). Квантовая теория поля известна тем, что во время вычислений в ней появляются бесконечные значения тех или иных величин (например, выражаемые расходящимися рядами). Для исправления этого недостатка вводится понятие ренормализации, то есть добавляются дополнительные параметры, которые "исправляют" бесконечность.

Попытки объединить квантовую теорию поля и теорию гравитации приводят к тому, что при расчетах возникают особенности, не поддающиеся ренормализации. Точнее, для избавления от этих бесконечностей необходимо ввести бесконечно много параметров. Так как в реальных вычислениях можно учитывать только конечное число значений, данный факт делает подобные теории бессмысленными.

В рамках новой работы физикам удалось добиться ренормализации с конечным числом параметров. Последнее означает, что в некотором частном случае физики построили приемлемую теорию квантовой гравитации. По мнению специалистов в этой области, данный факт может считаться существенным продвижением на пути создания универсальной физической теории, которая описывала бы все взаимодействия в макро- и микромире.

Созданием подобной теории занимались большинство величайших физиков, начиная с конца XIX века. Например, Эйнштейн посвятил этому делу значительную часть своей жизни, однако успеха не достиг. В настоящее время в научном мире существует несколько кандидатов на звание теории всего. Среди них, например, теория суперструн.

Японские ученые вычислили число Пи с рекордной точностью, сообщает издание The Mainichi Daily News. Новый рекорд составляет 2576980377524 (2 триллиона 576 миллиардов 980 миллионов 377 тысяч 524) знака. Предыдущий рекорд составлял примерно 1,2 триллиона знаков и также был установлен в Японии в 2002 году. Первые миллион цифр после запятой у числа Пи можно посмотреть здесь.

Для рекордного вычисления ученые использовали суперкомпьютер T2K Tsukuba System, который работал более 73 часов. Этот компьютер способен выполнять 95 миллиардов операций с плавающей точкой в секунду. В настоящее время исследователи подали заявку на включение своего достижения в Книгу рекордов Гиннесса.

Изначально число Пи появилось как отношение длины окружности к ее диаметру, поэтому его приближенное значение вычислялось как отношение периметра вписанного в окружность многоугольника к диаметру этой окружности. Позже появились более совершенные методы. В настоящее время Пи вычисляется при помощи быстро сходящихся рядов, наподобие тех , которые были предложены Сринивасом Рамануджаном в начале 20 века.

В настоящее время с Пи связано ряд до сих пор не решенных задач. Например, не решен вопрос о нормальности этого числа. Нормальным (n-нормальным) называются трансцендентные числа, в записи которых по основанию n любая фиксированная группа цифр встречается с одной и той же вероятностью. Более того, до сих пор не известно, все ли цифры от 0 до 9 встречаются в десятичной записи числа Пи бесконечное число раз.

В данном случае сверхточное вычисление числа является удобным экспериментом, результаты которого позволяют сформулировать гипотезы относительно тех или иных особенностей числа.

Физики создали акустический диод - устройство, способное пропускать акустические волны только в одном направлении. Диод был реализован пока только в теории - практических испытаний исследователи не проводили. Статья физиков появится в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит издание Physical Review Focus.

Предполагается, что новое устройство будет состоять из двух слоев. Первый представляет собой так называемый "акустически нелинейный" материал. Распространяясь, звуковая волна создает перепады в давлении, а в подобном материале распределение давления определяет скорость распространения звуковых волн. Проходя через "акустически нелинейный" материал, волна создает так называемые вторичные колебания, среди которых имеются волны с двойной относительно исходной частотой. Второй слой в диоде, в свою очередь, выполнен из материала, который позволяет проходить только этим самым волнам с удвоенной частотой.

Схема работы устройства следующая. Волны, испускаемые источником, сначала попадают в "акустически нелинейную" среду, в результате чего возникают вторичные колебания с удвоенной частотой. Все кроме последних блокируются фильтрующим слоем. С другой стороны волны, идущие к источнику (то есть в обратном направлении) также задерживаются фильтром. Подбирая параметры материалов особым образом, физики добились того, что количество энергии, переносимое в направлении от источника, примерно в 100 тысяч раз превосходит количество энергии, возвращающееся к источнику.

У нового устройства есть несколько основных недостатков. Во-первых, оно работает только для достаточно узкого диапазона частот. Во-вторых, частота на выходе устройства в два раза отличается от частоты на входе. В-третьих, волны с удвоенной частотой могут проходить как в прямом, так и в обратном направлении. Наконец, последний недостаток - отсутствие практических испытаний новой концепции.

По словам исследователей, подобные устройства будут крайне востребованы. Например, в медицине используются ультразвуковые аппараты. При этом сам источник ультразвука в подобном устройстве оказывается не защищен от возвращающихся волн, которые способны вносить возмущения в его работу. Наличие устройства с односторонней пропускающей способностью позволит решить эту проблему.

Фотографию Несси - чудовища со дна шотландского озера Лох-Несс удалось разглядеть одному из читателей британского таблоида Sun во время просмотра изображений со спутника на сайте Google Earth. http://topnews.ru/upload/img/2d5182666d.jpg

На фотографии видно изображение, похожее на крупное морское животное с двумя парами ласт и большим хвостом.

По мнению авторов статьи, эта фотография может являться слабым, но все же доказательством существования лохнесского чудовища.

По словам других пользователей Google Earth, увидевших фотографию Несси, она точно напоминает описания чудовища, ранее встречавшиеся в прессе, сообщает РИА Новости.

Озеро Лох-Несс в Шотландии получило мировую славу благодаря легенде о чудовище по имени Несси, которое обитает на дне водоема. Существуют многочисленные коммерческие маршруты по озеру для туристов, желающих насладиться не только природой, но, возможно, и увидеть мифического монстра.

Чтобы участники форума не бегали по ссылкам, помещаю фотографию лохнесского чудища:

Как говорится, "зело обло и страшно"!

Астрономы обнаружили вокруг CFHQSJ2329-0301 - самой удаленной из известных сверхмассивных черных дыр - галактику. Об этом сообщается в пресс-релизе Королевского астрономического общество, а статья появится в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Черная дыра и ее галактика располагаются на расстоянии 12,8 миллиарда световых лет от Земли, а масса дыры составляет около миллиарда солнечных.
Для наблюдения астрономы использовали новые чувствительные датчики, установленные на телескопе Subaru, который располагается на потухшем вулкане Мауна Кеа. Анализ собранных данных позволил установить, что примерно 40 процентов излучения с длиной волны 9100 ангстрем приходит не от аккреционного диска дыры, а от окружающей ее галактики.
По словам исследователей, новые результаты крайне важны для понимания эволюции Вселенной на ранних этапах ее развития. Одной из главных загадок космологии является механизм появления сверхмассивных черных дыр на ранних этапах развития Вселенной. В настоящее время существует множество теорий на этот счет.

Источник: ИМК

Астрономы, работающие на телескопе VLBA, провели чрезвычайно точные измерения гравитационного отклонения излучения. Полученный ими результат хорошо согласуется с теоретическим, предсказанным в рамках общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна. Статья авторов опубликована в журнале The Astrophysical Journal. Краткое описание работы приведено в пресс-релизе Национальной радиоастрономической обсерватории США.

В рамках ОТО предполагается, что вблизи массивных объектов пространство-время искривляются. Этот эффект проявляется в изменении путей лучей света рядом с таким объектом. Первое экспериментальное подтверждение этого предсказания было получено в 1919 году, однако точности сделанный тогда наблюдений было недостаточно для однозначного признания правоты Эйнштейна.

Степень искривления пространства вблизи массивных объектов и отклонения световых лучей в ОТО определяет параметр, обозначаемый греческой буквой "гамма". Если теория Эйнштейна верна, то гамма должна быть в точности равна единице.

Группа телескопов VLBA, рассредоточенная от Гавайских до Виргинских островов позволила астрономам провести чрезвычайно точные измерения. Ученые наблюдали свет, идущий от четырех удаленных квазаров - галактик с активными ядрами. Видимое положение квазаров должно отличаться от действительного, так как гравитация Солнца изменяет пути радиоизлучения квазаров. Исследователи получили значение параметра гамма, равное 0,9998 плюс-минус 0,0003.

Авторы считают, что для дальнейшего уточнения значения гаммы необходимо провести измерения этого параметра другими методами.

Недавно группе американских исследователей удалось внести уточнения в другую работу Эйнштейна. Физики поправили выведенные им законы диффузии жидкостей.

Добавлено (23.09.2009, 02:53)
---------------------------------------------
Физики нашли в темной материи темные атомы

Физики предложили новое объяснение структуре темной материи - по их мнению она состоит не из элементарных частиц, а из своего рода темных атомов. Статья ученых еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Краткое изложение препринта приводит physicsworld.com.

Темная материя представляет собой загадочную субстанцию, которая составляет значительную часть всей материи во Вселенной. Считается, что она не участвует в электромагнитном взаимодействии, однако участвует в гравитационном. Согласно одной из самых распространенных теорий, кандидатами на роль частиц темной материи являются слабо взаимодействующие массивные частицы (Weakly Interactive Massive Particles, WIMP).

В рамках новой теории ученые предлагают, что частицы темной материи не являются элементарными частицами. Вместо этого их нужно рассматривать как темные атомы, состоящие из темных протонов и темных электронов, которые удерживаются в атоме темным аналогом электромагнетизма.

Подобный подход позволяет объяснить результаты, полученные итальянским экспериментом DAMA, который проходил с 1996 по 2002 годы. В рамках этого эксперимента ученые установили, что в результате взаимодействия WIMP нарушается закон сохранения энергии. Новая теория позволяет объяснить это нарушение тем, что часть энергии уходит на темные внутриатомные взаимодействия.

Сами исследователи признают, что их теория далеко не идеальна. Так, например, чтобы избежать противоречий, ученым приходится предполагать, что гало ионизированной и обычной темной материи отличаются по форме.

Совсем недавно ученым удалось объяснить загадочное распределение электронов и позитронов в космическом излучении без привлечения темной материи. Данное распределение считалось одним из главных доказательств того, что загадочная субстанция состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц.

Мы знаем о магнитном поле Земли (геомагнитном поле), что оно ориентирует стрелку компаса в направлении север-юг, благодаря ему совершены великие физические открытия, до сих пор геомагнитное поле используется для воздушной, водной, подводной и космической навигации.
Однако далеко не все знают, что геомагнитное поле оказывает очень глубокое влияние на геофизические, биофизические и экологические процессы на Земле. Оно сыграло выдающуюся роль в эволюции Земли, в происхождении и защите жизни на Земле.
Поэтому ниже будет рассказано об основных свойствах геомагнитного поля и о его влиянии на эволюцию нашей планеты.

Напряжённость геомагнитного поля невелика, на поверхности Земли она изменяется от 0.3 эрстед на магнитном экваторе до 0.6 эрстед на магнитных полюсах, которые, не совпадают с соответствующими географическими полюсами. Отклонение магнитных полюсов от географических в настоящее время достигает 2000-3000 км. Геомагнитное поле пронизывает все три оболочки Земли: литосферу, гидросферу и атмосферу, воздействует на живую и неживую природу, на все четыре царства природы: растительное, животное, минеральное и, конечно, человеческое. Магнитное поле Земли также оказывает существенное влияние на климат и погоду. Изменения его интенсивности могут привести к значительным колебаниям в температуре, в атмосферном давлении и в частоте выпадения осадков, а также к бурям, ураганам и другим стихийным бедствиям.
Геомагнитное поле намагничивает все минералы и горные породы. Магнитную память о древнем геомагнитном поле сохраняют входящие в состав всех горных пород ферримагнитные минералы. Их естественная остаточная намагниченность появляется во время их образования и сохраняется полностью или частично до нашего времени. Оно также намагничивает почвы, оказывая заметное влияние на плодородие последних. Проведённые эксперименты показали, что подмагничивание почв в более сильных, чем земное, полях может ускорить рост растений. Этот любопытный факт прямой связи подмагничивания почв с их плодородием может иметь важное прикладное значение для сельского хозяйства.
Геомагнитное поле состоит из главного геомагнитного поля, источники которого находятся во внешнем электропроводящем ядре Земли, аномального, создаваемого намагниченными горными породами, и внешнего геомагнитных полей. Вклад главного геомагнитного поля составляет более 95%. В соответствии с общей теорией геомагнетизма Гаусса главное геомагнитное поле состоит из дипольной и недипольной частей. В первом приближении теории геомагнитное поле является полем диполя, наклоненного к оси вращения Земли на угол 10-12 градусов. Аномальное поле составляет около 3% геомагнитного поля, а внешнее, связанное с солнечно-земными взаимодействиями, – менее 1%. Измерения магнитного поля Земли выполняются на магнитных обсерваториях, магнитные съемки бывают сухопутными, водными, воздушными и спутниковыми.
Силовые линии и напряжённость геомагнитного поля находятся в непрерывном изменении. Изменения (вариации) геомагнитного поля имеют периоды как в сотни и тысячи лет, так и от нескольких месяцев, до долей секунд. Кроме того, имеется тенденция смещения силовых линий геомагнитного поля на запад со скоростью 0.2 градуса в год (так называемый западный дрейф). Длиннопериодные вариации с периодом от 60 до 1800 и более лет называются «вековыми», короткопериодные (с периодом меньше одного года) очень различны как по своим периодам, так и по своей природе. Источники вековых вариаций, по современным представлениям, находятся в ядре Земли, источники короткопериодных – в верхних слоях атмосферы, в ионосфере и магнитосфере. Интенсивность короткопериодных вариаций зависит от активности солнечно-земных взаимодействий.
На Земной поверхности существуют так называемые магнитные аномалии, напряженность которых существенно превышает среднее аномальное геомагнитное поле. Магнитные аномалии во многих случаях связаны с залежами полезных ископаемых. Таким образом, непосредственные измерения геомагнитного поля прямо связаны с поиском полезных ископаемых (включая алмазы) как на суше, так и на дне мирового океана.
Согласно современным представлениям, геомагнитное поле образовалось приблизительно через 1 миллиард лет после образования самой планеты Земля, возраст которой составляет около 4,5 миллиарда лет. В результате дифференциации вещества Земли возникла различные по физическим свойствам оболочки. В результате Земля состоит из земной коры, мантии, внешнего жидкого электропроводящего металлического ядра и внутреннего твёрдого ядра. Геомагнитное поле оказало влияние на эволюцию и свойства тела Земли, биосферу и человека. В последнее время было убедительно доказано, что у различных организмов – от бактерий до позвоночных – выявляются поведенческие реакции на изменения геомагнитного поля. Это свидетельствует о том, что геомагнитное поле воспринимается этими организмами и является существенным компонентом их среды обитания. Всё это в полной мере относится и к человеку. Ведь нам известно, как люди реагируют на изменения магнитной активности, многие люди очень чувствительны к магнитным бурям. Поэтому магнитное поле Земли имеет огромное экологическое значение. Более того, оно делает возможной саму жизнь на Земле.
Последнее связано с тем, что геомагнитное поле образует магнитосферу Земли, которая является природным барьером на пути солнечного ветра и космического излучения к поверхности Земли. Радиационные зоны магнитосферы захватывают и удерживают частицы высоких энергий солнечного и космического излучений за пределами атмосферы Земли. Магнитосфера простирается на расстояние порядка десяти земных радиусов (радиус Земли составляет 6371 км) в направлении Солнца и на расстояние порядка 1000 земных радиусов в противоложном направлении. Солнечный ветер представляет собой постоянный поток плазмы, состоящей из высокоэнергетических протонов, электронов, и небольшого количества ядер гелия, ионов кислорода, кремния, серы, железа и др., которые ежедневно с огромной скоростью приближаются к нашей планете. Скорости этих частиц у орбиты Земли достигают 350 и даже 700 километров в секунду, что в тысячи раз больше скорости звуковых волн в сухом воздухе.
Итак, именно геомагнитное поле является одним из обязательных условий существования и развития жизни на Земле, потому что, как уже было сказано выше, оно, наравне с атмосферой, защищает Землю от пагубного разрушительного воздействия солнечного ветра и космических лучей. Более того, жизнь на Земле могла возникнуть только после дифференциации вещества Земли, возникновения ядра и, соответственно, геомагнитного поля. До появления геомагнитного поля поверхность Земли подвергалась непрерывному воздействию «стерилизующей» космической радиации, которая препятствовала началу биогенеза.
После возникновения жизни она миллиарды лет развивалась в присутствии различных геомагнитных явлений: магнитных вариаций и пульсаций разных периодов, магнитных бурь, полярных сияний. Ко всем этим магнитным эффектам живые организмы приспосабливались и эволюционировали таким образом, чтобы использовать их для улучшения своего существования.
Вспышки на солнце вызывают изменения интенсивности солнечного ветра, что в свою очередь является основной причиной возмущения геомагнитного поля и магнитосферы. А эти возмущения являются источником наиболее интенсивных геомагнитных сигналов на Земле – магнитных бурь и суббурь. Суббурей называется магнитная буря, имеющая локальный географический характер и меньший в сравнении с магнитной бурей «размах». Всем известно, что магнитные бури вызывают у многих людей плохое самочувствие, связанное с повышением или понижением давления, и другие побочные эффекты. Учёные установили, что в состав человеческой крови и лимфы входят ионы железа, а, как известно, железо обладает магнитным моментом и способностью намагничиваться в магнитном поле. Может быть именно поэтому человек так чувствителен к любому, даже самому незначительному изменению интенсивности геомагнитного поля.
Любопытно отметить ещё один факт. При использовании биомагнитных изображений учёным удалось показать, что частота «мозговых» волн человека охватывает диапазон геомагнитных микропульсаций и осцилляций геомагнитных бурь. Конечно, магнитное поле Земли более интенсивно, чем волны мозга, но вопрос о возможной реакции мозга на стимуляцию внешним магнитным полем остаётся открытым. Есть ещё много загадок, связанных с геомагнитным полем. Некоторые исследования показали, что навигация птиц, пчел и других представителей фауны тесно связана с направлением геомагнитного поля.
Следует обратить особое внимание на то, что прямые измерения геомагнитного поля в магнитных обсерваториях проводятся только на протяжении последних 400 лет. Полученных данных явно недостаточно для изучения вековых вариаций с периодами 600, 900, 1800 и более лет, а тем более для познания эволюции геомагнитного поля, которое существует не менее четырёх миллиардов лет. В связи с этим в середине 50-ых годов ХХ века был разработан так называемый палеомагнитный метод исследования древнего геомагнитного поля. Палеомагнитный метод основан на так называемой магнитной памяти горных пород: способности «запоминать» величину и направление древнего геомагнитного поля, в котором намагничивалась горная порода во время своего образования. Палеомагнитные данные получаются при «считывании» магнитной информации, которую несёт горная порода и датирования горной породы радиоактивными методами, позволяющее примерно определить возраст исследуемой породы (эпоху её образования). При изучении большого числа разновозрастных горных пород и обобщении полученной таким образом палеомагнитной информации была создана так называемая магнито-хронологическая шкала инверсий, указывающая нам, в какие геологические эпохи направление древнего геомагнитного поля совпадало с современным, а когда оно было ему прямо противоположно.
Палеомагнитные исследования показали, что изменяется не только интенсивность геомагнитного поля, но и знак. То есть, регулярно происходят инверсии (переполюсовки) магнитного поля Земли, при которых северный и южный магнитный полюса меняются местами. За последние 600 миллионов лет геологической истории инверсий насчитывается более тысячи.
Инверсии магнитных полюсов не являются отличительной особенностью нашей планеты. На Солнце смены полярности магнитного поля происходят регулярно, каждые 11 лет. Это является доказанным фактом в физике космоса. Инверсии магнитного поля Земли в среднем происходят с периодом около 1 миллион лет, а продолжительность инверсии составляет в среднем 5000 лет.
Описанные выше палеомагнитные исследования привели также к созданию так называемой концепции тектоники литосферных плит, согласно которой восстановленное по палеомагнитным данным (наблюдаемое) движение магнитных полюсов Земли трактуется как движение в противоположную сторону соответствующих блоков земной коры (континентов, литосферных плит и т.п.) при неподвижных магнитных и географических полюсах. Согласно концепции вся литосфера Земли состоит из 10-12 крупных плит, которые перемещаются относительно друг друга со скоростью от одного до десяти сантиметров в год. При масштабном раздвижении литосферных плит возникают океаны, при сжатии – горные массивы. Концепция объясняет современную структуру материков как следствие раскола древнего праматерика Пангеи и раздвижения его отдельных частей под действием силы вращения Земли. При раздвижении обломков Пангеи (современных материков) между ними образовались Атлантический, Индийский и др. океаны.
Кстати, учёные обнаружили интереснейший факт: на континентах слои с прямо и обратно намагниченными горными породами[1] чередуются вглубь по вертикали, а на океанском дне такое чередование происходит по горизонтали, по обе стороны от срединных океанских хребтов. То есть если по одну сторону от океанского хребта есть обратнонамагниченный слой горных пород, то по другую сторону океанского хребта есть такой же «слой-близнец», расположенный симметрично относительно хребта. Аналогично для прямонамагниченных слоёв. Это было установлено при исследовании аномального геомагнитного поля океана в окрестности подводных срединных океанских хребтов. Измерения показали, что по обе стороны подводного хребта наблюдаются симметричные системы положительных и отрицательных геомагнитных аномалий, источниками которых и являются прямо и обратно намагниченные слои подводных пород. Такую магнитную структуру дна мирового океана в рамках тектоники плит можно объяснить, связав образование в центрах срединных хребтов новых горных пород в результате магмоизвержений и их движение в стороны от хребтов с инверсиями геомагнитного поля. То есть, на осях подводных срединно-океанских хребтов в результате магмоизвержений происходит образование новой океанской коры, которая симметрично растекается в стороны. Эта кора намагничивается в действующем в эпоху её образования геомагнитном поле. Если после этого происходит инверсия геомагнитного поля, то следующий, образованный в результате нового магмоизвержения, слой океанской коры будет намагничен противоположно предыдущему. Отсюда такая интересная магнитная структура дна мирового океана, которая может образоваться, если наряду с инверсией геомагнитного поля происходит и расширение (спрединг) дна мирового океана.
Однако, следует отметить, что с точки зрения геомагнетизма концепцию тектоники литосферных плит нельзя считать окончательно научно обоснованной, так как все расчеты движения плит выполнялись при предположении, что магнитные полюса Земли неподвижны и совпадают с географическими. Однако, в настоящее время северный магнитный полюс смещен на 2000 км от географического, а южный магнитный – на 3000 км от южного географического. Кроме того, измерения показывают, что силовые линии магнитного поля непрерывно перемещаются по поверхности Земли, при этом изменяются и напряженность геомагнитного поля и положения магнитных полюсов.
Во время инверсий геомагнитного поля, продолжительность которых составляет тысячи лет, напряжённость магнитного поля близка к нулю. Как было сказано выше, в отсутствие геомагнитного поля деструктивные высокоэнергетические частицы солнечного ветра смогут достигнуть поверхности Земли и уничтожить всё живое. Конечно, в отсутствие магнитного поля частицы солнечного и космического излучений могут частично тормозиться в верхних слоях атмосферы и, при достижении поверхности Земли, частично терять свои разрушающие свойства. Но, тем не менее, магнитный барьер в верхней атмосфере отсутствует.
Инверсии геомагнитного поля, в процессе протекания которых могут произойти непредсказуемые изменения в живой и неживой природе на поверхности Земли, являются своеобразными революциями и могут оказывать огромное влияние на ход эволюции Земли. Значит ли это, что во время следующей инверсии геомагнитного поля на Земле исчезнет вся биосфера и прекратится всякая жизнь?...
Здесь следует упомянуть, что за время прямых измерений геомагнитного поля (последние 400 лет) ни одной инверсии мы пока не наблюдали. Все инверсии были восстановлены по косвенным признакам: измерениям магнитного сигнала древних горных пород. При этом предполагается, что этот магнитный сигнал остаётся неизменным в течение тысяч и миллионов лет со времени формирования и намагничивания горной породы в древнем геомагнитном поле и что он несёт нам информацию о величине и направлении древнего геомагнитного поля соответствующей геологической эпохи. Эти предположения не всегда выполняются. Помимо прочего в некоторых случаях благодаря своим физико-химическим свойствам горная порода намагничивается в направлении, обратном направлению намагничивающего поля, то есть прямо противоположно приложенному полю. Это необычное, но, тем не менее, реально встречающееся явление получило название самообращения намагниченности. В связи с существованием феномена самообращения, палеомагнитные данные, несущие информацию об обратнонамагниченных горных породах и трактующиеся как инверсии геомагнитного поля, требует более тщательной проверки.
Геомагнитное поле «пронизывает» все сферы жизни человека. Стоит ли говорить, что вся современная морская и воздушная навигация осуществляется при использовании компаса, который, как известно, всегда ориентируется по направлению юг-север. Конечно, помимо компаса при навигации используются и геодезические измерения. А вот подводные лодки при движении ориентируются только на направление геомагнитного поля. Измерения геомагнитного поля также широко используются в сейсмологии в качестве предвестников землетрясений.

Список рекомендуемой литературы:
1. В.И. Трухин и др. Магнетизм почв. Ярославль, 1995.
2. В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын. Общая и экологическая геофизика, Москва, Физматлит, 2005.
3. Дж. Джекобс. Земное ядро, Москва, Мир, 1979.
4. Jacobs. Reversals of the Earth’s magnetic field. Cambridge, Cambridge University Press, 1994.

Авторы:
Декан физического факультета МГУ профессор В.И.Трухин
аспирантка физического факультета МГУ Н.С. Безаева