Лекция 6

Элиптика. Күн мен Жердің жылдық қозғалысы.

Күннің бақылай келе, ғалымдар ерте кезден-ақ оның жұлдыздар арасында қозғалып отырып, бір жылда аспан сферасының үлкен дөңгелегі бойымен бір айналым жасайтынын байқаған. Бұл үлкен дөңгелекті ежелгі гректер элиптика деп атаған. Ол әлі күнге дейін астрономияда осы атауын сақтап келеді. Элиптика зодиок шоқжұлдыздар(грекше зодиок куклос-жан-жануар дөңгелегі ) деп аталатын 12 шоқжұлдыз арқылы өтеді. Олардың саны бір жыл ішіндегі айлар санына сәйкес келеді, ал осы шоқ жұлдыздырдың жиыны зодиак белдеуі деп аталады. Зодиак шоқжұлдыздарының әрқайсысында Күн бір ай шамасында болады.

Сөйтіп, күннің аспан сферасы бойынша жылдық жолы эклиптка деп аталады дедік.Эклиптика бойымен жылжи отырып, Күн аспан экваторын 21наурыз және 23 қыркүйек болатын, күн мен теңелу деп аталатын нүктелер де екі рет қиып кетеді.Күн мен түннің көктемдегі теңелу нүктесі Балықтар шоқжұлдызында, ал күзгі теңелу нүктесі Таразы шокжұлдызында болады. Бұл күндерде Күн аспан экваторын басып өтеді, ол аспан экваторын аспан көкжиегі қақ бөледі. Ендеше көкжиек үстіндегі және астындағы Күн жолдары тең, яғни күн мен түннің ұзақтығы бірдей.

22 шілдеде Күн экватордан солтүстікке қарай мейлінше қашық орлаласады. Бұл ең ұзақ күн –жазғы Күн тоқырау күні. 22 желтоқсанда. Күн экватордан оңтүстікке қарай ең алыс қашықтыққа болады. Бұл ең қысқа күн – қысқы Күн тоқырау күні. Мұндай құбылыстардың Жердегі климаттық белдеулермен және жыл мезгілдерінің ауысуымен қалай байланысты болатынын география курсынан білесіңдер.

Ерте кезде Күннің жұлдыздар арасындағы көзге түсерлік қозғалысы Күн бекітілген аспан сферасының жұлдыздар бекітілген сфераға қатысты қозғалысынан болады-мыс деп түсіндірілді. Алайда мұндай түсіндіру, сол кездегі кейбір философтарды қанағаттандырмады.Мәселен, атақты Пифагордың ( б.з. б. VI-Vғғ.) оқушылары Күннің жұлдыздар арасындағы көзге түсерлік қозғалысы Жердің қозғалуы салдарынан болады деген болжам айтты. Бірақ бұл болжамды (Жердің өз осімен айналатыны сияқты) ғалымдар құптамады, ал шіркеу оған мүлдем қарсы болды. Сөйтіп мың жылдан астам уақыт бойы, Н.Коперникке дейін, ешкім Жердің қозғалатыныны жайында сөз етпеді.

Жер туралы түсінік.
Жер шары- Күн жүйесінің Күннен бастап санағандағы үшінші планетасы; адамзаттың тіршілік ететін бесігі. Жер элипстік (дөңгелекке жуық) орбита бойымен 29,765 км/с жылдамдықпен 149,6 млн.км орташа қашықтықта 365,24 орташа күн тәулігі ішінде күнді бір рет айналып шығады. Оның табиғи серігі – Ай. Ай Жерді 384000 км орташа қашықтықта айналады. Жер осінің эклиптика жазықтығына көлбеулігі 66033’ 22”, оның өз осінен айналу периоды 23 сағ 56 мин 4,1 сек . Жердің өз осінен айналу себебінен жерде күн мен түн ауысса, ал оның осінің орбита жазықтығына көлбеулігі мен күнді айналуы салдарынан жерде жыл мезгілдері өзгеріп отырады. Жердің жасы шамамен 4,5 млрд. жыл деп есептеледі. Жер күнді айналып жүрген 9 планета ішінде мөлшері мен массасы бойынша 5-ші орында. Жердің массасы 5,975 1021 т, орташа тығыздығы 5,517 г/см3, ал көлемі 1,083 млрд км3, ауданы 510,2 млн км2, сыртқы пішіні 3 ості эллипсоидқа жақын. Осы күнгі космоногиялық түсінік бойынша жер осыдан -4,5 млрд жыл бұрын күн айналасындағы кеңістікте шашыраған газ –тозаң заттан, планеталар тартылыс күшінің әсерінен пайда болған. Қатты материя кесектерінің соқтығысып, жабысуынан планеталар ұлғая берген. Газ-тозаң зат іріктеліп, олардың жеңіл элементтері күн сәулесінің қысымымен онан әрірек, ал біршама ауырлары күнге жақын орналасқан. Жер құрамына күн жүйесінде кездесетін барлық химиялық элементтер енеді. Заттың планета центріне тартылуы және жер оның ось бойымен айналуы салдарынан жер эллипсоидтық пішінге келген.

Жер құрылысын зерттеу

Жердің құрамы, құрылысы, қасиеттері жөніндегі мәліметтер жер қыртысының үстіңгі қабаттарын тікелей бақылау, серпінді толқындардың таралу жылдамдығына негізделген сейсмикалық әдістер арқылы жанама деректер. Осы деректерге байланысты жер негізгі үш геосферадан тұрады: жер қыртысы, мантия және ядро. Бұл геосфералар сейсмикалық толқындардың жылдамдығына және олардың тереңдік бойынша өзгеруіне байланысты сегіз сейсмикалық қабатқа бөлінеді: А, В, С, D’, D”, E, F, G. Сонымен қатар жерде жоғарғы қатты қабаты литосфера мен төменгі жұмсақ қабаты астеносфера бөлінеді. А – жер қыртысы. В, С, D’ және D” қабаттары – жер мантиясы. В – қабаты Мохоровичич бетінен 400 м тереңдікке дейін бойлайды. В қабаты мен жер қыртысының арасында қарқынды зат алмасу жүреді. Бұл қабатта сейсмикалық толқындардың жылдамдығын төмендететін белдемдер бар. Олардың тереңдігі құрлықта 100-220 км. Бұл белдемдердегі толқындардың жылдамдығының төмендеуі жоғарғы температурамен оған сәйкес қысымға байланысты. С қабаты 400-900 км тереңдікте қамтиды және бұл қабат минералдық зат тығыздығы артып басқа түрлерге алмасуына байланысты толқын жылдамдығының тез өсуімен сипатталады. D’ (900-2700 км) қабатында толқындардың жылдамдығы біртекті заттардың нығыздалуына байланысты өседі. D” қабатында (2700-2885 км ) заттардың құрамы әртекті және температураның жоғары болуына байланысты сейсмикалық толқындардың жылдамдығы тұрақсыз. E, F, G қабаттары жердің ядросын (радиусы 3486 км ) құрайды. Ол сыртқы ( Е қабаты) және ішкі (G қабаты ) ядроға (субядроға) бөлінеді. Бұл екеуінің арасында сыртқы ядро құрамына кіретін аралық белдем (F қабаты) бар. Ядро шекарасында бойлық сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы 13,6 км/с –тен 8,1 км/с –ке дейін кемиді., субядро шегіне таяу 11,2 км/с-ке дейін артады. Субядродағы сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы тұрақты. Жердің физикалық қасиеттері мен температурасы тереңдеген сайын өзгереді. Жер қыртысының орташа тығыздығы 2,8т/м3. Жер қыртысының шөгінді қабатындағы орташа тығыздығы 2,4-2,5 т/м3 , “граниттік” қабатта 2,7 т/м3, “базальттық” қабатта 2,9 т/м3, мантияда 3,6-4,5 т/м3, ядро шекарасында 5,6т/м3, ядрода 10,0 т/м3, жер центрінде 12,5 т/м3. 2500 км- ге дейінгі тереңдікте ауырлық күші үдеуінің шамасы 10 м/с2-ке, ядро шекарасында 10,7 м/с2, жер центрінде нөлге тең. Тығыздық пен ауырлық күші үдеуінің мәндері бойынша есептелген қабаттардың қысымы құрлықтық жер қыртысына табынады 1 Гн/м2-ге, В қабаты табанында 14 Гн/м2-ге, С қабаты табанында 35 Гн/м2-ге ядро шекарасында 136 Гн/м2-ге, жер центрінде 361 Гн/м2-ге тең.

Жерді көптеген ғалымдар зерттейді. Геодезия жердің мөлшері мен пішінін зерттесе, астраномия оны аспан денесі ретінде зерттейді; геофизика жер геосферасындағы физикалық процесстерді және заттық күйін, геохимия – химиялық элементтердің жер қойнауында таралуын, геология – жердің даму тарихын, құрылымын, физикалық география мен биологиялық география – қабықтағы және биосферадағы табиғи процесстер мен құбылыстарды зерттейді.

Космоновтика
Космоновтика , ғарышқа үшу- ғарыш кеңістігіне ұшу; жерлен басқарылып ұшатын әр түрлі ғарыштық аппараттарды пайдаланып, ғарыштық кеңістікті игеруді қамтамасыз ететін ғылым мен техника салаларының жиынтығы. Космоновтика мәселелеріне: ұшу теориясы, траекторияны есептеу, т.б. ғылыми техникалық мәселелер- ракета тасығыштарды, ракеталық қозғалтқыштарды, т.б. құрастру; медицина биологиялық мәселелері; ғрыштық кеңістікті игерудің халықаралық құқықтық мәселелерін реттеу жатады.

Ғарыштық дәуірдің басы – 1957 жылдың 4 қазанынан басталады. Бұл күні бұрынғы КСРО-да дүниежүзіндегі ең тұңғыш жердің жасанды серігі (ЖЖС) ұшырылды. XIX ғасырдың соңында орыс ғалымы К.Э. Циолковскийдің еңбектерінде ғарыштық кеңістікке ұшудың алғашқы теориялық негізі жасалды. Ол 1903 жылы “Ғалам кеңістігін реактивті құралдармен зерттеу” деген мақаласында және одан басқа еңбектерінде ұшу кезінде ракета массасының өзгеретіндігін ескере отырып, ұшу теориясын және ғарышқа ұшудың техникалық мүмкіншіліктерін қарастырды. Циолковскийге дейін орыс ғалымдары Н.Е. Жуковский (1882), И.В.Мешерский (1897), одан кейін Ю.В.Кондратюк (1924-32), т.б. шетел ғалымдары Р.Эно-Пельтри (Франция 1913), Р.Годдард (АҚШ 1919), Г.Оберт (Румыния 1923), т.б. осы заманғы космоновтиканың негізіне алынған мәселелермен айналысып, реактивті техниканы дамытуда көптеген еңбектер жазды. XX ғасырдың 20 - жылдарынан бастап космоновтикаға байланысты КСРО-да (1924), Австрияда (1926), Германияда (1927), АҚШ-та (1930) және Англияда (1933) алғашқы қоғамдар құрыла бастады. КСРО-да 1921 жылы ракета техникасы саласындағы жұмыстар Газ динамикалық лабараториясында (ГДЛ) басталды. (Н.И.Тихомиров, В.П.Глушко). 1928 жылдан бастап Тихомировтың басшылығымен (ГДЛ-ның негізін қалаушы) түтінсіз оқдәрімен ұшатын ракеталар, ал Глушконың жетекшілігімен 1931 жылы сұйық отынды ракета қозғалтқыштары сынақтан өтті. 1932 жылы Мәскеуде Реактивті қозғалысты зерттеу тобы (РҚЗТ) құрылды (топ жетекшісі – С.П.Королев). 1933 жылы РҚЗТ М.К.Тихонравов пен Цандер конструкциясы бойынша жасалған сұйық отынды ракеталарды ұшырып сынады. 1933 жылдың соңында ГДЛ мен РҚЗТ негізінде КСРО Ракеталық ғылыми зерттеу институты (РҒЗИ) құрылды. Осы орталықтар КСРО-да реактивті техниканың негізін қалаушы және дамытушы мекемелерге айналды. АҚШ-та Р.Годдард жетекшілігімен сұйық отынды ракета қозғалтқышы жөніндегі тәжірибелер 1921 жылы басталып, 1926 ж сынақтан өтті, 1937 ж. Германияда фон Браунның басшылығымен Фау-2 ракетасын (ұшу қашықтығы 250-300 км) жасау қолға алынып, ол 1942 ж. 2-ші Дүниежүзілік соғыста қолданды. Соғыстан кейін ракеталарды бейбіт мақсатқа қолдану кеңінен өріс алды. Ғарыш дәуірінің басталуы – КСРО-да алғаш рет Жердің жасанды серігін ұшырылуымен (4.10.1957) байланысты болды. Екінші маңызды ғарыш дәуірі – 1961 ж. 12 көкекте адамның (Ю.А.Гагарин) тұңғыш рет ғарышқа ұшуы. Космоновтиканың үшінші тарихи оқиғасы 1969 ж. 16-24 шілдеде адамның Айға сапары (Н.Армстронг, Э.Олдрин, М.Коллинз) болды. Қазір ракета тасығыштар мен ғарыштық аппараттар бірсыпыра елдерде (КСРО-да 1957 жылдан, АҚШ-та 1958 жылдан, Францияда 1965 жылдан, Жапония мен Қтайда 1970 жылдан, Ұлыбританияда 1971 жылдан, Үндістанда 1980 жылдан) жасалып, пайдаланып келеді. 1957 жылдың 4 қазаны мен 2000 жылдың 9 ақпаны аралығында Қазақстан аумағында орналасқан Байқоңыр ғарыш алаңынан 1147 ракета тасығыштар, 1186 ғарыштық аппараттар (оның ішінде 74 шетелдік) ұшырылды. Практикалық космоновтиканың негізін салған Королев болды. Ракеталық және ғарыштық техниканың КСРО-да дамуына М.К.Янгель, Г.Н.Бабакин, А.М.Исаев, С.А.Косберг, т.б., басқаратын конструкторлық бюролар елеулі үлес қосты. Қазіргі ғарышқа ұшу теориясы аспан механикасы мен ұшу аппараттарын басқару теориясына негізделген. Кейін ғарышқа ұшу динамикасын зерттейтін астродинамика деп аталатын классикалық аспан механикасының жаңа тарауы пайда болды.

Космоновтика ұйытқушы күштің әсерінен ескере отырып, ғарыштық ұшу аппараттарының тиімді траекториясын есептеуді талап етті. Ракеталықғарыштық кешенді жасау – күрделі ғылыми-техникалық мәселе. Үлкен ракета тасығыштардың ұшу алдындағы массасы 3000 т-ға дейін, ұзындығы 100 м-ден астам болады. Оған қажетті отынды (толық массаның 90 %-і) орналастыру үшін ракета құрылымы өте жеңіл болуы тиіс. Сондықтан ғарышқа ұшыру кезінде көп сатылы ракета пайдаланылады (отыны жанып босаған бактар ажыратылады). Қазіргі ракета тасығыш күрделі құрылғылардың жиынтығынан тұрады. Ракета тасығыштың қозғалтқыш қондырғысының қуаты ондағы ГВт-қа дейін жетеді. Ол бір-бірімен үйлесе жұмыс істейтін бірнеше қозғалтқыштардан тұрады. Қозғалыст бақылау жүйесі, әдетте, автономды болып келеді. Ғарыштық аппаратты орбитаға шығару оған бірінші ғарыштық жылдамдықтан (шамасы 7,91 км/с) артық , ал Ай, Марс не Шолпанға ұшатын ғарыштық аппараттардың жылдамдығын екінші ғарыштық жылдамдыққа (11,19 км/с) жеткізгенде ғана мүмкіндік туыды. Орбитаға шығарылған ғарыштық аппарат ракета тасығыштан бөлінеді де, аспан механикасының инерция заңдылығы бойынша өзінің ұшуын одан әрі жалғастырады. Ғарышқа шығарылған аппараттар ғарыш кеңістігінің қатаң шартына сай ұзақ уақыт өздігінен ұшуға қабілетті болуы тиіс. Бұл үшін олардың борты бірнеше жүйелермен: те,мператураны тұрақты ұстайтын жүйе, энергия қоры, Күн сәулесін энергияға айналдыратын батареялар немесе ядро, энергия, жермен тұрақты байланыс, жерден басқару жүйелерімен жабдықталады. Сонымен қатар ғарыш аппараты бортына әр түрлі бағыттағы ғылыми аппаратуралар - ғарыш кеңістігінің физикалық қасиеттерін зерттейтін аспаптардан бастап, алып телескоптарға дейін орналастырылады. Бұл аспаптар мен жүйелер борттық басқару кешені жүйесімен бірігіп, ортақ жұмысты қалыптастырады.

Космоновтиканың жақын келешектегі мақсаты әр түрлі ғарыштық аппараттар көмегімен Айды, Күн жүйесіндегі планеталарды толық зерттеу, Жерден тыс өркениетті іздеу. Қазақстан ғалымдары да бірінші қазақ ғарышкері Т.Әубәкіровтің (02.10.1991 ж.) ғарышқа сапарынан бастап, космостық биотехнологияны пайдаланып, ауыл шаруашылық дақылдарының жаңа түрлерін шығаруда біршама тәжірибе жинады. Оған үлкен үлес қосқан Қазақстан ҰҒА-ның академиктері Ө.Сұлтанғазин (бағдарламаның ғылыми жетекшісі), Т.Шарманов корреспондент мүшелері Н.Айтхожина, В.И.Дробжев, А.К.Курскеев, профессорлар Р.А.Гареев, Ю.А.Синявский, А.А.Пресняков және т.б. Бұл салаға Қазақстандық екі ғарышкер - Әубәкіров пен Т.Мұсабаев Қазақстан ғылымына қажетті құнды деректер қорын жинады.

Қазіргі кезде Жер өз осін айнала тәуліктік қозғалыс жасап қана қоймай, сонымен қатар Күнді айнала, орбита бойымен бір жыл ішінде толық бір айналым жасап қозғалатыны туралы толықтай сенімді дәлелдемелер бар.Сонымен, шын мәнінде, Күннің эклиптика бойымен жылдық қозғалысы жалған көрініс болып табылады. Ол біз Күнді бақыланған кезде санақ денесі ретінде тіпті де тыныштықта болмайтын, яғни өзі де Күнді айнала қозғалатын, Жерді таңдап алғанымыздың салдарынан болады.

Күн – қатты қызған (беткі температурасы – 6000С), плазмалық шар (тығыздығы 1,4 г/м3). Оның лаулаған от пен протуберанецтер орналасқан тәжі бар. Күннің сәуле шығаруының – Күннің белсенділігінің – 11 жылдық циклі бар. Күннің белсенділігінің ең жоғарғы шегінде оның бетінде ерекше көп дақ байқалады. Сутегінің гелийге айналуы кезінде  

     Күннің ішкі құрылысы:  1–Гелийлік ядро; 2-конвекция зонасы; 3-хромосфера; 4-фотосфера; 5–кун дақтары; 6-протуберанецтер; 7-тәжірбиелік  термоядролық реакциялар күн энергиясының көзі болып табылады. Алғаш рет термоядролық реакциялардың жүріп өтуіне қажетті температураны теориялық түрде Артур Эддингтон есептеп шығарған. Неміс физигі Ганс Бете (1967 жылы Нобель сыйлығын алған) Күнде жүретін сутегімен гелийдің термоядролық синтезінің реакциясын есептеп шығарды. Күн жүйесі мен жұлдыздардың пайда болуы жайлы кез-келген проблема немесе гипотезаның негізінде, Ғаламның үш фундаменталдық ерекшелігі бар: біріншіден Ғаламдағы заттардың басым көпшілігі сутегіден (75%), гелийден (25%) және басқа да химиялық элементтердің азғантай бөліктерінен құралған; екіншіден Ғаламның кезкелген нүктесінде жұлдызаралық газ және шаң бар; үшіншіден Ғаламда барлық заттар айналмалы және турбулентты қозғалыста (галактиканың формасы спираль тәріздес, жұлдыздар айналуда, планеталар күнді айналады және т.б.). Сондай ақ бізге Күн жүйесінің жасы 5 млрд жылға тең екендігін білеміз. Бұл мағлұмат бізге ғаламның өзіміз орналасқан бөлігінің тарихын елестетуге мүмкіндік береді. Күн жүйесінің пайда болуы жөнінде бірнеше гипотезалар бар. Өткен ғасырда осындай гипотезаны И.Кант ұсынды. Бұл гипотезаны П. Лаплас қолдады. Жақын арада ғана В.Фесенков пен О. Шмидтің жаңа гипотезалары пайда болды. Бұл гипотезалардың басқа гипотезалардаң айырмашылығы, оларға сәйкес планеталар бастапқы ыстық компоненттерден емес, суық күйдегі заттардан түзілген. Швед астрофизигі Х.Альвен ұсынып, кейін Ф.Хойл жетілдірген Күн жүйесінің пайда болуы гипотезасының электромагниттік варианты қазіргі таңда кең таралған. 

Күн системасы 9 планетадан тұрады: Меркурий, Венера, Жер, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Аталған планеталардың барлығы бір бағытта, бір жазықтықта (Плутоннан басқасы), дөңгелек тәріздес орбиталары бойымен айнала қозғалады. Күн системасының орталық нүктесінен оның шетіне дейінгі қашықтық (Плутонға дейін) 5,5 жарық сағатына тең. Күннен Жерге дейінгі қашықтық 149 млн шақырымға тең, бұл қашықтық оның 107 диаметріне тең. Кішкене планеталарда планеталар серіктерінің басым көпшілігіндегідей атмосфера жоқ, өйткені оларда газдарды ұстап тұратын тартылыс күштері жеткіліксіз. Венераның атмосферасында көмірқышқыл газы басым, ал Юпитердің атмосферасында аммиак көп. Айда және Марста вулкандық жолмен пайда болған кратерлер бар. Үлкен планеталардың - Юпитер, Сатурн, Уран мен Нептунның құрамы ең алғашқы тұмандықта болған құбылыстарды жақсы көрсетеді. Олардың құрамы жалпы Ғаламның құрамына өте жақын. Ішкі кішігірім, яғни Меркурий, Венера, Жер мен Марс секілді планеталарда ауыр элементтер көп, ал гелий, неон сияқты газдар аз мөлшерде, себебі планеталардың гравитациялық күші әлсіз болғандықтан газды ұстап тұра алмай, олар ұшып кеткен.Юпитердің диаметрі шамамен 144 000 км. Бұл Жердің диаметрінен 12 есе көп, ал массасы Жердің массасынан 300 есе көп. Бірақ Юпитердегі заттардың тығыздығы бөлек. Ол жеңіл заттардан – сутегі мен гелийдің қоспасынан, сондай – ақ метан, аммиак, күкіртті газдар мен басқа да химиялық элементтерден құралған басқа да қосылыстардан тұрады. Юпитердің бетіндегі тартылыс күші Жермен салыстырғанда екі жарым есе көп, сондықтан жоғарғы қабаттардағы қысым Юпитердің қабықшасын сығып, планетаның ішндегі заттардың тығыздығы жоғарылайды.  Жерді  Күн жүйесінің планетасы және аспан денесі ретінде қарастырсақ, ол диск тәрізді айналып тұрған газды - шаңды бұлттан 4,7 млрд жыл бұрын пайда болған. Қазіргі кезде осы бұлттың температурасына деген көзқарас бойынша зерттеушілердің бірнеше тобын көрсетуге болады. Олардың бір тобының ойы бойынша (В. Гольдшмидт, Г. Джеффрис, В.Г.Фесенков және т.б.) протопланеталық бұлт ыстық болған десе, ал зерттеушілердің екінші тобы (В.И.Вернадский, О.Ю.Шмидт, Р.Руби, А.П.Виноградов және т.б.) бұл бұлт суық болған деп есептейд

Жер Күнді 30 шақ/сек жылдамдықпен айналады. Протопланеталық газ-шаңды бұлттарда да заттардың осы айналу жылдамдығы сақталған. Центрге тартқыш күштердің әсерінен, бұлттағы қатты бөлшектер бір - бірімен соқтығысып, бір – біріне жабысып, қар түйіршіктері секілді жинақталып ірі ірі денелер түзген. Планетамыздың массасының “жинақталып” түзілу үрдісі басында аса үлкен жылдамдықпен жүреді. Сағат сайын Жерге орта есеппен алғанда 10-15 млрд тонна метеорит заттары түсіп отырды. Жер орбитасынан шаңның көтерілуі жер массасының өсуін бәсеңдетті. Көрсетілген үрдіс әлі күнге дейін өте баяу болса да орын алуда. Қазіргі кезде Жер массасының космостық шаң мен метеориттердің есебінен “өсуі” жылына 100 млн тоннаға жуық болып отыр.Жердің суық заттарының аз уақытта жинақталып, сығылуы және химиялық элементтердің радиактивті ыдырап кетуі бастапқы геосфераның еруіне әкеліп соқты. “Аймақтық еру” деген атқа ие болған бұл үрдістің нәтижесінде геосфераның орталығына ауыр элементтер шоғырланып, олар диаметрі 7000 км болатын ауыр ядроны түзді. Ядродағы температура мен қысымның жоғарылығы соншалық, ондағы кез келген зат металлдық күйге айналады. Атомдардың электрон қабаттары бұзылған кезде, экваторға параллель электрондардың алып сақиналары пайда болады. Электрондардың бұл шар тәрізді сақиналары ось бойымен айналуға перпендикулярлы болатын тұрақты магниттік өріс тудырады. Сол себепті Жер дегеніміз аса

      Жердің ішкі құрылысы ірі магнитті диполь, яғни – екі полюсті магнит. Бұл магниттік өріс Жердегі органикалық тіршілікті жойып жібере алатын космостық сәулелерді зарядталған бөлшектерінің ағынынан қорғайды. Күн белсенділігінің күшеюі кезінде зарядталған бөлшектер ағыны осы магнит өрісі арқылы кейде өтіп те кетеді, бұл кезде Жерде магнитті дауылдар көтеріліп, радиобайланыс бұзылып, полярлық жарқылдар пайда болады.Жер затының тығыздығы бойынша бөлінуі  бұл аса күрделі үрдіс және ол қазіргі кезде де орын алып отыр. Бұл үрдіс ядро мен жер мантиясының шекарасында, яғни 3 мың шақырым тереңдікте жүріп жатуы мүмкін деген жорамал бар. Бұл жерде радиактивті ыдырау реакцияларының нәтижесінде бөлініп шыққан энергия әсерінен төменгі мантияның қатты заттары ядроға қарай батып қосылады, ал жеңіл заттары мантияның жоғарғы қабаттарына көтеріледі. Мантияның өзінің заты өте тығыз, жабысқақ, басым көпшілігінде метал емес, тастан құралған, себебі көбінесе силикатты материалдардан түзілген.Осының негізінде Жер темір-никельді ядро мен мантиядан тұрады деуге әбден болады. Жылуды нашар өткізетін силикаттардың қалың қабаты Жердің қызып тұрған ішкі бөлігінен бөлінетін жылудың, қазіргі кездегідей, сыртқа шығуына кедергі келтіреді. Мантияның жоғары бөлігінде қысым аз болғандықтан, сол бөлікте тау жыныстары көбірек балқиды. Бұл жерде балқу температурасы төмен жыныстар ғана балқиды, яғни балқу үрдісі жаппай емес аралық. Балқу нәтижесінде астеносфера деп аталатын мантияның ең жоғарғы қабаты түзіледі.

      Жердің қозғалмалы қабаттары - атмосфера мен гидросфераның түзілуі оның қатты қабатын құрайтын тау жыныстарының бұзылу үрдістеріне әкеліп соқты. Мысалға, атмосферасы мен гидросферасы жоқ Ай мен Меркурийдің бетінде тау жыныстары осындай деңгейде бұзылмайды, сондай – ақ аталған планеталарда аспан денелерінің құлауынан қалған кратерлер көп уақытқа дейін сақталады.  Біздің планетамыздың формасы онда материктер мен мұхиттар орналасқандықтан аса күрделі. Оның күрделілігі соншалық, жердің бір нақты геометриялық фигурамен теңестіру мүмкін де емес. Сондықтан Жердің бетін сипаттап, оның моделін жасау үшін “геоид” деген түсінік енгізілген. Бұл ойдан шығарылып отырған түсінік, яғни бейнелі түрдегі дүниежүзілік мұхит суларының кезкелген нүктесінен алғанда Жер «орталығына» перпендикуляр шама. Осындай геоидтің бетінен Жердің центрі 6370 км тереңдікте орналасқан. Соңғы жылдардағы Жердің бетін жасанды серіктер арқылы зерттеудің нәтижесінде оның жүрекке ұқсас екендігі анықталды. Осыған сәйкес Жерді – кардиоид деп атау ұсынылды. Оңтүстік полюсте планета сыртқа қарай шығыңқы болса, солтүстік полюсте ішке қарай сығылған. Жердің осындай нысанының себебі ғылымда әлі күнге дейін қанағаттандырарлық түсіндірме тапқан жоқ. 

      Жердің затымен төмендегі негізгі үш түрлі ішкі процестер үнемі жүрген және қазір де орын алып отыр:

      1. Біз атқылаған вулкандардан лава түрінде бақылайтын, балқыған тау жыныстарының (магмалардың), ыстық заттардың қозғалысы.

       2. Біз жыныстардың жоғары, төмен немесе жан-жаққа қозғалыстары арқылы ой - қорытынды жасай алатын қатты жынытардың қозғалысы.

          3. Жердің терең қабатында орналасқан жыныстардың аса жоғары қысым және температура әсерінен әртүрлі өзгерістерге ұшырауы (бір түрден екінші түрге айналуы).

      Сыртқы үрдістер Жердің қозғалмалы екі қабаты - гидросфера мен атмосфераның әсерлерінен жүреді.

       Ауа мен судың әсерінен тау жыныстары мен судың арасында химиялық алмасу үрдістері жүріп, жыныстардың ішкі байланыстарына зақым келтіріп, олардың ыдырауына, бұзылуына әкеліп соғады. Бұл химиялық қарым - қатынас тау жыныстырында ауаның әсерінен үнемі жүріп отырады. Ауа мен су үздіксіз қозғалыста болады. Жердің бетімен қозғала отырып, олар бұзылған тау жыныстарын да қозғалысқа келтіреді. Тау жыныстарының бұзылу процестері ауырлық күшімен тікелей байланыста болғандықтан, ауа мен су оларды Жердің жоғары орналасқан аймақтарынан төмен орналасқан аймақтарына қарай тасымалдайды. Ерте ме, кеш пе, бұл бұзылу өнімдері бірінің үстіне бірі тұрған қабаттар түрінде қалыптасады.Жердің бетінде жыныстардың көрсетілген үш түрі – шөгінді, метаморфозданған және магмалық жыныстар кездеседі. Олар Жердің бетінде әртүрлі себептермен – вулкандардың атқылауы, таулардың түзілуі, сондай ақ балқыған магманың жердің терең қабаттарында орнал. Күннің бетінде көптеген қоңыр дақтар болатыны белгілі. Мікени, осы дақтардың өзара орналасуын бақылай отырып, ғалымдар олардың Күннің шығыс шетінен батыс шетіне қарай ығысатынын анықтаған бұдан шығатын қортынды: Күн өзінің маңайындағы планеталардың қозғалыс бағытымен өз осін айнала қозғалады

асқан жыныстарды сыртқа шығаруы нәтижесінде пайда болады.

Уақыт көші сағат, күн, апта, ай, жылдан тұрады. Бұл - өмір өлшемі. Оның таңғажайып сырға толылығы сол, әрбір мезгіл, кезеңінің өз атауы, ерекшелігі, адамға, жануарлар әлеміне, қоршаған ортаға өз әсері бар. Ол Жердің жаратылысы табиғатына, Айдың, Күннің, Жұлдыздардың ықпалына тығыз байланысты. Уақыт көші – бір орында тұрмайтын, қайтып оралмайтын табиғаттың таңғажайып құбылысы. Ол жөнінде ғалымдардың зерттеуі, жұлдызнамашылардың болжамдары, данагөйлердің айтқан маржан ойлары көп. Уақыт көші арнайы күнтізбелермен белгіленеді. Қазақтар уақытты қалай анықтаған? Таңғажайып «Тоғыс есебі»

Жердегі уақытты өлшеу-дің кілті аспанда. Ай, Күн, Жұлдыздар болмаса, Жердегі жыл мөлшерін анықтау мүм-кін болмас еді. Ғалымдардың пайымдауынша, Жерді 400 мың шақырым қашықтық-та Айдың айналып жүруіне байланысты – Ай күнтізбе- сі пайда болды. Ислам әле-мі қолданатын бұл уақыт жүйесінде 354-355 күннің бар екені мәлім. Ал енді 149 миллион шақырым қа- шықтықтағы Күнді Жердің айналып жүруіне байланыс-ты – Күн күнтізбесі пайда болса, онда 365-366 күн бар. Ай мен Күнге негізделген күнтізбелерден басқа да уа-қытты жұлдыздар бойын- ша есептеу болған. Оны біздің ата-бабаларымыз бен ежелгі үнділер қолданғанды. Қазақтар бұл уақыт есебін – Тоғыс есебі деп атайды. Ол - әлемнің бірде-бір елінде кездеспейтін өте күрделі уақыт жүйесі. Мұнда жыл өлшемі – Күн қозғалысы бойынша, айлар есебі – Ай мен Үркер жұл-дыз шоғырының әрбір 27-28 күнде бір «тоғысып» отыруы бойынша анықталады. Тоғыс есебінің Қазақ жерінің табиғатымен керемет қабысатыны ғылыми тұрғыда дәлелденген ақиқат. Тоғысқа Үркердің таңдап алынуы
Ата-бабаларымыздың Тоғыс есебіне Үркер шоқжұлдызын таңдап алуының себептері:

1. Үркер жұлдыз шоғыры түнгі аспанда шоқтай жанып, көзге айқын көрініп тұрады.

2. 14 мамыр мен 21 маусым аралығынан басқа уақыттарда Үркер жұлдыз шоғыры (Торпақ шоқжұл-дызының құрамында) түнгі аспанда көрініп тұрады.
3. Ай батыстан туып, шығысқа қарай қозғалғанын-да Үркер шығыстан туып, батысқа қарай қозғалады. «Осынау бір-біріне қарсы қозғалған екі аспан денесі-нің кездескен уақыты, яғни, «тоғысқан» мезгілі – уақытты дәл белгілеу үшін таптырмас белгі», - дейді ғарышты, уақыт көшіп зерттеушілер. Қазіргі ғылымда бұл уақыт мөлшері – Жұлдыздық (сидерлік) ай есебі. 27 күн, 7 сағат 43 минут – оның жуық мөлшері.
Бұрындары бабаларымыз дәл есептейтін сағаттың жоқтығынан, Жұлдыздық ай мөлшерін 28 күн етіп, сағат, минутсыз бөлшектемей, бүтіндей белгілеген. Өздеріңізге белгілі, бір жыл ішінде Ай мен Үркер 13 рет қана «тоғыса» алады. Мұны 28 күнге көбейтсек, Тоғыс есебінде 364 күн болады. Ертеде өркениетті деген елдердің өзі жыл есебін 360 күн деп белгілеген. Ал біздің ата-бабаларымыз болса, оны 364 күн деп дәл есеп-теп көрсеткен. Осыданақ қазақтардың астрономиялық білімінің ерте заманда-ақ басқа халықтарға қарағанда өте жоғары болғанын аңғаруға болады.
Тоғысудың 3 күні Ай мен Үркердің тоғысуы 3 күнге бөлінеді:
1. «Ауыл – үй қонды». Бұл – Ай мен Үркердің бір-бірімен жақын келген күні.
2. «Тоғандасты». Бұл – Үркердің Ай орағының немесе табағының тасасында көрінбей қалуы.
3. «Өріп шықты». Бұл – Айдың Үркерді басып өткен үшінші күні.
Бұл тоғыстың атауы – «Бес тоғыс». Осы тоғыстан соң қазақ даласында жер көктеп, ағаштар бүршік жара бастай-ды. Осыған дейінгі тоғыстың атауы «Жеті тоғыс» неме- се «Жаңа тоғыс». Негізінен, «Жаңа тоғыс» көктемнің кел-генін, басталғанын білдіреді.
Ұмыт қалған уақыт жүйелері
Халқымызда Тоғыс есебінен басқа да уақыт жүйелері бол- ған. Солардың кейбірі мынан-дай: 1. «Тоғыз шілде»: 40 күн х 9 шілде = 360 күн. 2. «Төрт тоқсан»: 90 күн х 4 маусым = 360 күн. 3. «Азаматтық ай»: 30 күн х 12 ай = 360 күн.
Қазіргі біздің күнтізбеміз-дегі қазақша ай атаулары - «Азаматтық ай» есімдері.
Киіз үйдегі күнтізбе
1. Киіз үйдің 1 қанат керегесі – 12 қанатты киіз үйде жылдың бір айын, 6 қанатты киіз үйде жылдың екі айын білдіреді. Яғни, киіз үйдің жарты шеңбе-рі 6 ай жазды, екінші жарты шеңбері 6 ай қысты бейнелеп тұр.
2. 12 айды керегенің 30 тор көзіне көбейтсек (оны 30 күн санап), 360 күн шығады. Жыл санына жетпейтін 5 неме-се 6 «қонақ» күндер – киіз үйдің есігіне тиесілі. Өйткені қонақтар киіз үйдің есігінен кіреді ғой.
3. Шеңбер түріндегі шаңы-рақтың қақ ортасы қосу бел-гісі (+) тәрізді бір-бірімен ай- қасып тұр. Ол төрткүл дүние-ні 4 бөлікке теңдей бөлген көне түркі ұғымын білдіреді. Түнде шаңырақтың түндігін ашсаң, Темірқазықты айналып қозғалған жұлдыздар көріне-ді. Сол арқылы түнгі уақыт- ты анықтауға болады. Күндіз шаңырақтан ішке икс (х) бел-гісі тәрізді түскен көлеңкесі бойынша күндізгі уақытты ажы-рата аласың. Яғни, шаңырақ күн сағаты тәрізді.
4. Алты қанат керегеге әр-қайсысы он-оннан барлығы 60 уық байланады. Қай жағынан алып қарағанда да 60 саны 6 ай жаз немесе 6 ай қысқа, 1 сағаттың ішіндегі 60 минөтке, 360 күндік жылға, немесе 360 градустық шеңберге өте ыңғай-лы, ол қалдықсыз бөлінеді.
5. Астыңғы ұшы керегеге байланатын, жоғарғы ұшы ша-ңырақтың арнайы тесіктеріне шаншылатын уықтардың әр-қайсының арасы күнтізбелік көзбен қарағанда 6 күнге, астрономиялық шеңберлік көз- бен қарағанда тең болып шы-ғады: 60 уық х 6 күн немесе градус =360 күн немесе осын-шама градус. 6. Киіз үйдің сыртқы по-шымы – жарты шарға ұқсас. Жер шарының қай нүктесінде де адамдардың тас төбесінен тұтас шар емес, соның тең жартысы болып саналатын жарты шар төніп тұрады, дей-ді зерттеушілер. Қазақтардың ежелден-ақ соны біліп, оны киіз үй пішімінде бейнелеуі өте таң қаларлық іс.
7. Киіз үйде үш аяқты мо-сы дәл ортада тұрады. Бұл жарты шар болып көрінетін жерге сәулесін шашып, жылу-ын беріп тұрған жарық Күнді, шаңырақтан төмен салбырап тұрған Айды бейнелеп тұр. Түркілердің «Мүшел есебі» Мүшел – 12 жылдық айналым.
Жыл басы қазақша көктем-де күн мен түннің теңелуінен (22 наурыз) бастап есептеледі. Халықтық осынау жыл санау есебінде 12 жыл аты бар. Олардың бәрі де жан-жануар-лардың атауы. Айналым Тыш- қан жылынан басталып, до-ңызбен аяқталады да қайта жалғасады. Жыл санау мен жыл қайырудың алғашқы де- ректері VIII ғасырдағы «Күл-тегін» ескерткіштері мен ХІ ға- сыр ғұламасы Махмұт Қашқари-дың еңбектерінде кездеседі.
Он екі жыл бір айналған-да мүшел болады. Алайда адамның алғашқы мүшелі – 13 жас. Содан бастап оған он екі жылды қосып отыру арқылы кейінгі мүшелдерін анықтап отырады. Яғни, бір мүшел 13, екі мүшел 25, үш мүшел 37, төрт мүшел 49, бес мүшел 61, алты мүшел 73, жеті мүшел 85 жас. Әркім өзінің қай жылы туғанын білгісі келсе, туған жылын он екіге бөлуі қажет. Қалдықсыз бөлінсе, ол мешін жылы болғаны, қалдық біреу болса – тауық, екеу болса – ит, үшеу болса – доңыз, төртеу болса – тышқан жылы бола-ды. Мұнан кейін қалдықтардың санына байланысты сиыр, барыс, қоян, ұлу, жылан, жылқы, қой жылы келеді.
Мүшел есебі қазақтарда ғана емес, Жапониядан Болгарияға, Сібірден Бирмаға дейін тарап, Қытай арқылы әлемге кеңінен танылып отыр. Қазір болжамнамада (гороскопта) да мүшел есебі жан-жақты пай- даланылады. Жалпы, әлемдік ғылымда ХХ ғасырдың ортасынан асқанша, мүшел есебін кім ойлап тапты деген сұрақ көп ғалымдарды қатты толған-дырды. Бұл салада француз лингвисі. Жозеф Галеви (1827-1917), неміс ғалымы Герман Хирт (1865-1939), Финляндия ғалымы И.А.Миколла (1866-1946), венгр зерттеушісі Армений Вамберн (1832-1913), орыс ғалымы, түрколог П.М.Мелиоранский (1868-1906) көп зерттеу жұмыстарын жүргізді.
Ресей академигі А.Н.Самайлович 1913 және 1927 жылдары «Түркі тілдес халықтардағы 12 жылдық хайуанаттар айналымы жайындағы мәселеге» деген тақырыпта мақала жазды.
Ал орыс профессоры Г.П.Сердюченко тұңғыш рет «Мүшел түркі халықтарынан шыққан» деп кесіп айтты. 1960 жылы Қазақ КСР ҒА тарих, архео-логия және этнография институтының ғылыми қызметкері И.В.Захарова осы институт еңбектерінің 8 томында «Орта Азия халықтарының он екі жылдық хайуанаттар мүшелі» деген мақала жазып, онда өз ойын былайша қортындылады: «Он екі жылдық мүшел есебі бұдан 2000 жылдай бұрын (б.з.д.1 ғасырда) Орта Азияда пайда болған». Ғалымдардың пайымдауынша, астрономиялық және матема-тикалық теория тұрғысында 12 жылдық хайуанаттар мүшелі – басқа уақыт айналымдарынан әлдеқайда ұтымды.
«Ұзын сары» - «Бес қонақ» Қыстың басы желтоқсанда 31 күн, қаңтарда 31 күн, ақпанда 28 күн, барлығы: 31+31+28=90 күн бар. Төрт маусымдағы күн саны: 90 х 4 = 360. Бір жылда – 365 күн. 365-360 = 5 күн артық қалады. Ол ақпанның соңынан бастап 18 күн өткенде келеді: 90+18= 108. Бұл кү- ні «Ұзын сары», қазақ есепшілерінің айтуынша, «Бес қонақ» келеді. Ол күндер наурыздың 18, 19, 20, 21, 22 – і. Осы бес күнде аса абай болып, мал соймайды, көшпейді, маңызды шаруаларды атқармайды. Тәулік күн ұясына кіргенде ауысады да наурыздың 23-і күні «бес қонақ» шығып кетеді. «Ұзын сары» күннің ұзарғанын да білдіреді.
Мезгіл өлшемдері, атауы, сипаты Аймен өлшенетін уақыт Ай – уақыт өлшемі, бөлігі.
Ол үш түрге ажыратылады: 1. Синодтық Ай. Ол – Ай- дың бірдей екі фазасы аралы- ғындағы шамамен 23, 53 күн тәулігіне тең уақыт; 2. Сидерлік (жұлдыздық) Ай. Ол – Айдың жұлдызға қатысты Жерді толық бір рет айналып шығатын, шамамен 29, 53 күн тәулігіне тең уақыт; 3. Айдаһар айы. Ол – орбитаның белгілі бір нүк-тесінен үзіліссіз екі рет өткен 27, 21 күн тәулігіне тең уақыт. Мұның үшеуі де тұрмысқа қолдануға қолайсыз. Өйткені олар бөлшек сандармен өр- нектелген. Сол себепті жыл қазіргі күнтізбеде 28, 29, 30, 31 күн тәулігімен бітетін 12 Айға бөлінген. «Ай көрдім, аман көрдім»...
Халқымызда жылдың әр айы аяқталып, жаңа ай туғанында: «Ай көрдім, аман көрдім, ескі айда есіркедің, жаңа айда жарылқа» деп өткен айдан аман шыққанына тәубе қылатын, жаңа айдан үміт күтетін ырым қалыптасқан.
Айдың алғашқы жеті тәулігін «бір жаңасы – жеті жаңасы» деп санамалап, сегізінші тәулігінен бастап алғашқы ширегі дейді. Ол жеті – тоғыз тәуліктік уақыт. Мұнан кейін толған Ай толық көрінеді, бұлтсыз түндер сүттей аппақ жарық болады. Бір жетіден соң ай кеми бастайды, бұл ай-дың соңғы ширегі. Айдың кеми туатын осы шағы – «Айдың қорғалуы». Айдың өліарасы – ескі айдың бітіп, жаңа айдың әлі көріне қоймаған кезі. Жаңа туған Ай шалқасынан жатса, қазақтар: «Өзіне жайлы, халыққа жайсыз», тіке тұрса «халыққа жайлы, өзіне жайсыз» деп ырымдаған.
Айдың үш жаңасында Ай толығырақ, өңі ақ, екі ұшы доғалдау, тік көрінсе сол айда жауын-шашын, жел-борасын аз болады деген халық болжамы бар. Егерде Айдың екі ұшы үшкілдеу, сүйір, өзі ашық, шал-қақ туса, онда сол айда жауын-шашын, жел-борасын болады.
Жылмен өлшенетін уақыт Жердің Күнді бір айналып шығатын уақыт аралығы – Жыл деп аталады. Астрономияда мынандай Жыл есептері қабылданған:

1. Жұлдыздық жыл. Ол – Күннің зодиактағы бір белгілі жұлдыздың тұсынан өтіп, осы жұлдыздың тұсына қайта келгенше кететін уақыт аралығы, 365, 2564 орташа күн тәулігіне тең. 2. Тропиктік жыл. Ол – Күн центрінің күн мен түннің жазғытұрғы теңелу нүктесінен өтіп, сол нүктеге екінші рет келгеніне дейін өтетін уақыт аралығы (365, 2422 тәулік). 3. Аномалистикалық жыл.

Ол – Күн центрінің оның көрінерлік геоцентрлік орбитасының перигейі арқылы өтіп, соған қайта оралғанша кететін уақыт аралығы (365, 2596 тәулік).
4. Күнтізбелік жыл. Ол 365 тәуліктен тұратын – жай жылдар мен 366 тәуліктен тұратын кібісе жылдардан құралады. Күнтізбе осы жылдарға негізделген. Себебі күнделікті өмірде бөлшек 0, 2422 күнді пайдалану қолайсыз, сондықтан оны жуық түрде 0,25 күн деп есептейді. Төрт жылда 0,25 күннен бүтін (1) күн құралады. Соған сәйкес әрбір тетелес келетін 4 жылдың алдыңғы үшеуі 365 күннен, төртіншісі 364 күннен есептеледі.
5. Ай жылы. Оның ұзақтығы 12 Айдың 12 синодтық айналымына тең (орташа ұзақтығы 354, 367 тәулік). Астрономияда жыл мезгілінің ұзақтығы бірдей емес. Көктем 92,8 күн, жаз 93,6 күн, күз 89,8 күн, қыс 89 күн (кібісе жылдары 90).
21 наурыз – күн мен түннің Солтүстік жарты шарда жазғытұрғы теңелу күні (Ол Оңтүстік жарты шарда күзгі теңелу күні), 23 қыркүйек – күн мен түннің Солтүстік жарты шарда күзгі (Оңт. Жарты шарда- жазғытұрғы) теңелу күні, Солтүстік жарты шар үшін 22 маусым – жазғы тоқырау күні, 22 желтоқсан – қысқы тоқырау күні.
Күнтізбелер тарихынан Күнтізбе, календарь (лат. сalendarivm – қарыз кітабы) – ұзақ уақыт мезгілін есеп-теудің аспан денелерінің көрінерлік қозғалысының ауық-ауық қайталану ерекшелігіне негізделген жүйесі, анықтамалық басылым (ҚҰЭ, 5 том, 132 бет, 2003 ж.) Ежелгі Римде әрбір айдың бірі күні календы деп ата-лыпты. Сол күні қарыз алған- дар несиеқорларға өтем тө-леп отырыпты. Соған сәйкес календылары көрсетілген «Қарыз кітабы» болған көрінеді. Әр дәуірде әр халықтың күнтізбелері әрқилы болған. Қазақ даласындағы халықтар жыл есебін құстардың көктемде келіп, күзде қай-туы бойынша жүргізіп, уақыт көшін анықтаған. Жыл құстары атауының осы ертедегі күнтізбелер негізінде шық- қаны анық. Аспан құбылыстарына негізделген күнтізбе ең алғаш рет Ежелгі Шығыс елдерінде шықты. Аспан денелерінің қозғалысына негізделген күнтізбелер 3 топқа бөлінеді олар: 1. Күн күнтізбелері. 2. Ай күнтізбелері. 3. Аралас күнтізбелер.
Күн күнтізбесінің шыққан Отаны – Ежелгі Мысыр. Мысырлықтар жыл ұзақтығын дәл 365 тәулікке тең деп ойлап, оны әр қайсысы 30 күндік 12 айға бөлді, артық қалған 5 күнді еш бір айға қоспай, құдайға құл-шылық ететін күндерге жатқызды. Бұл күнтізбеде 5 са- ғат 48 минут 46 сикунд, жуықтап алғанда 6 сағат, яғни, 0,24 күн есепке алынбай қалғандықтан, мысыр жылының ұзақтығы тропиктік жылдан кем болды. Мұнан кейін Мысырда Эверит күнтізбесі пайда болып, б.з.б. 45 жыл бұрын Рим императоры Юлий Цезарь астроном Созигеннің жобасы бойынша ескі рим күнтізбесін өзгертті, жаңа күнтізбені жариялады. Ол Юлий күнтізбесі деп аталды. Рим папасы Григорий ХІІІ 1582 жылы теңелу күнін әрдәйім 21 науырзға келе-тін етіп тұрақтандыру үшін уақыт есебін 10 күнге ілге-рі жылжытып, 5 қазанды 15 қазан деп есептеуге және әрбір 400 жылда 3 кібісе жылды жай жыл есебіне алуға жарлық шығарды. Осы күні көп елде Григорий күнтізбесі қолданылады. Ол Ресейде Қазан төңкерісінен кейін ғана пайдаланылы бастады.

Уақыт өлшеу жалпы бірліктері
Бірлік	Өлшемі
наносекунд	0,000000001 секунд
микросекунд	0,000001 секунд
миллисекунд	0,001 секунд
секунд	SI іргелі бірлігі
минөт	60 секунд
сағат	60 минөт
күн	24 сағат
апта	7 күн
ай	28—31күн
тоқсан	3 ай
жыл	12 ай
жалпы жыл	365 күн	52 апта + 1 күн
кібісе жыл	366 күн	52 апта + 2 күн
тропиктік жыл	365,24219 күн	орта есеппен
Грегориус жылы	365,2425 күн	орта есеппен
олимпияда	4 жылдық оралым
бесжылдық (lustrum)	5 жыл
онжылдық	10 жыл
мүшел	12 жыл
индиктион (Indiction)	15 жылдық салық оралымы
жиырмажылдық (score)	20 жыл
ұлы мүшел	60 жыл
ғасыр	100 жыл
мыңжылдық	1000 жыл

Уақыт — өлшемдер жүйесінің оқиғаларды реттеу, олардың ұзақтығын және араларындағы интервалдарын сипаттауда, және нәрселердің қозғалысын сипаттауда пайдаланатын маңызды мүшесі. Уақыт мифология, философия және ғылымның әр салада пайдалану үшін қарама-қайшылысыз сипаттау, зерттеу нысаны болып, талай-талай ұлы ғалымдарды өмірге әкелген.

Физика мен басқа ғылымдарда уақыт іргелі өлшем болып табылады, яғни ол басқа өлшемдер арқылы өрнектелмейді, себебі басқалары — жылдамдық, күш, қуат сияқты өздері іргелі өлшемдермен өрнектеледі (атап айтқанда бұл жағдайда — уақыт, әрі кеңістік деп аталатын келесі іргелі өлшемдермен). Ғылымда керектігі, әрі мүмкіндігі — өлшем үшін пайдаланатын және таңдалынып алынған өлшем бірлігі бар уақыт — операциялық анықтамасы қолданылады. Философтар арасында екі түрлі уақытқа деген көзқарас бар. Біріншісіне сәйкес уақыт — ғалам құрылымының іргелі бөлігі, оқиғалардың қатар-қатар жүруінің өлшемі. Бұл сэр Исаак Ньютон жататын реалистік көзқарас, сондықтан бұны Ньютондық уақыт деп те атайды. Бұған қарсы көзқарасқа сәйкес уақыт — адамзат соның көмегімен оқиғаларды реттеп, салыстыратын, интеллектуалды құрылымның (кеңістіктік пен сандармен қатар) іргелі мүшесі. Готфрид Лейбниц пен Иммануел Кант дәстүрі болатын осы екінші көзқарасқа сәйкес уақыт «арқылы өтетін» «ағатын» затқа жатпайды, немесе оқиғаларға ыдыс бола алмайды, және өзі өлшене алмайды.Технологтар мен ғалымдар мезгілдік уақыт өлшеумен айналысқан, және астрономияның негізгі зерттеу нысаны болған. Периодты оқиғалар мен периодты қозғалыстар уақыт өлшем бірлік стандарты ретінде ұзақ уақыт пайдалылып келеді. Мысалы, күннің аспан бойымен қозғалысы, маятник тербелісі, айдың фазалары және жүрек дүрсілі. Уақыттың әлеуметік маңызы да зор (“уақыт – ақша”), ол адамның күнделікті уақыттың шектеулілігін сезінуі мен адам өмірінің шектеулілілігі.

Әлемдік уақыт

Бүгінгі қоғамдарда уақытты өлшеудің маңыздылығы сонша, ол халықаралық деңгейде қадағаланады. Ғылыми уақыт негізі ретінде Халықаралық Атомдық Уақыт (TAI) есіміммен белгілі, әлемдік атомдық сағатқа негізделген үзіліссіз секундтар есебі болып табылады. Бұл азаматтық уақыттар негізі - Ғаламдық Уақыт Бақылауды (UTC) қоса барлық басқа уақыт өлшемдердің іргелі нұсқасы болып табылады. Жер әлденеше уақыт аймақтарына бөлінеді. Бұлардың көбісінің бір-бірінен 1 сағат айырмасы бар, және шартты түрде жергілікті уақыттың ҒУБ-дан немесе Гринвич Орта Уақытынан айырмасын көрсетеді. Көп аймақтардың бұл айырмашылықтары жылына екі рет күндізгі уақыт үнемдеуге өтуінен себебінен өзгеріп тұрады.

Физики ғылымдарындағы уақыт

Ньютон дәуірінен Эйнштейдікіне дейін уақыт пен кеңістікке байланысты ұғымдар терең қарастырылған, уақыт барлығына бірдей “абсолютті” және “бірқалыпты” (Ньютон сөзі) ағады деп есептелді. Классикалық механика ғылымы Ньютонның осы ойына негізделеді.

Бүгінгі физика уақыт түсінігі

XIX ғасыр соңына қарай электризм мен магнетизмге байланысты физиктер классикалық уақыт мағынасынан қиындықтар көре бастады. Эйнштейн бұл мәселені сағаттарды тұрақты шама, белгінің ең үлкен жылдамдығы – жарық жылдамдығын, пайдаланып синхрондау тәсілімен шешеді. Бұл тікелей уақытты, бір-бірімен салыстырғанда қозғалмалы әр-түрлі байқаушылар үшін, әр-түрлі жылдамдықпен жүреді дегенді қорытады.

Уақытты пайдалану

Уақытты пайдаланудың адамзаттың мінез-құлқын, білім алуын, саяхатты ұйымдастыруды түсінуде маңызы зор. Уақытты пайдалануды зерттеу – жаңа дамып келе жатқан сала. Сұрақ әр-алуан іс-әрекетке (үйге уақыт бөлу, жұмысқа, саудаға, т.с.с.) қанша уақыт бөлінетіндігін қарастырады. Iс-әрекеттерге кететін уақыт мөлшері технология дамыған сайын (мысалы, теледидар немесе Интернет уақытты басқаша өткізу мүмкіндіктерін ашты) өзгеріп отырады. Уақыт менеджменті дегеніміз - тапсырмалар мен оқиғаларды біріншіден тапсырманың орындалуы қанша уақытты талап етеді, екіншіден, оқиғалар біткенде олардың нәтижелерін тапсырма дер кезінде бітетіндей ыңғайластыруды ұйымдастыру. Календарлар мен күнделіктер осыған мысал бола алады.

Лекция 7
Күн желі

Ғарыштық сәулелер– Жерге ұшып келегенге дейін, күрделі жұлдызаралық және планетааралық ортадан өтеді. Жерде бір секунд уақыт аралығында алынған Ғарыштық сәулелердің саны, және басқада қасиеттері, магнит өрісіне бөлшектермен соқтығысқанда әсерін тигізеді. Күннің айнымалы магнит өрісі, Күн желін тежеуші, гелиосфера арқылы өтерде, ғарыштық сәулелердің таралуын созады және уақыт масштабында өзгерістер енгізеді, бірнеше сағаттан бастап бірнеше мыңдаған жылдарға дейін құбылады.

Күн желі, ыстық плазма, өтпелі оқиғаларда, Күн тәжінен 300-1000 км/с жылдамдықпен, барлық бағытта кеңейеді. Үнемі (стандартты) Күн желінде: жылдам күн желі, тәж тесігінен 800 км/с жылдамдықпен шығатын, ал баяу күн желі тәждің басқа аймақтарынан (әсіресе үлкен құрылымдарда, тәжді стример деп аталады, тұтылу фотографиясынан белгілі) 400 км/с жылдамдықпен ұшып шығады. Күн тәжіндегідей жел зарядталған бөлшек: протон, электрон және шамалы (5 %) ионизацияланған гелий мен бірнеше ауыр элементердің иондарынан тұрады. Кейбір ерекшеліктерді схемалы бейнелеу көрсетеді, оны коронаграфтан немесе тұтылудың суретінен көруге болады: ірі масштабты (үлкен, жалпақ) стример (жолақ), баяу күн желін тудыратын, және тәж тесігі - жылдам жел шығаратын. Сондай-ақ тәжде кіші масштабты динамикалық орта өмір сүреді, плазмалы ағысы бар, магнит өрісінің соққысы мен ұйытқу бар, оны – Альвен толқыны д.а. Бұл ұйытқудың құрылысы мен формасы планетааралық ортаның динамикасына өз үлесін қосады.

Күн желі Күннің магнит өрісінен Күн жүйісінде қарай қозғалады. Күн айналасында магнит өрісі әлдеқайда күшті болсада, плазманың және тәждің формасын сақтау үшін , үстінен біршама қашықтықта ыстық плазма магнит өрісінен басым болып, магнит өрісінің күш сызықтарын сыртқа қарай тасиды. SOHO 1996 жылғы тәжді бейнеленуінде келтірілген, үлгі сызбасы, мынадай күш сызықтарды көрсетеді, қандай да бір қашықтықтан бастап, күн желімен үйлеседі, мұнда ол қалыпты болып саналады. Экваторлы жазықтық магнит өрісінің күш сызықтарын қарама-қарсы бағытта ерекшелейді. Магнит өрісінің осылай, кенетен өзгеруі электр ағымын білдіреді. Қарама-қарсы бағытталған магнит полюстерінің арасындағы жіңішке қабатша – гелиосфералық ток қабаты д.а. Шындығында, бұл жазық бет қана емес, өйткені тәж симметриялы емес.

Күш сызықтары планетааралық кеңістікке кеңейеді (созылады), бірақ бәрібір күнде қалады, сонымен бірге бұрылады. Күн желінің соғу ағымы, бақшадағы шашыратқыштан шыққан су ағысының айналып шашырап тұрғаның елестетеді. Су тамшысының траекториясы шашыратқыштың айналуымен бүгілгендей. Күнді бақылаушы күн желінің дәл осындай екенің біледі. Ал магнит өрісі осы траекторияға дәл келеді. Сондықтанда магнит өрісінің сызықтары планетааралық ортада бүгілген болады. Оларға жоғарыдан қарағанда, Күннің солтүстік полюсіне , олар Архимед спиралы тәрізді формада, оны Паркер спиралі д.а. Юджина Паркер 1958 жылы Күн желінің магнит өрісімен біріктірілген гидродинамикалық моделін бірінші рет жасады.

Күнде үдетілген зарядталған бөлшектер, планетааралық кеңістікке жоғары энергиямен лақтырылады. Олар планетааралық магнит өрісін бойлай қозғалулары керек. Егер бұл Паркер спиралі бойымен болса, Күннің батысындағы жартышарында үдетілген болса, онда біз энергетикалық бөлшектердің Жерде табылуын (тіркеуді) күтеміз. Нейтронды мониторлардың бақылаулары бұл күтуді статистикалық мағынада құптайды: оң жақтағы гистограмма Күндегі жарқыраулардың бойлық бойынша таралуды көрсетеді (гелиографиялық бойлық). Оқиғалардың жарқыраулары бөлшектерге байланысты. 300–600 диапазондағы батыс бойлықтағы таралу, күткендегідей, егер энергетикалық бөлшектер (күш сызықтарын бұратын) Паркер сызығының бойымен таралса, максимал болады. Бірақ, осы жерде айта кету керек: Күннің шығыс жартышарынан немесе Күннің алыс жағындағы жарқыраулардан шығатын энергетикалық бөлшектер, орташа конфигурациялы магнит өрісінің Паркер спиралінің, қарапайым моделін береді. Әрбір жеке жағдайлар үшін.
Жер маңындағы, ғарыш кемесінде, өлшенген Күн желінің параметрлері

	Шапшаң жел	Баяу жел
Жылдамдық	500-800 км/с	250-400 км/с
Тығыздық	3x10[sup]6[/sup] m[sup]-3[/sup]	10x10[sup]6[/sup] m[sup]-3[/sup]
Протон температурасы	2x10[sup]5[/sup] K	4x10[sup]4[/sup] K
Электрон температурасы	1.2x10[sup]5[/sup] K	1.5x10[sup]5[/sup] K
Магнит өрісі	2-10 nT	2-10 nT

Магнит өрісі кернеулігінің өлшем бірлігі: 1 nT (nano Tesla) =10[sup]-9[/sup] Tesla

Протон мен электрон темперетурасы әртүрлі, сұйытылған газ қасиетіне сәйкес

. Ғарыштық сәулелер Күн желімен әсерлесе отырып гелиосфераға енеді. Энергетикасы мықты зарядталған бөлшектерге, ештене болмағандай, Күн желінен өте шағады. Энергиясы шамалы ғарыштық сәулелер, айтайық бірнеше ондаған ГэВ, оның әсерін сезеді. Соқтығыпай, ғарыштық сәулелер бөлшегі мен Күн желінің бөлшектері бірден тура кездесулері үшін, газ өте сұйытылған. Магнит өрісінің өзгерісі, энергиясы шамалы ғарыштық сәулелердің траекториясының, түзу сызықтандын қатты ауытқығандығын көрсетеді.

Ғаламдық ғарыштық сәулелер, Күн желімен таралатын, магнитті бұзылуларда шашырайды. Мұндай бұзылулар Күн белсенділігінің 11 жылдық периодымен өзгереді. Күн белсенділігінің цикылы дақтардың санымен, нақты көрсетілуі керек (жасыл қисық). Бүкіләлемдік көп уақыт нейтронды мониторлардың бақылаулары, ғаламдық ғарыштық сәулелер ағымының өзгеруі ұқсас екендігін көрсетті (қызыл қисық): күн дақтарының саны жоғары болғанда, ғаламдлық ғарыштық сәулелер ағымы төмендейді, Радиация кезкелген электроника мен технологиялық қоңдырғыларға және тірі жанның жасушаларына әсер етеді. Радиация деп электромагниттік толқын (фотон), бейтарап нейтрон, электр зарядталған энергетикалық бөлшек (электрон, протон,гелий ионы, альфа бөлшек д.а., кез келген химиялық элемент ионыдарын (бұдан былай оларды ауыр иондар д.а.) түсінеміз. Радиацияның әсерінен атмосфера құрамы өзгеруі мүмкін. Әсіресе ионизация ұшақтарға қатты әсерін тигізеді, өйткені электромагниттік толқындардың таралу шарттарын анықтайды. Күн жүйесінің басқа жағынан келетін ғарыштық сәлелердің үздіксіз ағымы және өтпелі ағымдар, сондай-ақ Күннен шыққан ағымдар, егер қалың атмосфера мен Жердің магнит өрісі болмаса, технологиялар мен адам өміріне үлкен қауіп төңер еді. Ғарыш райының құбылмалы шарттары, айнымалы радиоактивті қауіп тудырады.

Күн активтілігінің жердегі геологиялық және биологиялық әсері

Табиғи ғарыштық радияция аясын екі компонентаға бөлуге болады: планета магнитосферасындағы радиациялық үйекте ұсталып қалатын бөлшектер және экстра-планеталы бөлшектер ұясы, құрамында электрон, протон, және барлық периодты таблицадағы химиялық элементтердің ауыр иондары. Экстра-планеталы компонента ғаламдық ғарыштық сәлелердің бөлшектер ағымынан (ҒҒC) және Күннің энергетикалық бөлшектерінен (ЭБ), күннің жарқырауларынан пайда болатың, содай-ақ тәжден лақтырылған массалардан (ТЛМS )тұрады.
Бұдан былай олардың технологиялық қоңдырғыларға және тірі тіршілікпен әсерлесуін, сонымен қатар жалпы қолданылатын компьютер моделдері мен экстра-планеталы радиацияны бақылап, болжайтын нейтронды мониторлардың рөлін қарастырамыз
және керісінше.

Энергетикалық бөлшектер адам денсаулығына потенциалды қауіп әкеледі, өйткені олар организм жасушаларын бұзуы мүмкін: бөлшек жасушамен әсерлесіп, өзінің энергиясының бір бөлігін береді, жасушаны құрайтын молекула электрондарымен әсерлеседі. Бұл әрекет нәтижесі бөлшектер түрі мен энергиясына байланысты (протон, ион, электрон, нейтрон, фотон). Кез келген моллекуллаға тигізген зияндық, әсіресе ДНК, болашақ ұяшықтарға әсер етуі мүмкін. Ұяшықтың құрылымы мен даму бағытындағы бөлінулеріне де зиянды. Өз кезегінде жасушаның дұрыс функцияламауы мүшелер мен өзі құрайтың тканьдердің өзгеруіне әкелуі ғажап емес.

Зақымдалан жасуша өзін қалыпқа келтіре алады. Егер олай істей алмаса – ол өледі. Егер шамадан тыс жасуша өлетін болса, тірі организм мүшесі өзінің қалыпты жұмысын тоқтатады.

Егер жасуша толық қалыпқа келе алмаса, санаулы рет қана бөліне алса, онда өзі тудырған зақымдарды жасушаларға беріп жіберуі мүмкін. Тағыда осындай жасушалардын дұрыс жұмыс істемеуінен, ағзаға үлкен зиян келеді. Бұзылған жасушалар, қалайда тірі қалатын, рак жасушаларын көзі болуы әбден мүмкін.

Сондықтанда, ғарыштық радиация өмір сүретін тірі организмдер үшін, екі түрлі қауіп төңдіреді:

1 Жоғары радиациялық доза – денсаулық пен адам өміріне негізгі қауіп төндіруші. Бұл жер магнитосферасынан тыс, ғарыштық ұшудағы адам өмірінеде қауіпті. Сондықтан, Күн жарқыраулары Ай мен Марсқа ұшып барудағы ең үлкен қауіп. 1972 жылдын 4 тамызында, Аполлонның Айға ұшу периодында, үлкен күн оқиғасы болды. Егер ол ұшу іске асыруды дамыту кезенінде болмағанда, бұл оқиғаның қайғылы ақыры болар ма еді? Сондықтан астронавтын қауіпсіздігі, болашақ ғарыштық ұшулар үшін негізгі мәселе.

Төмен радиациялық доза мүмкін ешқандай жылдам нәтижелі қауіп төндірмеседе, ұзақ сәулеленуге ұшырау қауіпті. Ғарыштық топтар мен ұшақтар, Жердің атмосферасында, радияция аясы жоғары, бірнеше рет ұшып өтетін, осы жағдайда болады.

<предыдущая страница | следующая страница>