Проблема пространства и времени в геологии кратко

Обновлено: 02.07.2024

Место и роль хронологической концепции в географии. Становление и развитие географии на описательном этапе ее развития также связано с обыденным пониманием пространства. С древности она была хорологической наукой. Исторически м етодологи, которые не утратили связи с развитием на уки, всегда выдвигали на передний план хорологическую точку зрения, изучая различия в природе и культуре в разных местах земной поверхности. Необходимость хорологической точки зрения обусловливается наличностью причинной взаимозависимости между приуроченными к одному месту земли явлениями, в силу чего каждое место на земле представляет единое индиви дуальное целое. Пространство понимается уже не как объем или то, что заполняется материальными телами. Это внутренняя сущность стран, ландшафтов и местностей, которая выражается в причинной связи между соединенными на одном месте земли различными царствами природы и их различными явлениями. Явления, которые не вступают в данные связи и отношения, не входят в область географического рассмотрения. Это было началом уже научного понимания прост ранства как одного из важнейших свойств определенного рода систем.

Таким образом, с одной стороны, мы видим, что географы не думают отказываться от обыденного понимания пространства, и это правильно, но, с другой стороны, проявляется все больший интерес к научному диалектическому пониманию пространства как формы бытия движущейся материи. В географии накапливается материал, который в соединении с философской методологией позволит решить эту труднейшую проблему в науке.

Среди систем, изучаемых географией, только физико-географические системы географической оболочки, которые состоят из объектов гидросферы, тропосферы и скульптурных форм рельефа, являются носителями географической формы движения материи. А географические ландшафты, территориально-производственные комплексы и другие территориальные системы в географии не относятся к диалектическим системам. Поэтому они не выступают носителями географичес кой формы движения и не обладают географическим пространством и временем. В практических целях к ним давно применяется обыденное понимание географического пространства и времени. Успешно развивается представление о характерном пространстве и характерном времени, которое хотя и остается в рамках обыденного понимания пространства и времени, но имеет определенное практическое значение.

А так как время включения географической формы движения мате рии в общественную практику еще не пришло, то вопрос о сущности и диалектическом соотношении географической формы движения, геог рафического пространства и времени продолжает оставаться почти чи сто теоретическим вопросом. Вес это наносит развитию географии определенный ущерб, так как не используются важные методологические положения этой философской концепции.

Накопленный Марковым материал и его рассуждения, обращение к другим наукам и к философской методологии развивали представления географов о своей науке, о специфике географического пространства и времени.

В чем же сущность географического пространства? Пространство как форма бытия саморазвивающейся системы есть не взаимное расположе ние ее объектов, а их закономерная связь, благодаря которой осуществляется сама форма движения материи — производство и воспроизводство со держания системы. В расположении объектов систем данного типа никогда не будет повторяемости, идентичности, совпадения, т.е. законо мерности. А в связях объектов этих систем обязательно существует повто ряемость, совпадение, объективность и т.д., т.е. закономерность.

Время как форма бытия саморазвивающихся систем представляет собой чередование состояний системы. Когда система не меняет своего содержания, ее пространственные связи остаются теми же. Но если происходит изменение содержания, то возникают новые или исчезают некоторые старые связи. Определенные пространственные связи и есть состояние системы. А смена или чередование существования определенных связей между компонентами системы и есть время. Когда Мар ков описывал метахронное развитие ледников Северного и Южного полушарий Земли, он имел в виду следующее: на севере пространственные связи меняются быстрее, чем на юге, и географическое время здесь течет быстрее.

Понимание географического пространства и времени как форм бытия применимо только к диалектическим системам географической обо лочки, которые являются носителем географической формы движения материи.

Географическая среда человеческого общества

Многие авторы еще до Мечникова и Реклю изучали роль природных, географических условий. Но, как отмечает Г.В. Плеханов, внимание обращалось в основном на психическое и физиологическое влияние природы на человека. Избежал этой ошибки только Гегель, который в каждой части света выделял три различные области: 1) безводные плос когорья, где развивается скотоводство и кочевой образ жизни; 2) низменности, которые обязаны своим плодородием рекам. Здесь развивает ся земледелие и оседлый образ жизни; 3) морские побережья, где процветают мореплавание, торговля и ремесло. Гегель называл эту при роду географической основой всемирной истории.

В работах Г.В. Плеханова подробно анализируется воздействие геогра фической среды на человеческое общество. Отметая обвинения в географическом детерминизме, он показывает, как внешняя географическая среда влияет на особенности средств производства, создаваемых человеком. Плехановым поставлен вопрос о влиянии географической среды на осо бенности производительных сил и через них на специфику производствен ных отношений. Это значит, что не только профессионально-технические отношений испытывают косвенное влияние географической среды. То же самое относится и к производственно-экономическим отношениям, связанным с формами собственности на средства производства.

Некоторые географы и философы после смерти Сталина выступили с критикой допущенных им ошибок. Так, В.А. Анучин верно полагали, что природа меняется так же быстро, кик и общество. Отрицательные изменения в природе, вызванные деятельностью человека, сразу сказываются па самом обществе.

Экономико-географическая среда есть совокупность элементов преобразованной физико-географической среды. Она состоит из трех групп явлений. Первая группа — это тс элементы внешней природы, которые включены в общество в качестве средств производства на основе присущих им от природы свойств. Таковы, например, почвы, сорта растений и породы скота, выведенные человеком. Вторая — измененные человеком (или искусственно созданные им) элементы внешней природы, которые входят в состав средств производства в совокупности с техникой. Таково, например, искусственное водохранилище в верхнем бьефе реки, перегороженной плотиной и совместно с электростанцией выступающей в качестве средств производства электроэнергии. Третья группа представляет собой совокупность искусственно созданных человеком явлений, которые не входят в состав средств производства, но играют важную роль в жизни человека. Таковы парки, сады, скверы, домашние животные и растения, зоны отдыха и т.п., которые имеют большое оздоровительное, воспитательное, эстетическое значение. Физикео-географическая среда оказывается как бы связующим звеном между внешней природой, которая не входит в состав физико-географической среды и экономико-географической средой, которая входит в содержание общества.

Одной из самых сложных и вместе с тем самых привлекательных проблем современной науки является проблема пространства и времени. Сложность этой проблемы связана с отсутствием четких методологически? представлений о сущности пространства и времени, об их связи с движе- писм и материальными объектами.

В дополнение к этому проблема усложняется еще и тем, что, во-первых, сильное давление оказывают некоторые физики и примыкающие к ним ученые, которые считают, что ни- кнких других форм пространства и времени, кроме физических, быть не может. Во-вторых, научному анализу пространства и времени мешает распространенное в науке обыденное понимание пространства и времени. И, наконец, до сих пор не в каждой из основных наук имеется достаточно глубоко разработанное представление о специфической форме движения материи, которая и определяет основные свойства пространст- 1ш и времени. Отсутствует также четкое представление о системе, формами бытия которой они являются. Вместе с тем от развивающейся науки нельзя требовать быстрого решения столь сложных методологических проблем. Необходимо кропотливо накапливать и анализировать собранный материал, одновременно разрабатывая методологические основы решения проблемы пространства и времени.

Известно, что в развитии науки выделяют два периода — описательный и теоретический. Поэтому очевидно, что на описательном уровне каждая из основных наук пользуется обыденным пониманием пространства. Более того, наука не может отказаться от обыденного понимания пространства и на теоретическом уровне своего развития. Обыденное понимание пространства на теоретическом уровне выполняет важные теоретико-познавательные и практические функции. Картирование, составление стратиграфических колонок, геологических разрезов, решение инженерных вопросов и других народнохозяйственных проблем невозможно без обыденного понимания пространства. Необходимость подобного понимания пространства и в научном геологическом познании природы признается всеми.

Сказанное выше относится и к обыденному пониманию времени. Сравнение различных процессов по интенсивности их протекания, чередование состояний явления или чередование процессов, их длительность и т.д. для своего измерения обязательно должны иметь некий эталон. По- этому время в обыденной жизни и в науке давно понимается как нигде не существующая равномерно текущая длительность. И все временные наблюдения и исследования сравниваются с этой длительностью. Выработан и общий эталон времени, связанный с циклами обращения Земли вокруг Солнца или ее вращением вокруг собственной оси и т.п. И на описательном, и на теоретическом уровне наука не может обойтись без обыденного понимания времени. Только изобретаемые человеком часы становятся все точнее и точнее. Так, колебания кристалла кварца под воздействием электрического тока дают более равномерные колебания, чем колебания маятника. Но наука нуждается во все более точном измерении времени изучаемых процессов и явлений. «Многочисленные попытки найти в макромире "часы", которые бы позволяли надежно установить возраст горных пород и руд, время проявления и длительность геологических процессов, не увенчались успехом.

В настоящее время в философии и в науке пространство и время рассматриваются как формы бытия движущейся материи. Однако при изучении пространства и времени проблема движения обычно отодвигается на второй план или исследователи оперируют обыденным пониманием движения как перемещением тел. Проблема движения должна стоять на первом месте, так как свойства пространства и времени определяются движением. Это было отмечено еще Гегелем. В.И. Ленин также считал движение сущностью пространства и времени. Таким образом, геология как одна из основных наук, переходя к теоретическому уровню развития,

С необходимостью обращается к проблеме пространства и времени как к формам бытия движущейся материи.

11 од движущейся материей понимаются диалектические саморазвивающиеся системы, в основе которых лежит конкретная форма движения материи как способ ее существования.

Эта система состоит из специфического вида материи и условий его существования. Вид материи есть материальное образование, обладающее специфической формой отражения, адекватной способу его существования. Так, биологический вид материи — низшие и высшие организмы — соответственно обладают раздражимостью, возбудимостью и ощущением. Благодаря этим формам отражения они могут включаться в цепи питания в такой саморазвивающейся системе, как биогеоценоз. А социальный вид материи — люди — наделены сознанием, без которого не может существовать процесс материального производства. Условия существования вида материи есть элементы среды, вовлеченные во взаимодействие с видом материи и преобразованные им. В биогеоценозе — это почвы, а в обществе — средства производства и все материальные вещи как условия жизни людей. Таким образом, движущаяся материя есть саморазвивающиеся системы, способом существования которых является конкретная форма движения материи, которая представляет собой противоречивое взаимодействие вида материи и условий его существования. Это взаимодействие и есть движение данной системы. Его сущность заключается в производстве и воспроизводстве всего содержания саморазвивающейся системы.

Так, например, в лесном биогеоценозе взаимное расположение тел, входящих в его содержание, еще не раскрывает нам тех трофических связей или цепей питания, благодаря которым производятся и воспроизводятся и организмы, и почвы, и другие условия существования живых организмов. Эти закономерные, а значит, повторяющиеся связи и есть биологическое пространство биогеоценоза. Его (простран- ства) свойства определяются биологическим обменом веществ в биогеоценозе. Чередование состояний биогеоценоза, а значит, чередование его пространственных связей, их смена есть биологическое время. Энгельс; так и определял время как следование одного после другого.

В определении пространства и времени Энгельсом через существование содержится еще один важный методологический принцип. Существо- і вание, т.е. движение, проявляется как конкретные формы движения. А это значит, что с каждой конкретной формой движения связаны конкретные формы пространства и времени. Во времена Энгельса естествознание еще не располагало необходимым научным материалом для подобного методологического анализа проблемы пространства и времени. Поэтому Энгельс: не довел данную проблему до ее логического завершения.

«Пространство — это не какая-либо субстанция или вещь, — пишет И.В. Круть, — а отношения сосуществующих вещей (в том числе физи- ! ческих полей) и их элементов (тоже вещей).

' Круть И.В. Уровни геологических объектов и геологическое пространство. Вопросы методологии в геологических науках. Киев, 1977. С. 159.

(В этой связи можно высказать следующее предположение. Видимо, система подземных вод земной коры, объекты которой не формируются во взаимодействии с нижней частью атмосферы — тропосферой, представляют собой, как и верхняя атмосфера, геологическую сферу — гидросферу как объект геологического изучения. А верхние части гидросферы преобразуются географическим тепловлагообменом с тропосферой в географические образования — моря, океаны, озера, реки, покровные оледенения, ледники, снежники и т.д. Подобно объектам тропосферы, которые являются частью атмосферы, преобразованной географической формой движения материи, они представляют собой верхние части гидросферы, преобразованные в географические явления все тем же географическим тепловлагообменом с тропосферой. Выделение этой географической части гидросферы имеет большое методологическое значение для более глубокого понимания соотношения геологии и физической географии.)

Если рассуждения В.И. Вернадского о геологическом и биологическом пространстве и времени дополнить современными представлениями о геологической форме движения материи как способе существова- иия систем литосферы и представлениями биологов о таких системах, как биогеоценозы, будет понятно, что отечественная наука в изучении пространства и времени движется в правильном направлении.

Геологическое время сопряжено с геологическим пространством. Геохронология (наука об измерении геологического времени) и стратиграфия (в частности, изучающая последовательность геологических напластований) обнаруживают неразрывную взаимосвязь. Казалось бы, никаких проблем. В физике для доказательства единства пространства-времени потребовалась масса труда и притом труда гениев. В геологии то же самое выглядит на первый взгляд просто, ясно и зримо, как обыкновенный булыжник.

Но тут следует вспомнить одно обстоятельство. В геохронологии и стратиграфии существуют разные термины, обозначающие одни и те же пространственно-временные категории: зон — эонотема, эра — группа, период — система, эпоха — отдел, век — ярус, время (фаза) — зона. Двойная терминология, пугающая студентов! Что это — историческое недоразумение? Нет, закономерность!

Радиоактивные часы идут постоянно. А вот стратиграфические (отмечающие накопление слоев) — с перебоями, урывками. Длительность мезозойской эры 165 ±10 миллионов лет. Но во всем мире не найдется ни одного геологического разреза, где бы присутствовал непрерывный ряд осадков, накопленных за всю эту эру.

Стратиграфические разрезы — реальность, запечатленная в камне. Непрерывный последовательный ход геологической истории, датированной по радиоактивным хронометрам,— идеальное создание, продукт научной мысли. В одном случае — осязаемое, конкретное пространство, воплощающее время (пространство-время). В другом — время, воссозданное на основе изучения реальных пространственных форм (время-пространство). Казалось бы, какая разница? Не все ли равно, как движется белка счета времени в поэтическом образе В. Хлебникова: от основания (пространства) к ветвям или от веток к основанию? Оказывается — не все равно.

Следовательно, пространство-время в геологии проявляется двояко. В конкретных ограниченных районах оно дискретное, прерывистое. В целом для Земли мы объединяем всю совокупность дробных единиц пространства-времени и конструируем непрерывное геологическое время.

Созданные учеными непрерывные стратиграфические и геохронологические шкалы относятся ко всей биосфере, во всем диапазоне ее пространства-времени. Соответствующие местные шкалы, отражающие реальные соотношения слоев, отличаются принципиальным своеобразием.

Выходит, в геологии одновременно присутствует как бы два типа времени: абсолютное, единое и непрерывное, сконструированное для всей земной коры, и относительное пространство-время, характерное для каждого конкретного региона.

Неопределенность абсолютной геохронологии

В сравнении с длительностью интервалов геологического времени возможные отклонения выглядят незначительными: на каждые сто миллионов лет около пяти миллионолетий. Пустяк!

А все потому, что мы привычно, с легкостью необыкновенной оперируем миллионами лет. Но что означает миллион лет в своем реальном геологическом воплощении, а не просто как некая цифра, с которой успешно справляется первоклассник? Миллион не абстрактных лет, а конкретного пространства-времени, насыщенного событиями?

Возможно, в геологии было бы разумнее пользоваться своими единицами времени, отвечающими геологической реальности. В. И. Вернадский, например, предлагал в качестве такой единицы декамириаду, соответствующую ста тысячам астрономических лет. Декамириада не прижилась. Пожалуй, привычнее и проще всего использовать в геохронологии такие термины: тысячелетие, миллионолетие и миллиардолетие. Точнее (и удобней) сказать, что меловой период продолжался около ста миллионолетий, а не ста миллионов лет. Точность определений отвечает ведь не годам…

Переходные интервалы

Обычно выделяют геохронологические границы по таким критериям:

изменения в ходе эволюции органического мира;
изменения процессов осадконакопления и денудации;
палеогеографические изменения (климата, распределения суши и моря, рельефа и прочие);
проявления магматической деятельности, вулканизма, метаморфизма;
крупные планетарные тектонические движения.

Обилие этих критериев вовсе не упрощает датировку событий в истории Земли. Напротив, усложняет. Скажем, эпохи вулканической активности не всегда соответствуют крупным наступлениям или отступлениям моря, как и эпохам массового вымирания организмов и т. д. Но и это еще не все.

Одни специалисты предлагают отсчитывать начало эпох со времени первого появления определенной группы животных или растений. По мнению других, более четкие границы получаются, если брать за основу время их вымирания. Третьи отмечают: геохронологические границы заметно меняются в зависимости от того, какие организмы считать главными в определенную эпоху — растения или животных, обитателей моря или суши, а также от того, какой район Земли принять за эталон. Наконец, высказываются серьезные сомнения даже в реальности и значимости любого расчленения истории Земли на интервалы — эволюционный процесс непрерывен, и не было эпох массовых вымираний или повсеместного параллельного нарождения новых видов.

Тотчас — возражение: любой интервал должен иметь даты начала и конца. Так что вместо одной даты (граница-линия) мы просто-напросто получаем две (начало и конец границы-интервала). Только и всего.

Впрочем, возможен иной вариант. Обозначать промежуточные интервалы по такому же принципу, как теперь обозначаются линии-границы. Например, интервал продолжительности пермотриаса 230 ± 15 миллионолетий. Логично и точно… то есть именно неточно, с необходимой степенью неопределенности.

Белые пятна геохронологии

Итак, пробелы геологического времени существуют. Они составляют девять десятых каменной летописи Земли. Формально мы умеем заполнять пробелы, конструируя непрерывную геохронологическую шкалу. Приняв соответствующую терминологию и выделив промежуточные интервалы, можно учесть прерывистость и неопределенность геохронологических датировок.

Но ведь у времени, очевидно, множество обличий в соответствии с формами пространства, с объектами, которые мы изучаем. Так и должно быть для единства пространства – времени. С феноменом времени вплотную сталкиваются все представители исторических наук, исследующих прошлое (история, археология, палеогеография и т. д.) и будущее (футурология, прогностика). А уж кому, как не геологам, следует всерьез и регулярно задумываться над проблемами времени. Ведь вся многокилометровая толща земной коры — это окаменевшее время, каждый слой горной породы — страница прошлого. Да и диапазон охвата времени у геологов огромен: от обыденных интервалов в часы и годы до невообразимых далей миллиардолетий.

И, возможно, наступила пора для того, чтобы геохронология, посвященная ныне датировкам событий геологического прошлого, перешла к теоретическому осмыслению загадочного феномена геологического времени.

Стратиграфия. Место в структуре аналогично месту систематики в биологии. Фундамент геологии. Проблема времени и понимания времени.

Объекты – стратоны. Совокупость стратонов – стратеграфические схемы. Местные, региональные и глобальные. Детальность уменьшается от местных к глобальным. Название стратонов служат основой языка общения геологов разных стран. Сложнось конструирования шкал – каждый Из стратонов характеризуется неоднородностью слагающих горных пород. Химическая изменчивость горных пород. Размытость границ сратонов. Организация этой систематизации сталкивается с трудностью обобщения. Создание международной шкалы, которая была бы е только удобна, но и отражала сущность процессов построить сложно. Это происходит до сих пор.

Понимание понятия время.

Время – востребовано физикой. Измерять время. Ньютон. Время. Бесконечная числовая ось. Время качественное. Историко-геологический процесс. Если абсолютное время разделяется на равные отрезки. Время в геологии делится на неравные разнородные периоды.

Абсолютный возраст пород. Идея опереться на внешнее объективное, астрономическое время. Физическое время. Возможность полного отказа от традиционного подразделения геологических слоев.

В стратиграфии новое направление – хроностратиграфия.

Если в традиционной стратиграфии -на основе признаков в породе, в хроностратеграфии время ни от чего не зависимая субстанция.

Одновременность – сходность признаков в стратграфии.

Два подхода к понятию времени.

Время неотделимо от процессов в геологии – линия Аристотеля.

Время – само по себе.

Геологическое время сопряжено с геологическим пространством. Окаменелости в виде слоев горных пород.

Пробелы в региональном времени. Сочетание направленности и цикличности процессов в геологии. Каждое геологическое событие неповторимо, но есть общие черты, повторяющиеся время от времени. Возможность прогнозирования явлений и залежи полезных ископаемых.

Фундаментальная перестройка особенностей геологического познания.

· Проникновение методов физики, химии, математики. Геология – это геохимия и геофизика.

· Появилась возможность изучения явлений и процессов, происходящих на глубинах и неподдающихся непосредственному наблюдению

· Возможность систематического сравнения данных геологии земли с фактами, полученными на других планетах.

· Возможность точного определения возраста горных пород и построение на этой основе новой стратиграфии

Лекция 24. История и философские проблемы географии

1. Объект, предмет и методология географии. Структура географического знания. Географическая картина мира

География – наука о законах развития пространственно-временных систем, формирующихся на земной поверхности в процессе взаимодействия природы и общества, о методах регулирования этих систем и управления ими.

Пространственно-временные системы – это ландшафты и ландшафтные области (океаны и моря, речные бассейны, индустриальные районы, города, курортные зоны).

Взаимодействие природы и общества где-то выражено сильнее, где-то -слабее.

Объект географии – территория с взаимодействующей системой природы, людей и результатов их деятельности.

Предмет – совокупность взаимосвязанных и переходящих друг в друга процессов климатического, гидрологического и геоморфологического. Основным критерием выделения предметной области – связь с климатом, стоком и рельефом.

Методология географии. Что такое географические открытия. Это территориальные открытия новых объектов. В 20 в сюда добавляются океанографические открытия новых объектов. С помощью путешествий суша уже хорошо изучена. Сейчас – уточнение границ географических объектов. Океанография – в стадии расцвета. Сегодня можно говорить о теоретических открытиях в области географии. Анализ сложных механизмов, взаимодействие разных типов природы, исторически различные общности людей, разные сочетания хозяйства и проч.

География будет существовать и в будущем. Под влиянием деятельности человека меняется облик земли.

Методы географии пришли из древности.

Эмпирические и теоретические методы в географии. Одни и те же методы могут быть применены как в теоретически исследованиях, так и в теоретических.

Эмпирические – путешествие, землеописание, районирование, картографирование, инструментальные методы.

О картографии подробнее.

Картография – это наука об отображении и исследовании явления природы и общества посредством картографических изображений как образно-знаковых моделей.

Метод картографии – раздел в картографии, изучающий вопросы использования карт для познания изображенных на них явлений. Его используют для исследования закономерностей пространственного размещения явлений и их взаимосвязей и развития.

Критерий для составления карт – не только пространственное размещение объектов.

Метод сделался неотъемлемой частью практики и теории. Стержневой метод познания в науках о земле. В географии, геологии, экономике, социологии.

Важнейшие условия – востребованность.

Анализ карт – основной метод исследования. Способ анализа карт при помощи компьютеров.

Среди теоретических методов географии: математические методы, географическое моделирование и прогнозирование, общенаучные теоретические методы познания.

Географическое прогнозирование подробнее. Выяснение как в пространственно-временных системах различных уровней (группы стран, страны, районы, города, зоны) сложится взаимодействие природы, населения, техники и хозяйств.

Прогнозирование – необходимое условие решения задач рационального природопользования.

О пользе в географии –позднее.

Сами прогнозы классифицируют на 3 группы по различным основаниям:

1. Компонентные (отраслевые) касаются развития прогнозов в одной сфере, и комплексные прогнозы (оценивается динамика состояния природного комплекса в целом)

2. Локальные (от неск кв км до неск тыс кВ км), региональные и глобальные (всей поверхности земли)

3. По дальности прогнозов. Краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные.

Впервые только в 19 в стали отделяться частные науки. Картография, климатология, геоморфология, гидрология (физическая география). Позднее выделяется экономическая география.

Объект физической географии -географическая оболочка земли в целом и составляющие ее природные комплексы и компоненты. Биогеография, океанология, гляцеология, география почв, палеогеография, топография и геодезия и проч.

Объект географии и геология трудно разделить. Только теоретически.

Социально-экономическая география изучает территориальную организацию общества и подразделяется на следующие блоки:

Экономическая география, социальная география, политическая география, культурная география, историческая география (не путать с палеогеографией).

Географическое знание как систему наук рассмотрел советский ученый Колесник в 1950 г. Предложил классификацию географических наук. Все географ знание на 4 группы:

Естественно-географические науки, общественно-географические, картография, объединенные дисциплины (военная география, медицинская география). Относятся к разделу прикладной географии.

Читайте также: