Борис Владимирский - Археоастрономия и история культуры

В наши дни календарь считается совершенным, если в нем удовлетворительным образом целое число суток согласовано с длительностью так называемого тропического года (промежутка времени между последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия). Древние календари, как правило, лишены арифметической простоты и кажутся неоправданно сложными. Во всех без исключения древнейших очагах цивилизации. — Месопотамии, Египте, Греции, Индии, Китае, Мезоамерике — древние календари были лунными либо лунно-солнечными. В последнем случае требовалось согласовать смену лунных фаз (синодический месяц, 29,53 суток) с годичным движением Солнца (365,24 суток). Для такого согласования необходимо было найти календарные циклы, в которых целое числе лет с достаточной точностью равнялось бы целому числу лунных месяцев. Таков был, например, период, найденный в V в. до н. э. греком Метоном, — 19 лет. Казалось бы, зачем такая сложность? Или, скажем, наша календарная неделя, не согласующаяся ни с продолжительностью года, ни с длительностью месяца — зачем она?

Все эти усложнения, однако, представляются вполне оправданными и целесообразными, если учесть, что для древних критерием совершенства календарей была их согласованность не только с сезонами года, но и со многими другими циклами (ритмами) биосферы. Даже в хорошо разработанной единой календарной системе провести такое согласование очень сложно. Решение этой задачи нередко достигалось иным путем — применением одновременно нескольких календарей, действовавших параллельно. Например, в Древнем Китае, помимо «обычного» лунно-солнечного календаря и сезонного сельскохозяйственного календаря, широко использовался бытовой 60-летний циклический календарь. На примере этой календарной системы нетрудно видеть, как именно в нее «вмонтированы» важнейшие природные ритмы. Но сначала остановимся кратко на этих самых ритмах.

Общепринято, что периодический (циклический) характер функционирования — фундаментальное свойство биологических систем. Любые биологические показатели изменяются циклически, так что ритмика в широком диапазоне периодов может наблюдаться на любом уровне организации. Ритмически протекают все биологические реакции (молекулярный уровень). Ритмически работают органеллы клетки (например, ядро пульсирует с периодом десятки минут), циклически функционируют отдельные органы (сердце, печень и т. п.), циклически меняются физиологические, психические и другие показатели целого организма. Ритмика присуща и сообществам организмов. Давно известны колебания численности популяций насекомых, рыб и млекопитающих — так называемые волны жизни. Человеческое сообщество подчиняется тем же закономерностям, так что многие показатели в социальных системах также изменяются циклически. Таковы, например, циклы в появлении особо одаренных людей (один из наиболее четко выраженных периодов ~55 лет), квазипериоды в показателях рыночной экономики (уже упомянутый период около 55 лет известен в вариациях конъюнктуры как «волны» Кондратьева). Наличие ритмично протекающих процессов установлено и для явлений культуры. Например, количественные показатели структуры поэтических текстов русских поэтов в текущем столетии варьируют с периодами –18 лет и ~27 лет. Циклически изменяется урожайность многих сельскохозяйственных культур. Даже в нашем столетии, при наличии развитых систем здравоохранения многие эпидемические заболевания также имеют периодическую составляющую. Что касается эпидемий (и эпизоотий), протекающих стихийно, то их наступление и развитие имеют ярко выраженную ритмику (что было в свое время доказано А. Л. Чижевским).

Важнейшая особенность всякой биологической ритмики — ее синхронизация с периодическими вариациями параметров среды обитания. Изменения биологических показателей (они происходят по «внутренним» причинам — в организмах есть особые «биологические» часы) непременно происходят в такт с изменениями внешних условий. «Биологические часы» все время «подстраиваются» под внешний, задающий периодический сигнал. Смысл этой «подстройки» (она, между прочим, никогда не бывает вполне точной) ясен: это один из способов приспособления организмов к внешней среде.

Синхронизирующими сигналами могут быть самые разные физические агенты. Важно только, чтобы в изменениях соответствующего параметра внешней среды содержалась периодическая составляющая. Для суточной ритмики синхронизатором выступает режим освещенности. Если этот фактор по каким-либо причинам «не работает» (например, «выключен» условиями эксперимента), то в качестве датчика времени может служить какая-нибудь другая причина — изменения, например, в уровне всюду проникающих низкочастотных электромагнитных полей или акустических (в частности, инфразвуковых) шумов.

За очень редкими исключениями, касающимися ритмов с периодами менее суток (микроритмы), периоды изменения всех синхронизирующих агентов — независимо от их физической природы — космического происхождения. Суточный, годовой периоды — примеры тривиальные и общеизвестные. Для некоторых других периодов их космическая природа долгое время оставалась неизвестной. Рассмотрим кратко наиболее интересные примеры.

В настоящее время выясняется, что во временнóй организации биосферы очень широко распространена околонедельная ритмика (в некоторые эпохи отчетливее выражен период 13–15 дней). Эта цикличность в значительной мере связана с так называемой секторной структурой межпланетной среды и имеет солнечное происхождение. В определенных интервалах долгот на Солнце силовые линии солнечного магнитного поля направлены либо от Солнца, либо к нему. Корпускулярное излучение Солнца (солнечный ветер) «вытягивает» силовые линии в межпланетную среду. На орбите Земли получается картина чередования полярности межпланетного магнитного поля. Обычно бывает либо четыре, либо два подобных сектора с разными направлениями. Вся эта картина повторяется с периодом вращения Солнца (около 27 дней). Земля при своем движении по орбите последовательно попадает в секторы с разными знаками межпланетного магнитного поля. Если секторов четыре, смена знака поля происходит раз в неделю, если секторов два — средний интервал между сменами знака около двух недель. При смене знака межпланетного магнитного поля земная магнитосфера испытывает некоторую перестройку, что сказывается (через определенную цепочку причин-следствий) на многих показателях среды обитания. Пересечение секторной границы сопровождается вариациями в величине геоэлектрического поля, вероятности появления гроз в некоторых регионах, в уровне напряженности электромагнитного фона. Характерный временной интервал смены погоды — «синоптическая длина» — также приблизительно равен неделе и, видимо, физически связан с пересечением Землей секторной границы. На больших интервалах времени секторная структура устойчива, но от случая к случаю длительность сектора несколько меняется, так что околонедельная (околодвухнедельная) ритмика среды обитания, связанная с межпланетным магнитным полем, это циклы, а не точно фиксированные периоды. Околонедельная цикличность есть и в вариациях солнечной активности, так что если бы секторная структура межпланетной среды перестала бы наблюдаться (на какое-то время в особых условиях это возможно), околонедельная ритмика среды обитания отнюдь не исчезла бы.

Читать дальше