З давніх часів таємничі явища природи хвилювали людей, ціка вили їх і потребували пояснень. Рушієм виникнення і розвитку при родничо-наукових знань була необхідність задоволення поточних чи віддалених потреб людини, забезпечення її безпеки, матеріаль но-виробнича діяльність. Найраніше людина відкрила магнітні властивості геологічних тіл. Вони були відомі вже в давніх країнах - Китаї, Єгипті, Греції, Мексиці. Перші відомості про компаси знайдено у літописах, на писаних майже 4 тис. років тому. Уільям Гільберт (1544-1603), анг лійський фізик, приватний лікар королеви Єлизавети І поклав по чаток науковому вивченню магнітних явищ. Він першим висунув припущення, що Земля є великим магнітом і, намагнітивши залізну кулю, показав, що вона діє на магнітну стрілку так же, як і Земля.
Першу магнітну карту в ізолініях у 1701 р. склав англійський математик, геофізик і астроном Едмонд Галлей (1656-1742). Після 1785 р., коли Шарль Огюст Кулон (1736-1806) відкрив закон взає модії магнітних полюсів, отримала подальший розвиток теорія зем ного магнетизму. Протягом 1832-1838 рр. німецький математик, астроном і фізик Карл Фрідріх Гаусс (1777-1855) та проф. Казансь кого університету І. М. Симонов (1794-1855) створили класичне вчення про магнетизм. У 1825 р. з’явилась робота акад. А. Я. Купфера (1799-1865), в якій розкривався новий для того часу факт: одночасне виникнення магнітних бур у Парижі і Казані, які знаходяться на відстані 43° по довготі. Ця робота була результатом спостережень над варіаціями магнітного схилення, які виконував акад. Купфер в м. Казані спільно з Симоновим І. М., і послужила поштовхом до організації систем них спостережень над магнітними варіаціями у різних пунктах зем ної кулі. А. Я. Купферу належить заслуга в організації постійних спостережень над магнітними змінами на ряді обсерваторій, відкри тих з його ініціативи. Одні з перших магніторозвідувальних робіт в Україні (Криворіжжя) і Росії (Курська магнітна аномалія - КМА) були виконані проф. Московського університету Є. Е. Лейстом у 1894-1916 рр. Гравіметричні дослідження виникли на базі механіки і астро номії. Перші дослідження з вивчення сили тяжіння провів Галілео Галілей (1564-1642), який у 1590 р. наближено визначив прискорен ня вільного падіння тіла на поверхню Землі (9,8 м/с2 Джордано Бру ). но (1548-1600) і Г. Галілей загалом дали глибоке науково-теоретичне обгрунтування геліоцентричної системи Миколая Коперніка (1473-1543), який довів наукову неспроможність космогонічної си стеми Клавдія Птоломея (=87-165). Розвиваючи геліоцентризм М. Ко перніка, Йоганн Кеплер (1571-1630) відкрив основні закони руху планет навколо Сонця, що було поштовхом до відкриття у 1687 р. Ісааком Ньютоном (1643-1727) закону всесвітнього тяжіння. Сис тематизуючи й узагальнюючи результати, добуті Г. Галілеєм, Й. Кеплером та іншими своїми попередниками, І. Ньютон сформу лював основні закони механічного руху, що об’єднали механіку небесних тіл із механікою Землі. Ще у 1686 р. Ньютон зробив тео ретичне обґрунтування зміни прискорення сили ваги на поверхні Землі. Він також пояснив причину зменшення прискорення сили ваги від географічної широти. Більш ніж через 50 років після припущення Ньютона (1743), французький математик і астроном Клсро Алексіс Клод (1713-1765) встановив строгу математичну залежність прискорення сили ваги
від широти пункту спостереження, відкривши закон зміни сили тя жіння від екватора до полюсів. Англійський геофізик Генрі Кавендиш (1731-1810) у 1798 р. ви значив гравітаційну сталу, масу Землі та її середню густину. Теорія гравітаційного поля Землі бере свій початок із 1687 р. Великий внесок у розвиток геофізики зробили французькі вчені П’єр Сімон Лаплас (1749-1827) і Андрієн Марі Лежандр (1752-1833), які створили вчення про гравітаційний потенціал. Перші прилади, що забезпечили вимірювання прискорення вільного падіння з точні стю до 10 6, були виконані на основі праць німецького астронома і геодезиста Фрідріха Вільгельма Бесселя (1784-1846). Поверхня Землі зазнає майже постійних рухів. Давньоримський філософ Тіт Лукрецій Кар (=99-55 до н. е.) пов’язував ці явища з внутрішньою енергією Землі. Найдавніший прилад - сейсмоскоп - розробив у 132 р. китайсь кий вчений Чжан Хен (79-1 ^9). Перший сейсмоскоп у Європі виго товив у 1703 р. Де Отфей. Німецький геофізик Адольф Шмідт (1860-1944) запропонував (1888) використовувати годографи штучних землетрусів (криві за лежності часу пробігу пружних хвиль від відстані між пунктом збуд ження і приладом) для вивчення закономірностей поширення сей смічних хвиль у земній корі. Протягом 1900-1906 рр. німецький учений Еміль Віхерт (1861-1928) створив теорію розповсюдження пружних хвиль землетрусів. Б. Б. Голіцин (1862 -1916) заклав тео ретичні основи сейсмології, значний внесок у розвиток якої зроби ли Андрей Мохоровичич (1857-1936), Бено Гутенберг (1889-1960), Херольд Джеффріс (1891 -1989) та ін. Вже більше 3500 років людині відомі прояви глибинного тепла Землі. Винахід у 1597 р. термометра дав змогу застосовувати його в термометрії. Вперше його використали у XVII ст. для виміру тем ператури у руднику в Угорщині. Згодом такі дослідження почали проводитись в Росії, Франції, Голландії, Мексиці, Перу та інших країнах. У 30-40-х роках С. П. Крашенінников (1711-1755) прово див температурні дослідження гарячих джерел на Камчатці. Е. Г. Лаксман (1737-1796) у 1766 р. виконав температурні вимірювання джерел у районі о. Байкал, а П. С. Паллас (1741-1811) - нафтових джерел Поволжя у цьому ж році. У 1822 р. А. Еверт визначив середній геотер мічний ступінь дія земної кори загалом, який дорівнює 33 м/°С. Електричне поле Землі, атмосферну електрику першими вивча ли М. В. Ломоносов (1711-1765) і Г. В. Рихман (1711-1753). Одно часно з ними ці проблеми досліджував у США Бенджамін Франклін
(1706 1790). Першим зв’язок електричного струму і магнетизму у 1820 р. виявив та тривалий час продовжував його досліджувати датський фізик Ганс Крістіан Ерстед (1775-1851). Відкриття Ерсте да послужило поштовхом для подальших досліджень Андре Марі Ампера (1791 1836), який відкрив закони дії магнітного поля на сірум 1Ьідадьші дослідження у цій галузі провів Майкл Фараіі'ІІ (1791 1867). В 1829р. Р. В. Факс провів у Англії перші спостеI» і. ним природних електричних полів над рудними покладами. Ги іниииіочи уявлення А. Ампера і М. Фарадея про взаємозв’яиік піектричних і магнітних явищ, Джеймс Максвелл (1831-1879) нідіфии електромагнітне поле і встановив основні закони для про цесів, що відбуваються в змінних електричних і магнітних полях у вільному просторі. Найважливішим висновком теорії електромаг нітного поля, розробленої Максвеллом у 1860-1865 рр., є те, що у вільному просторі можуть поширюватись електромагнітні хвилі, швидкість яких дорівнює швидкості світла. На основі цього Макс велл створив електромагнітну теорію світла, згідно з якою світло це електромагнітні хвилі дуже короткої довжини. Після 1896 р., коли Анрі Антуан Беккерель (1852-1908) відкрив явище радіоактивності, подальший розвиток отримали радіомет ричні (ядерно-фізичні) методи досліджень. Великий внесок у пізнан ня явища радіоактивності зробили П’єр Кюрі (1859-1900) і Марія Склодовська-Кюрі (1867-1934), Ернест Резерфорд (1842-1937). У цей період починають вивчати радіоактивність різних природ них об’єктів: гірських порід, води, повітря. Англійський фізик Джон Уільям Релей (1842-1919) першим оцінив значення явища радіоак тивності для енергетики Землі, показавши у 1906 р. що це явище є джерелом тепла в надрах планети. У 20-ті роки XX ст. зародився новий напрямок геофізики - ра діометрія, яка вивчає земну кору за розподілом у ній природних радіоактивних елементів. У кінці 40-х - на початку 50-х років сформувалася ядерна геофізика (нуклометрія), яка дозволяє ви вчати земні і космічні об’єкти за допомогою джерел зовнішнього випромінювання. Гравіметричні вимірювання на території України пов’язують з іменем проф. Орлова О. Я. (1880-1954), який з 1919 по 1924 р. пра цював директором Одеської астрономічної обсерваторії, одночас но керуючи роботою декількох наукових установ. В 1919 р. він оби рається ректором Київського університету, у 1924 р. - деканом геодезичного факультету Військової інженерної академії. З ініціати
ви проф. Орлова в Полтаві була створена гравіметрична обсервато рія, яка почала функціонувати 7 квітня 1926 р. при Українській Го ловній палаті мір і ваг. Під керівництвом Орлова проведено маятникову гравіметрич ну зйомку України та одержано матеріали для складання гравімет ричної карти. На території України було виявлено багато різних аномалій сили ваги, серед яких найбільшою була Чернігівська ано малія ( Двуліт, 1998). У 1923-1935 рр. геофізичні дослідження інтенсивно проводились на Прикарпатті. Це можна вважати початком геофізики в Західній Україні. Зокрема, геотермічні дослідження нафтових свердловин Прикарпаття проводились у 1923— 1924 рр. Було виконано понад тисячу вимірів і визначено, що геотермічний ступінь змінюється від 71,5 до 29,5 м/°С на глибинах від 250.. .350 до 1000... 1100 м (Ада менко, 2000). У 1940 р. з метою пошуків нафти і газу проведено геофізичне вивчення західних областей України методами магнітометрії, гра віметрії, сейсмометрії, радіометрії. Значний внесок у розвиток геофізики та проведення геофізич них досліджень у нашій країні та за кордоном зробили такі ви значні вчені як Виноградов О. П., Вахромеев Г. С., Казначеев В. П., Магницький В. О., Субботін С. I., Адаменко О. М., Почтарьов В. І., Жигалін О. Д., Рудник В. О., Крутиховська 3. О., Продайвода Г. Т., Трофимов В. Т., Богословський В. О. та ряд інших науковців.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Розвиток знань про геофізичні властивості Землі» з дисципліни «Геофізична екологія»
