ОЗОН – O3, аллотропная модификация кислорода. Газ синего цвета с резким запахом, сильный окислитель. При больших концентрациях разлагается со взрывом. Образуется из кислорода при электрическом разряде (например, во время грозы) и под действием ультрафиолетового излучения (например, в стратосфере под действием УФ излучения Солнца). Основная масса озона в атмосфере расположена в виде слоя – ОЗОНОСФЕРЫ – на высоте 20–25 км, которая предохраняет все живое на Земле от вредного влияния коротковолновой УФ радиации Солнца. В промышленности озон получают действием на воздух электрического разряда. Его используют для обеззараживания воды и воздуха.

МАГНИТОСФЕРА Земли, область околопланетного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения (с солнечным ветром). Магнитосфера Земли с дневной стороны простирается до 8-14 R (R – земной радиус), с ночной – вытянута, образуя так называемый магнитный хвост Земли в несколько сотен R. В магнитосфере находятся РАДИАЦИОННЫЕ ПОЯСА – внутренние области магнитосферы Земли, в которых собственное магнитное поле планеты удерживает заряженные частицы (протоны, электроны), обладающие большой кинетической энергией (энергия, зависящая от скорости движения частицы). В радиационных поясах частицы под действием магнитного поля движутся по сложным траекториям из Северного полушария в Южное и обратно. У Земли обычно выделяют внутренний и внешний радиационные пояса. Внутренний радиационный пояс Земли имеет максимальную плотность частиц (преимущественно, протонов) над экватором на высоте 2–4 тыс. км, внешний электронный радиационный пояс – на высоте около 22 тыс. км. Радиационные пояса – источник радиационной опасности при космических полетах. Мощными радиационными полями обладают Юпитер и Сатурн.

Следовательно, МАГНИТОСФЕРА и АТМОСФЕРА (ИОНОСФЕРА и ОЗОНОСФЕРА) НАХОДЯТСЯ в ПОСТОЯННОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ с первичным космическим потоком частиц и квантов электромагнитного излучения и ВЫПОЛНЯЮТ БИОЛОГИЧЕСКУЮ ФУНКЦИЮ – ЗАЩИТУ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ на Земле. При этом особенно ценным и благотворным для жизни биосистем является то, что СУЩЕСТВУЕТ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ, как ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР СТАБИЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПРИРОДЫ. По данным В. Петрова, геомагнитное поле Земли надежно защищает человека от воздействия солнечного и галактического излучения; действие радиации благодаря этому «протектору» Земли снижается в 300–400 раз.

Уровень диамагнетизма живой системы зависит от содержания в ней элементов и веществ, обладающих парамагнетизмом. Магнетизм – неотъемлемое свойство биосистем. Носителем его является, прежде всего, железо, которое, например, входит в состав молекул эритроцитов крови животных и людей. Поэтому их организмы весьма чувствительны к малейшим изменениям магнитного поля Земли. Однако во время возмущений геомагнитного поля, когда меняется структура магнитосферы и радиационных поясов, интенсивность космического излучения может значительно меняться. Большие изменения интенсивности космических лучей возникают во время солнечной активности. В первую очередь это относится к солнечным вспышкам, но они кратковременны. Ученые предполагают, что колебания энергопродукции Солнца хотя и имеют место, но они не выходят за пределы многовековых средних показателей; аналогично, и средние колебания в атмосфере, гидросфере и биосфере Земли».

Так как не существует однозначного метода сравнения интенсивностей различных взаимодействий, то в литературе встречаются разные сравнительные оценки. В связи с этим А.В. Астахов и Ю.М. Широков (1983 г.) так писали об этом: «Все они характеризуют одну и туже качественную картину сильного превосходства по интенсивности сильных взаимодействий над электромагнитными, электромагнитных над слабыми и, наконец, слабых взаимодействий над гравитационными.

…На очень глубоком уровне у первых трех типов взаимодействий обнаруживается сходство. В связи с этим в физике элементарных частиц существует направление, целью которого является объединение сильного, электромагнитного и слабого взаимодействий в единую теорию – теорию великого объединения.

…В сильных взаимодействиях участвуют многие частицы. Силы, связывающие нуклоны (общее название протона и нейтрона, являющихся составными частями атомных ядер) в атомном ядре, – это лишь одно из многих проявлений сильных взаимодействий, в которые вступают также пионы, каоны, гиперионы и некоторые другие частицы. Эти взаимодействия вызывают интенсивное рождение новых частиц при столкновениях частиц с высокими энергиями. Все частицы, подверженные сильным взаимодействиям, называются адронами (крепкий, сильный). К адронам относится подавляющее большинство всех известных микрочастиц. Ограниченность сильных взаимодействий обусловлена тремя причинами. Во-первых, сильным взаимодействиям подвержены не все частицы. Например, в эти взаимодействия не вступают фотон и электрон. Во-вторых, они короткодействующие: если расстояние между частицами становится больше, чем 10-13 см, то сильное взаимодействие частиц прекращается. Поэтому сильные взаимодействия не способны создавать структуры микроскопических размеров. В-третьих, из всех типов фундаментальных взаимодействий сильные взаимодействия обладают самой высокой симметрией, что выражается в подчинении процессов, вызываемых этими взаимодействиями, сравнительно большему числу законов сохранения. Независимо от содержания, всякий закон сохранения является ограничением на процесс, в котором этот закон выполняется. Электромагнитные взаимодействия осуществляются через электромагнитное поле. Несмотря на то, что эти взаимодействия слабее сильных, из-за дальнодействия электромагнитные силы во многих случаях оказываются главными. Например, эти силы вызывают разлет осколков, которые образуются при делении атомных ядер. Однако самую широкую область явлений электромагнитного происхождения составляют процессы, протекающие в структурах с пространственными масштабами от 10-12 до 10-7 см (на меньших расстояниях более важны сильные взаимодействия, а на больших – существуют еще и силы гравитационные). Это собственно электрические и магнитные явления, а также все оптические, тепловые, механические (не связанные с гравитацией) и химические явления.

Проявления электромагнитных сил ограничены следующими свойствами этих сил. Во-первых, из-за существования как положительных, так и отрицательных электрических зарядов имеется большое разнообразие электрически-нейтральных систем (к их числу принадлежат, например, атомы). У сил взаимодействия между такими системами радиус действия конечен, хотя у самих кулоновских сил этот радиус неограниченно велик. Во-вторых, различные частицы с неодинаковой интенсивностью взаимодействуют через электромагнитное поле. Наиболее велики кулоновские силы. Нейтральные частицы со спином (например, нейтроны) взаимодействуют только через магнитное поле, источниками которого являются магнитные моменты частиц. Эти силы гораздо слабее кулоновских. Еще слабее силы электромагнитного взаимодействия между нейтральными и бесспиновыми частицами (например, между нейтральными пионами). Такие частицы взаимодействуют друг с другом электромагнитным образом через виртуальные частицы (в квантовой теории поля это частицы в промежуточных состояниях, существующие короткое время), обладающие электрическими зарядами и магнитными моментами. Наконец, нейтрино практически не участвует в электромагнитных взаимодействиях. В-третьих, процессы, вызываемые электромагнитными взаимодействиями, подчиняются ряду законов сохранения, которые не выполняются ведующих за электромагнитными слабых взаимодействиях.

Слабые взаимодействия на всех изученных расстояниях ничтожны по сравнению с сильными и электромагнитными. Об этом красноречиво свидетельствует следующий факт. Поток нейтрино, которые участвуют только в слабых взаимодействиях, ослабляется очень незначительно, пронизывая толщу Солнца.

Интенсивность слабого взаимодействия быстро возрастает с уменьшением расстояния между частицами и может сравниться с интенсивностью сильных взаимодействий при расстоянии порядка 1017—1018 см, которое пока еще недоступно непосредственному измерению.