自然对什么作用是什么?
自然界中的作用力大致可以分为重力、表面张力和范德华力,还有类似于电磁力的量子力学效应(如氢键)。 而生物体中主要的力是生物电和生化力(如酶的作用);这些与自然界的作用力有相通之处,因此可以利用这些相通之处来理解生命现象。 比如通过研究晶体结构预测分子的空间构型可以解释许多生物学问题。
而通过研究蛋白质的分子动力学可以了解肌肉伸缩的原由——化学作用的微观机制。 同样,在细胞膜的研究中,利用离子通道的分子机理来分析药物进入人体后的作用路线,进而设计出高效安全的药物。 另外,从宏观的角度来看,地球本身是一个巨大的有机体,我们研究的很多天然产物其实是从地下长出来的。研究天然产物的合成可能也反映了地表生物圈的功能和意义。
太阳的光热对地球上的生命起着决定性的作用。一切生命活动所需能量都来源于太阳。离开了太阳,地球上将没有任何生命。
太阳辐射给地球带来了光和热,使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈成为可以相互联系而成为整体。例如,太阳辐射使海水蒸发,从而形成水循环。而且,海洋表层温度的分布还控制着大气圈中大尺度的环流,甚至在洋底深处几公里处,也有阳光带来的热量。在海底深处的冷泉和热液,实际上都是阳光驱动水循环的结果。可以这样说,太阳维持了地球上的生物圈。
同时太阳活动对地球有很大影响,尤其是磁层、电离层和地球高层大气。太阳风是来自太阳持续向外高速喷射的物质。这种高速喷射流在太阳大气最外部的最易形成。喷发时其成分和太阳大气成分相似,由电子和质子等构成。这种高速流和地球磁场发生相互作用,在极区形成极光,在磁层中激起强烈的电磁扰动--磁暴。
一次大规模的太阳活动可能影响整个地球空间,从日冕到磁层、电离层和热层都可能出现大的扰动,如日冕大量抛射、日冕物质高速流、磁层暴、电离层暴、极光暴、高能粒子暴等等。
在地球上人类的活动越来越离不开电力和电子设备,离不开无线电通讯和卫星定位导航,这些都是太阳活动影响的日地空间环境所可能威胁的对象。
随着人类航天事业的不断发展,空间站、各种卫星的持续升空,人类离辐射更强的太空越来越近。尤其是航天员进行太空行走时,日地空间环境条件是非常重要的制约条件。1859年英国天文学家卡林顿观测到一次异常强的太阳白光耀斑爆发,随之地球磁场发生了强烈的“卡林顿磁暴”。如果这样一次太阳活动发生今天,其产生的损失可达数千亿美元,而且对正在太空执行任务的载人飞船也是致命的。从19世纪初到上世纪50年代,太阳活动对人类的影响多出现在高纬地区,对电报系统、极区铁路系统等。近半个世纪以来,对现代社会影响的事件显著增加,比如,对电力系统、航天器、导航定位系统、军事系统、通讯系统的影响。甚至可能干扰人体生物钟。