Солнцестояние – необычное слово, даже немного магическое. Все мы знаем, ещё издревле люди заметили, что в определённые периоды Солнце с разной продолжительностью освещает Землю: зимой сокращается день, а летом – ночь. Древние это явление мистифицировали и боялись прогневить божественные силы. Но позже к нам на помощь пришла наука и объяснила, почему происходит зимнее солнцестояние. Эксперты ЮФУ: астрофизик,  культуролог и биолог с разных точек зрения рассказывают о причинах этого явления и его влиянии на флору и фауну Земли.

Астрофизики о том, что происходит во время зимнего солнцестояния

Михаил Невский, заведующий учебно-методической лабораторией ЮФУ и Ирина Ачарова, кандидат физико-математических наук, заведующая кафедрой физики космоса пояснили, какие процессы происходят во время движения Земли и Солнца в день солнцестояния.

В декабре Солнце находится в южном полушарии небесной сферы и поэтому наилучшим образом освещает южную часть земного шара. В течение нескольких дней декабря Солнце поднимается на небе на одну и ту же высоту. Так возникло название – солнцестояние. При этом продолжительность световых дней в это время почти не меняется. Солнце поднимается на минимальную высоту над горизонтом.

«В этом году пик солнцестояния был отмечен 21 декабря в 21 час 48 минут. Продолжительность светового дня составила 8 часов 20 минут, соответственно ночное время – 15 часов 40 минут. Почти в два раз больше! Но к первому января день уже увеличится почти на 5 минут», - отмечают ученые.

На одну и ту же высоту Солнце поднимается, поскольку дуги эклиптики и экватора почти параллельны. А в дни весеннего и осеннего равноденствий, напротив, Солнце находится в точках, в которых эклиптика пересекается с небесным экватором. Происходит склонение Солнца от экватора, и продолжительность дня быстро изменяется.

Эксперты также рассказали, чем зимнее солнцестояние отличается от летнего. Здесь ситуация обратная: Солнце наилучшим образом освещает северную часть земного шара и в полдень поднимается на наибольшую высоту над горизонтом. Световой день при этом длится почти 16 часов.

Но почему не становится теплее, ведь Солнце находится ниже, чем обычно? Астрофизики объяснили, что на обогрев Земли влияние оказывает угол падения солнечных лучей, а не расстояние Солнца от Земли.

«Не следует думать, что небольшая угловая высота Солнца над горизонтом означает невысокое положение светила над земной поверхностью и большую близость к ней. Наоборот, с хорошей точностью можно считать, что орбита Земли вокруг Солнца – круг, поэтому оно всегда находится практически на одном и том же удалении от Земли», - комментируют эксперты.

В зимнее время, как мы знаем, Солнце находится в южном полушарии сферы, а северные широты не так наделены его вниманием: лучи падают под небольшим углом к земной поверхности и слабо её нагревают. Однако, полярники отмечают, что при низком положении Солнца, а оно таково за Полярным кругом всегда, хорошо нагреваются стены зданий, вертикальные поверхности.

Культуролог о значении дня зимнего солнцестояния в культуре

Екатерина Липец, кандидат философских наук, доцент кафедры теории культуры, этики и эстетики рассказала, что своими корнями праздник и представления о нём уходят еще в дохристианскую Русь. День зимнего солнцестояния считается одним из давних праздников на Руси. В этот самый короткий солнечный день люди размышляли о том, что будет дальше с законами мироздания, какова взаимосвязь с циклами природы и жизни в гармонии с окружающим миром и космосом.

Эксперт также рассказала, во что верили славяне и какие обряды проводили в день зимнего солнцестояния. Этот день у древних славян ассоциировался с появлением злых духов и рождением нового солнца. Они считали, что в этот день с наступлением темноты выходят злые духи, которым нужна живая человеческая энергия. В связи с этим, жители возле дома развешивали елочные ветви.

«Они были уверены, что это позволит отпугнуть злых духов. Есть и другое представление об этом дне. Оно было связано с рождением нового Солнца и наступлением Нового года. На одной из улиц разжигали костер, и в город приходил свет, тепло, радость. Именно таким образом помогали родиться «новому солнцу». Не забывали в этот день вспомнить бога солнца Коляду. Народ облачался в яркие и цветные одежды, пел колядки и просил Коляду поскорей вернуть им солнце. Хозяйки в этот день готовили много разных угощений», - отметила Екатерина Липец.

Культуролог рассказала об основных традициях славян, которым они стремились следовать в этот день. Многое, кстати, делаем мы и сейчас, провожая старый год. Накануне они стремились избавиться от всего старого: убирали в доме, отдавали долги и завершали дела. Также нужно было уделить внимание своему организму и очистить его - понятный и актуальный подход.

«Молодые девушки после захода солнца гадали на суженного разными способами, но обязательно с использованием свечей. Также, чтобы избавиться от неприятностей или наоборот, чтобы исполнилось желание, надо было написать на небольшом клочке бумаги свои мысли, сжечь и развеять на ветру. Согласно этому поверью, желания быстро исполнялись, а боль, обиды и тревоги проходили», - рассказала эксперт.

Другие народы, по словам эксперта, также считали день зимнего солнцестояния важным и ассоциировали его с обновлением жизни. В период древности это вызывало страх и опасение. Людям не хотелось верить, что солнце больше не появится. В Шотландии и Великобритании, всех странах Европы, Индии и Шри Ланке особенности этого дня были близкими по мироощущению. Они разжигали костры и запускали горящее колесо как символ солнца, тепла и продолжения жизни. Было убеждение, что новый цикл жизни нужно встретить радостно и с надеждой на будущее.

Практически во всех странах Европы на следующий день после 21 декабря начинались праздничные дни с песнями и танцами, угощениями, походами в гости и уличными гуляниями. Гуляния эти длились две недели. В странах Востока и Азии в этот день тоже были массовые гуляния, песни, угощения. Эти народы также считали, что этот день связан с новым циклом года.

Биолог о влиянии на организм человека изменений в длительности дня и ночи

Оксана Кундупьян, кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии человека и животных, рассказала, что длина светового дня оказывает огромное влияние на живой организм. Со сменой дня и ночи связана интенсивность колебания большого количества биологических процессов: изменения температуры тела, кровяного давления, выработка гормонов, работа внутренних органов. Эти колебания называют «циркадными ритмами» или «биологическими часами» организма.

«Нарушение работы «биологических часов» приводит к тому, что иммунная система будет постоянно работать в замедленном режиме. Суточные (циркадные) ритмы присутствуют почти во всех живых особях от бактерий до высших животных и оказывают влияние на функционирование многих органов и систем», - отметила эксперт.

В этих процессах у человека важную роль играет физиологически активное соединение «мелатонин», который синтезируется в периферических тканях, а также продуцируется эпифизом в ночное время. Продолжительность секреции мелатонина зависит от длительности темного времени суток. Наши циркадные ритмы связаны с синтезом мелатонина в разное время суток. Важность мелатонина заключается в том, что он является не только основным регулятором сна, как считалось ранее, но и выполняет целый ряд важнейших физиологических функций: обладает мощным антиоксидантным, иммуномодулирующим, онкопротекторным, антидепрессантным эффектами.

Специалист отметила, что в зависимости от продолжительности дня меняется гормональный фон человека. Некоторые результаты научных исследований, показывают, что в зависимости от продолжительности дня меняется соотношение гормонов щитовидной железы и половых желез.

Оксана Кундупьян отметила, что сбой циркадных ритмов может негативно отразиться на организме. Нарушается работа жизненно важных органов, что доказано экспериментально.

«Ученые обнаружили на экспериментальных животных, что сбой циркадных ритмов может повлиять на функцию печени, реакцию организма на пищу, а также состав микробиоты пищеварительного тракта. Так изменение биологических часов печени животных привело к изменениям в микробиоме кишечника. У мышей, лишённых гена Npas2, состав бактерий значительно модифицировался в сторону более патогенных микроорганизмов», - рассказала биолог.

Несмотря на все вышесказанное, вопрос о влиянии полярных или белых ночей на организм человека остаётся спорным. Благодаря циркадным ритмам человек может подстраиваться под новые условия освещения окружающей среды. Помимо мелатонина у нас есть «внутренние часы», которые находятся в мозге, в области гипоталамуса - супрахиазматическое ядро, контролирующее выработку мелатонина в эпифизе, а также регулирующее выработку некоторых других гормонов.

Это ядро и помогает организму определиться, когда нужно бодрствовать, а когда спать. Животные, которые обитают в полярных регионах, все равно придерживаются 24-часового ритма даже при постоянном освещении. Люди, живущие в условиях полярного дня, приспосабливаются за счет подстройки «внутренних часов» и соблюдения режима и гигиены сна.

«Исследования в полярных экспедициях показали, что полярный день влияет на сон: при постоянном дневном свете многие не могут заснуть вовремя и отход ко сну сдвигается на несколько часов. Сбой циркадных ритмов нарушает процесс синхронизации внутренних процессов организма с внешними стимулами, такими как свет и темнота. Если такие сбои происходят постоянно, то увеличиваются риски таких заболеваний, как онкология, диабет второго типа, сердечно-сосудистые заболевания, психиатрические и неврологические заболевания», - заключила Оксана Кундупьян.

Сделаем вывод

Таким образом, день зимнего солнцестояния обусловлен тем, что Солнце в декабре находится в южном полушарии небесной сферы, и дуги эклиптики и экватора в этот момент почти параллельны, так что Солнце несколько дней подряд поднимается на одну и ту же высоту, «стоит» на ней.

Рост продолжительности ночи не может сильно сказаться на нашем организме, поскольку это происходит не на постоянной основе. Важно следить за качеством своего сна на протяжении всего года, чтобы нашему психологическому и физическому состоянию не могли навредить несколько лишних ночных часов.

Раньше люди всего мира считали день зимнего солнцестояния очень важным соотносили со своими языческими верованиями и соблюдали различные обряды, чтобы жить в гармонии с духами и природой. Некоторые обряды славян «перекочевали» и в наш образ жизни. Мы тоже избавляемся от старых вещей, завершаем важные дела, но уже не в день зимнего солнцестояния, а в преддверии празднования Нового года. Даже современные девушки гадают в канун Рождества, как когда-то гадали юные славянки накануне дня зимнего солнцестояния. А еловые ветви мы используем не для того, чтобы отпугивать злых духов, а внести вместе с ароматом хвои особую праздничную атмосферу в дом