ппп. мироздание фурса. Мысли мудрецов востока
Скачать 3.29 Mb.
|
77 Электрохимический параметр (/;/-/) - соотношение положительных ионов водорода и отрицательных ионов гидроксшш - для к-ровп и других органов и систем является важнейшим физиологическим фактором, которому, как мы увидим позднее, уделяется незаслуженно мало внимания. Любой биологический объект в процессе жизнедеятельности генерирует сложную картину физических полей и излучений. В оптическом диапазоне излучают кисти рук человека, полость рта, шёки и т.д.: несколько фотонов в секунду с одного квадратного сантиметра поверхности, что составляет 10"|Я-1(Г17 Вт/см2. Природа свечения - хемилюмплесценцпя, характеризующая биохимические процессы в тканях. Тепловой кипел. Интенсивное, до 200-300 Вт равновесное электромагнитное инфракрасное (ИК) излучение в диапазоне 8-14 мкм. (В этом диапазоне - «окно прозрачности» атмосферы; по нему идёт сброс тепловой энергии в космос.) Картина нестационарна; свои ритмы имеются у дыхательной системы, сердечно-сосудистой, терморегуляшюн-ной... Динамические МК-термопзображенпя удаётся зарегистрировать в миллиметровом слое эпидермиса. Внутренние органы в МК-диапа-зоне «молчат», поскольку человеческое тело для ИК-волн непрозрачно. Мощность теплового излучения, исходящего от пальцев руки человека, достигает 10"2 Вт/см", а порог чувствительности его кожи -10"'Вт/см2. Это означает, что 1 см2 кожи человека излучает в 100 раз больший тепловой поток, чем может чувствовать кожа. Саерхаысокочастотиое (СЕЧ) излучение. Мозг, сердце, печень с глубины 5-10 см активно «сигналят» своим радпотепловым излучением о температурных и других жизненно важных ритмах организма. Чем длиннее волны, тем с большей глубины идёт информация. Излучение регистрируют в диапазоне от 3 до 30 см из глубины до 4 см. Электрические потенциалы. Знакомая всем электрокардиограмма (ЭКГ) позволяет наблюдать за работой одной из самых важных систем гомеостаза - сердечно-сосудистой. Электрические сигналы регистрируются в обычных условиях с помощью расположенных определённым образом электродов. Однако если человека изолировать от внешних полей (заключить в клетку Фарадея) и сканировать антениой-зондом, выявятся поля в сотни раз более мощные, чем те, которые создаются внутренними электрохимическими «генераторами». Весьма интенсивным источником оказалась кожа, точнее сказать, электрические заряды, накапливающиеся в роговом слое эпидермиса. Все механические сотрясения организма (биение сердца, перемещение дна-фрашы при дыхании, толчки крови по сосудам...) заставляют коле- 78 баться заряженную поверхность кожи. Каждый квадратный сантиметр кожи имеет сопротивление от нескольких миллиардов до сотен миллиардов Ом. Значительное, в несколько сот и даже тысяч раз, изменение электрического сопротивления эпидермиса связаны, как полагают учёные, с диффузией воды через кожу в процессе регулирования температуры тела. Такой механизм биологической терморегуляции способен отдать в окружающее пространство до 15 Вт тепловой мощности. Здесь кроется разгадка возникновения мощных квазистатичеекпх полей человека, порождаемых трением. Трибоэлектрический заряд (от греч. трибо- трение) скапливается в слое кожи, толщиной 2-3 десятка микрон и медленно стекает в глубь тела. (Электростатические поля в сотни киловольт возникают, когда человек снимает с себя нейлоновую рубашку.) Магнитные поля. Будучи диамагнитным по своей природе, человеческое тело абсолютно прозрачно для магнитных полей. Биотоки самого организма порождают магнитные поля с индукцией 10"':|-Ю""Тл. выходящие за пределы организма. Для регистрации магнитных полей человека нужна аппаратура, способная реагировать на миллиардную долю эрстеда. Это в миллиарды раз меньше напряжённости магнитного поля Земли. Магнптография фиксирует наличие таких полей у сердца, мозга, сетчатки глаз, скелетных мышц, плода. Магнитокардиограм-ма гораздо полнее электрической рассказывает о мельчайших подробностях работы сердечной мышцы. Тело человека, состоящее более чем на 70% из воды, излучает слабые акустические волны. По ним также можно судить о температуре внутренних органов. И наконец, биологический объект создаёт вокруг себя особенную, только ему присущую атмосферу газов, аэрозолей, ионов. Выдыхаемый воздух - смесь нескольких сот химических компонентов: от углекислого газа и азота до аммиака и ацетона. Человек испаряет в сутки 0,5 литра воды; энергопродуктивность биообъекта характеризуется соотношением выдыхаемых газов: СО2и О;и т.д. Расшифровывая весь спектр физических полей человека, учёные узнают, с одной стороны, о тончайших процессах, протекающих в организме, а с другой - о возможном взаимном влиянии организмов. Среда обитания В масштабах Земли мы наблюдаем пёстрое разнообразие растительного и животного мира. Неким удивительным образом человек соответствует условиям среды обитания, или иначе, условия среды 7!) обитания соответствуют человеку. То же можно сказать и о всех ныне здравствующих видах животных, растений, микроорганизмов... Неким предопределённым образом сохраняется и эволюция в пределах вида, и видовая несмешиваемость. Надо думать, что в иную эпоху, иному пространственно-временному континууму соответствовали иные существа. Было время, когда динозавры и их сородичи наилучшим образом отвечали условиям среды обитания. И поэтому трудно возражать тем, кто убеждён, что где-то в иных мирах, в иных условиях могли обосноваться иные твари, не только не похожие на земные, но, возможно, недоступные для восприятия, непостижимые для пяти наших органов чувств и даже фантазии. Среда обитания человека, как всякая физическая среда, характеризуется определёнными физическими параметрами и диапазоном их изменений, в пределах которого сохраняется стабильность как самой среды, так и всего многообразия её обитателей. Биологическая жизнь на Земле обеспечивается наличием определённого состава и количества химических элементов, воды, атмосферного воздуха. Тепло и пища поступают от Солнца опосредованно, в виде продуктов фотосинтеза, и напрямую, в виде электромагнитных волн. Мы постоянно находимся в поле гравитации, геомагнитном поле Земли и в поле, создаваемом атмосферным электричеством. Гравитация для земных обитателей имеет небольшие вариации, связанные с относительным движением небесных тел, и в первую очередь Земли, по орбите вокруг Солнца, Луны вокруг Земли. Магнитное поле Земли определяется её физическими свойствами и влиянием Солнца. Напряженность постоянного магнитного поля у поверхности Земли убывает от полюсов к экватору от 0,7-10^ Тл до 0,42-10"4 Тл; подвержена периодическим (суточным, сезонным и вековым), а также нерегулярным вариациям. Электрическое ноле для обитателей Земли определяется состоянием атмосферного электричества в зоне сферического конденсатора, внутренней обкладкой которого служит поверхность Земли, а внешней - ионосфера, и также находится в прямой зависимости от солнечной активности. Электромагнитный фон определяется спектром космических излучений, солнечной активностью, а последние 100 лет и деятельностью человека. Тепло, главным образом от Солнца, плюс внутреннее тепло Земли -энергия вращения и энергия естественного радиоактивного распада тяжёлых ядер. Ночью Земля теряет столько тепла, сколько получает 80 днём от Солнца, - баланс. Средняя температура остаётся одной и тон же из года в год. Химический состав Земли и атмосферы циклически изменяется в процессе биологической жизни, а также в результате хозяйственной и «бесхозноП» деятельности человека. Целостный организм в процессе эволюции, должно быть, приспособился «извлекать пользу» из всех физических составляющих среды обитания (или, наоборот, среда обитания сделала его таковым). Мы наглядно представляем себе, что биологическая жизнь на Земле немыслима без гравитации, солнечного света, воды, кислорода... А вот функции геомагнитного поля и электромагнитных волн в живой природе в полной мере не определены, хотя пронизывают нас эти поля и волны насквозь. Что извлекает природа из присутствия геомагнитного поля, что черпает из «моря волн»? Мы можем определённо говорить о том, что геомагнитное поле не только защищает земную жизнь от жёсткой космической радиации, но и задаёт асимметрию в природе - для чего? А электромагнитные волны по всему спектру? В чём их вклад? И наконец, чего нам следует ожидать от непомерно растущего техногенного фона? А их вариации и флуктуации? Трудно представить, что эти изменения остались незамеченными, проигнорированы живым миром, физическую сущность которого, как мы выясняем, составляют электромагнетизм, волны и резонансы. Широченный спектр волн. А что мы знаем о том, как изменяется спектр излучений во время солнечных бурь, о разнице в спектрах дня и ночи, при различных фазах Луны, затмениях, с изменением содержания в атмосфере О2, О3NO, NO2? И, наконец, особый интерес должны представлять поляризованное излучение и низкочастотный диапазон электромагнитных волн. Жизнестойкость организма ограничена строго определёнными рамками температуры тела, кровяного давления, сердечного ритма, кислотно-щелочного баланса и др. Эндокринная, иммунная и нервная системы призваны совместными усилиями обеспечить поддержание жизненно важных параметров в определённых пределах. Работает сложная биоэлектромагнитная система автоматического регулирования, охваченная обратными связями, включающая рецепторы, усилители, автоколебательные устройства, исполнительные элементы и т.п. Изменение параметров среды обитания в ту или иную сторону от кормы влечет за собой сдвиги, нарушения, болезни, эпидемии, стихийные бедствия, катастрофы. На фоне относительно постоянных и неизменных (а точнее, изменяющихся в допустимых пределах); гравитации, химического состава «земной тверди», воды и атмосферы, - актпвпы- 81 мн переменными величинами, ответственными за указанные выше глобальные последствия, являются флуктуации солнечной активности, межпланетных магнитных полей - процессы космического масштаба. Здесь и следует искать причину системных нарушений и радикальных перемен. На них мы остановимся подробнее. Геомагнитное поле Земля представляет собой огромный сферический магнит (диполь) с Южным (!) магнитным полюсом в Арктике и Северным - в Антарктиде. Южный магнитный полюс не совпадает с северным географическим полюсом на 1600 км; ось, соединяющая магнитные полюса, наклонена по отношению к земной оси на 11,4 и не проходит через центр Земли, отклонение составляет около тысячи километров в сторону Тихого океана. По одной из теорий источником земного магнетизма служат вихревые движения заряженных субатомных частиц в её жидком железо-никелевом ядре. Диаметр ядра 6900 км. Магнитное поле окружает Землю силовыми линиями, сходящимися у её полюсов и образующими в совокупности с циркулирующими в ней токами магнитный экран для земной жизни - магнитосферу (рис. I). Рис. 1. Схема магнитосферы ЗеЛ1ли3: I - ядро Земли, 2 - ионосфера, 3 - плазменный слой, 4 - кольцевой ток, 5 - полярные щели (каспы), б — плазмоефера, 7 - граница магнитосферы (магнятопауза), 8 - переходный слой, 9 - солнечный ветер, 10 - хвост магнитосферы, 11 -линия между магнитными полюсами, 12 - линия Солнце - Земли; закрашены области каспов и кольцевых токов 32 В действительности конфигурация силовых линий магнитного поля отличается от той, которую имеет сферический магнит. Плотность магнитного потока не симметрична относительно дневной и ночной стороны. Это означает, что она не одинакова для земных обитателей на дневной и ночной стороне Земли. Причиной тому - солнечный ветер, поток заряженных частиц, идущих от Солнца. Непрерывное воздействие солнечного ветра на магнитное поле Земли (со скоростью от 400 до 700 км/с) образует фронт ударной волны, за которой и образуется полость - магнитосфера. Со стороны Солнца граница магнитосферы простирается на 7-10 земных радиусов от поверхности Земли. С ночной стороны -отбрасываемые солнечным ветром силовые линии геомагнитного поля образуют шлейф (хвост), простирающийся далеко за орбиту Луиы. Магнитосфера заполнена разрежённым ионизированным газом. Нижняя часть плазмосферы переходит в ионосферу. Пояса радиации образуют в магнитосфере небольшое количество плазмы солнечного ветра, протекающее в полярные щели. Магнитосфера, обладающая определёнными запирающими свойствами, под действием солнечного ветра генерирует электромагнитные излучения низкой и инфранизкой частоты. На поверхности Земли регистрируются излучения инфранизкой частоты (/*< 5 Гц). Магнитное поле Земли нестабильно во времени. Источниками вариаций магнитного поля Земли являются: волновое излучение Солнца, ответственное за процессы иони зации в верхней атмосфере, вызывающие движение электропроводя щей среды в магнитном поле и разогрев термосферы, приводящие к возникновению на высотах ионосферы регулярных, в пределах солнеч ных суток, крупномасштабных систем ветров Земли (ионосферные ветры). В результате, на высоте 90-150 км происходит генерация элек трических токов, создающих в средних широтах спокойные суточные вариации магнитного поля с амплитудой порядка 50 пТл И на экваторе до 2-10:нТл; солнечный ветер, генерирующий на границе магнитосферы электрические токи восточного направления, увеличивающие магнит ное поле на экваторе в полдень до 25 нТл, и вызывающий конвекцию плазмы внутри магнитосферы, генерацию ионосферных токов и маг нитные вариации с интенсивностью до 10" нТл в летний сезон. Величина и характер магнитных вариаций зависят от географической широты, времени года, суток, параметров солнечного ветра (плотности и энергии частиц), направления и величины межпланетного магнитного поля, других магнитогидродиыамических процессов, протекающих в магнитосфере и в самой Земле. 83 Напряжённость магнитного поля Земли, как установлено, медленно изменяется из года в год. Это так называемые вековые вариации; их связывают с процессами в жидком ядре Земли. Амплитуда вариаций составляет 1(Г5 Тл. Есть серьёзные основания считать, что направление магнитного поля Земли периодически меняется на противоположное; средняя продолжительность периода смены магнитных полюсов составляет 250000 лет. С ними учёные связывают все известные науке историко-биологичес-кие катаклизмы на Земле. Магнитное ноле Земли удивительным образом защищает земную жизнь от губительной космической радиации. Однако по неясным причинам периодически (закономерность не установлена) магнитное поле нашей планеты исчезает, а потом происходит смена магнитных полюсов Земли. Это есть так называемая геомагнитная инверсия: Северный полюс становится Южным, и наоборот. И, что любопытно, в то время, когда меняются полюса, непременно исчезают какие-то виды животных и растении. По расчётам геофизиков, только в короткий промежуток - с 3 миллионов лет до 2,8 миллионов лет - полярность магнитного поля Земли менялась четыре раза. Именно к концу этой бурной магнитной эпохи и приурочены находки ископаемого человека. Экспериментально установлено, что ослабление геомагнитного поля само по себе может подталкивать эволюцию. Во время геомагнитных инверсий, как показывают расчёты, ионизирующая радиация возрастает на Земле на 60%, а повышение радиации на 3-4 рентгена в год увеличивает частоту мутаций в два раза. «Человек умелый» жил в то время, когда на Земле знаки магнитных полюсов были противоположны нынешним. Следующий вид человека - питекантроп пришел на смену «человеку умелому» в тот момент, когда 690 тыс. лет назад произошла очередная геомагнитная инверсия. Около 350 тыс. лет назад вновь происходит смена полюсов. Питекантропы вымирают, и появляются неандертальцы. Около 30 тыс. лет назад неандертальцев сменяет человек современного вида - Homosapiens. В это время земные породы снова фиксируют смену магнитных полюсов. На дневной стороне разогрев ионосферы и увеличение ионизации приводят в движение электропроводящую среду в магнитном поле Земли. Возникающие при этом в ионосфере и магнитосфере электрические токи создают переменную компоненту магнитного поля Земли (до 1(Г7Тл). Изменение условий освещённости при орбитальном движении Земли создаёт периодические годовые (сезонные) вариации с амплитудой 5-30 нТл. Движения в атмосфере, связанные с лунным притяжением, ответственны за лунно-суточные вариации с амплитудой порядка 1 нТл в средних широтах и до 10 нТл на магнитном экваторе. Одиннадцатилетние изменения уровня солнечной активности проявляются в циклических вариациях с амплитудой до 20 нТл. Межпланетное магнитное поле имеет секторную структуру в виде спиралей Архимеда, веером расходящихся от Солнца. На границах секторов знак магнитного поля меняется. При своём вращении по орбите вокруг Солнца Земля, по существу, двигается в медленно изменяющемся переменном магнитном поле. На спиральное магнитное поле наложены значительные нерегулярности. В результате взаимодействия солнечного ветра и «вмороженного» в него межпланетного магнитного поля с геомагнитным полем спокойные солнечно-суточные вариации магнитного поля на широтах около 80 градусов в дневные часы составляют порядка 1,5-102 нТл. Взаимодействие полей оказывает влияние на весь комплекс солнечно-земных связей. Однако главным источником неприятностей для земных обитателей, каких именно - об этом речь пойдёт ниже, являются магнитные бури, вызываемые повышенной солнечной активностью, солнечными бурями. Во время магнитной бури магнитное поле в межпланетном пространстве увеличивается в десятки раз и имеет нерегулярный характер. Активные процессы на Солнце и связанные с ними нерегулярности солнечного ветра приводят к значительным перестройкам магнитосферы, что на поверхности Земли проявляется в виде магнитных бурь, пульсаций, бухт и т.п. Возрастание активности Солнца сопровождается увеличением интенсивности электромагнитного излучения в рентгеновском и УФ-диапазоне, генерацией мощных ударных волн солнечного ветра - потока плазмы. Усиление электромагнитного излучения производит избыточную ионизацию в нижних слоях атмосферы, что ведёт к импульсному изменению магнитного поля на величину до 10 нТл и длительностью до 30 минут. Подход фронта межпланетной ударной волны, характеризуемого повышенными значениями плотности и скорости солнечного ветра, приводит к сжатию магнитосферы и усилению электрических токов на границе магнитосферы. Такие импульсные увеличения поля охватывают весь земной шар и достигают на экваторе нескольких десятков нТл. Их иногда называют началом магнитной бури. Начальная фаза может длиться от 10 минут до б и более часов; в течение этого времени магнитное поле усилено за счёт увеличения токов на границе магнитосферы (магнитопаузе). 85 Главная фаза (длительностью от 3 до 20 часов) начинается тогда, когда плазменное облако от Солнца достигает магнитосферы. Наблюдается последовательность взрывообразпых процессов, называемых суббурями, связанных с поступлением в магнитосферу новых порций энергии и плазмы из межпланетной среды. Признаком начала суббури служат микропульсации с периодом от 0,2 до 500 с и амплитудой от 0,1 до 50 нТл (краткопериодические пульсации), как следствие ультранизких электромагнитных волн, генерирующихся в магнитосфере, ионосфере. Из падающего на магнитосферу потока энергии примерно 10ь Вт внутрь магнитосферы передаётся 1-5%, и здесь генерируются продольные токи, текущие вдоль магнитных силовых линий и связывающие хвост магнитосферы с полярной зоной ионосферы, суммарной интенсивностью (1—2)- 10 А. Вариации магнитного поля на поверхности Земли от таких токов неравномерны и в средних широтах составляют 30-300 нТл в максимуме продолжительностью 1-2 ч (продолжительность суббури). Иррегулярные магнитные возмущения на поверхности Земли имеют амплитуды от 5-Ю1 до 3-Ю1 пТл. Разогретая плазма солнечного ветра, а также ускоренные ионосферные ноны с энергиями от 10 до 500 кэВ инжектируются в область замкнутых силовых линий на геоцентрическом расстоянии 3-7 радиусов Земли, образуя кольцевой ток, от чего магнитное поле на поверхности Земли уменьшается до 600 нТл на экваторе. Фаза восстановления продолжается от 1 до 5 суток. За это время магнитное поле возвращается к невозмущенному значению по мере затухания кольцевого тока. Магнитные бури изменяют поле на поверхности Земли, как правило, не более чем на I мкТл, однако сколько «биологических триггеров» могут переключить такие пульсации? Во время магнитных бурь плотность атмосферного газа на высотах, где летают искусственные спутники Земли, сильно (в 10 раз и более) возрастает, что может послужить причиной изменения орбиты спутников. В 1997 году при подобных обстоятельствах сошёл с орбиты и утерям спутник «Телестар»; наблюдаются случаи нарушения работы линии электропередач. |