Физическая сущность биологически активных излучений
Впервые опубликовано в 1997 г.
Тысинюк Н.М.
В первой половине прошлого века целый ряд ученых (А.Л. Чи-жевский, Х. Морияма, Д. Пикарди, М. Таката, Г. Бортельс, С.Т. Вельховер и др.) в экспериментах обнаружили неизвестные лучи, которые ускоряли, а в некоторых опытах замедляли биологические и химические реакции. Эти лучи не похожи на известные, обладают значительной проникающей способностью, связаны с активностью Солнца и, как предполагал А.Л.Чижевский, лежат в области милли- и сантиметровых радиоволн. Биологически активные волны назвали Z-, X-, T- и H-излучениями. Последние два излучения, считал немецкий микробиолог Г.Бортельс, связаны с погодными условиями. А.Л. Чижевский предполагал, что внезапное увеличение смертности по самым различным причинам и многие эпидемии связаны с неизвестными излучениями. Иначе трудно объяснить почти одновременное возникновение эпидемий, например, гриппа на большей части Земного шара. Столь быстрое распространение инфекции невозможно даже с учетом современных средств передвижения [1,2,3].
Излучение обнаружено в экспериментах, но оно не может быть идентифицировано ни с одним из известных излучений. Отсутствие четкого представления о природе и источниках этих излучений исключает эффективное их использование в медицине, биохимии, микробиологии, сельськом хозяйстве, в химической и фармацевтической промышленности, не позволяет осуществлять защиту биологических объектов, в том числе и человека, от вредного воздействия некоторых видов излученияй.
Для решения этого вопроса мы выдвинули 5 гипотез, которые, на наш взгляд, проливают свет на эту проблему. До тех пор, пока гипотезы не получат экспериментального подтверждения, они остаются только предположениями. Но это не значит, что не следует вести поиск решений столь важных для здоровья людей вопросов.
Источники биологически активных излучений
Гипотеза 1
Для решения этой задачи мы, прежде всего, проанализировали физические свойства известных электромагнитных волн. Необходимо было найти среди них такие электромагнитные волны, которые обладали бы повышенной проникающей способностью и биологической активностью и не разрушали биологические и химические объекты.
Естественное излучение, являющееся смесью линейно-поляри-зованных по всем возможным направлениям электромагнитных волн достаточно изучено. Оно не может быть идентифицировано с неизвестными биологически активными излучениями.
Кроме линейных электромагнитных волн известны также поляризованные по кругу и эллипсу волны.
Так, в экспериментах путем сложения двух когерентных плоских волн со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации и определенной разностью фаз электрических векторов получены поляризованные по кругу и эллипсу электромагнитные волны [4]. В этом случае электрический вектор, в зависимости от разности фаз, описывает круг или эллипс. На наш взгляд, физические свойства полученных таким образом электромагнитных волн идентичны физическим свойствам исходных волн, тоесть линейно поляризованных. В этих случаях с веществом взаимодействует каждая волна отдельно. Линейные, в том числе полученные указанным способом поляризованные по кругу или эллипсу волны, взаимодействуют, в основном, с внешними электронами атомов или молекул, изменяя их энергетический уровень. В зависимости от частоты, они могут повышать энергию колебательного движения фрагментов макромолекул или разрывать химические связи между ними. Поэтому такие электромагнитные волны не могут быть идентефицированы с указанными выше неизвестными излучениями.
Циклотронное и синхротронное излучения заряженных частиц и продольное излучение атомов различных химических элементов в мощном магнитном поле (эффект Зеемана) также отнесены к поляризованным по кругу и эллипсу излучениям [4,5].
Мы предполагаем, что эти излучения отнесены к поляризо-ванным по кругу и эллипсу излучениям ошибочно. В соответствии с этим также ошибочно было принято, что их физические свойства аналогичны свойствам линейных излучений.
Электрический вектор указанных излучений изменяется по синусоидальному закону и одновременно совершает правое или левое вращение вокруг оси, совпадающей с направлением движения волн. Эти излучения вообще не являются поляризованными, несмотря на то, что в некоторых опытах проявляют себя как поляризованные по кругу и эллипсу. Такие волны, практически, не могут взаимодействовать с электронами атомов. Это связано с тем, что электрический вектор, вращаясь, не остается в течение полупериода волны в плоскости движения внешнего электрона атома или молекулы вещества, как в случае с линейными волнами. Поэтому электрон атома или молекулы не получает импульса, а электромагнитная волна прохододит через вещество без изменения энергии.
Излучения с вращающимися электрическим и магнитным векторами в литературе называют торсионными излучениями. К ним относят также поляризованные по кругу и эллипсу излучения, полученные путем наложения когерентных линейных излучений. Под одним названием объединены излучения, имеющие совершенно различные физические свойства. Мы же предлагаем циклотронные и синхротронные излучения, а также продольные излучения Зеемана в миллиметровом и сантиметровом диапазонах называть не торсионными, а биологически активными излучениями. Торсионные излучения более высоких энергий, очевидно, взаимодействует с полярными молекулами газов и элементарными частицами. В эту схему хорошо вписываются нейтрино, имеющие нулевую массу покоя и обладающие большой проникающей способностью.
В литературе некоторые авторы торсионным излучениям надают сверхестественные свойства, другие же все отрицают. Истина, очевидно, как всегда, находится посредине.
Биологически активные излучения земного происхождения.
Гипотеза 2
К биологически активным излучениям, на наш взгляд, следует отнести продольные излучения вращающихся полярных молекул газов воздуха в магнитных микрополях атмосферы. Особенно это касается молекул воды и их ассоциаций – димеров и тримеров (двух и, соответственно, трех молекул воды).
Магнитные микрополя возникают при вращении ионов воздуха в вихревых микроячейках. Непременными условиями возникновения магнитных микроячеек являются:
1. наличие турбулентности в атмосфере;
2. преобладание в микроячейке ионов какого либо из зарядов.
В процессе хаотического движения молекулы газов воздуха, в том числе и указанные выше полярные молекулы, сталкиваясь, получают вращательный импульс. В магнитном поле микроячеек вращающиеся полярные молекулы излучают электромагнитные волны. Вдоль магнитных линий микроячеек излучаются волны, у которых электрический вектор изменяется по синусоидальному закону и одновременно совершает правое или левое вращение. По физическим характеристикам эти излучения идентичны продольному излучению Зеемана и, как мы предполагаем, имеют биологически активные свойства.
Вращающиеся полярные молекулы воздуха и их ассоциации излучают электромагнитные волны и в магнитном поле Земли, но энергия этих излечений, в связи со слабостью магнитного поля, небольшая. Тем не менее этот источник излучения, на наш взгляд, необходимо также учитывать.
Механизм воздействия биологически активных излучений на биологические и некоторые химические объекты.
Гипотеза 3
Перечисленные источники различаются шириной спектров и энергией излучений. Степень воздействия биологически активных излучений на биологические объекты, очевидно, зависит от их интенсивности и энергии. Этот вопрос может быть решен путем математического анализа процесса взаимодействия излучения с фрагментами биологических объектов и проведения лабораторных исследований. Однако качественный анализ влияния биологически активных излучений на биологические объекты можно провести исходя из общеизвестных законов физики и химии.
Мы предполагаем, что биологически активные излучения взаимодействуют с молекулярными диполями, их ассоциациями и дипольными фрагментами макромолекул, имеющими степень свободы вращательного движения в плоскости, перпендикулярной направлению движения этого излучения.
При взаимодействии энергия электрического поля излучения расходуется на изменение ориентации диполя, тоесть на изменение его конформации. Это касается также радикалов (метильных групп) в которых один из атомов водорода заменен на металлы, радикалы или другие химические группы, например, ОН, NО. В таком радикале центр масс смещен относительно центра зарядов. В этом случае вращающееся электрическое поле излучения также взаимодействует с радикалом, даже если он не является диполем. Дипольные фрагменты, а также радикалы со смещенными центрами масс относительно центров зарядов входят в состав нуклеиновых кислот, белков и других биологических объектов.
В качестве примера рассмотрим воздействие биологически активных излучений на радикалы и другие фрагменты простейшего белка:
Показанные в формуле белка радикалы R, R1, R11, R111 имеют степень свободы вращательного движения в плоскости, перпендикулярной вектору скорости электромагнитной волны. Под воздействием вращающегося поля излучения у радикала R1, изменяется конформация. Под воздействием изменившегося электростатического поля радикала R1 изменяется конформация у рядом расположенного радикала R11. Таким путем информация об изменившейся конформации у одного радикала передается от радикала к радикалу по всей длине макромолекулы белка. Для изменения конформации радикалов достаточно небольшой энергии. Поэтому конформация радикалов может изменяться не только под воздействием излучения, но и в результате механического, химического и теплового воздействия. Белки человека имеют спиральную форму, но информация об изменившейся конформации радикала передается также, как и у линейной молекулы белка.