В 1913 г. датский физик Нильс Бор, отталкиваясь от планетарной модели Резерфорда, в которой, подобно тому, как планеты вращается вокруг Солнца, электроны движутся вокруг ядра, и квантовой концепции энергии, предложил следующую гипотезу строения атома: «В каждом атоме существует несколько стационарных состояний или орбит электронов, двигаясь по которым электрон существует, не излучая. При переходе электрона из одного стационарного состояния в другое атом излучает или поглощает порцию энергии». Концепция Бора позволяла объяснить устойчивость атомов и излучение ими энергии.
Следующие исследования показали, что сам электрон не является точкой. Он обладает внутренней структурой, которая может меняться в зависимости от его состояния, поэтому описать структуру атома, исходя из представлений классической механики, нельзя. Вследствие своей волновой природы электроны и их заряды как бы распространены по всему атому, но в некоторых местах электронная плотность заряда больше, а в других – меньше. Кривая, связывающая точки максимальной плотности, формально называется орбитой электрона. Процессы в атоме в принципе нельзя наглядно представить в виде механистических моделей по аналогии с событиями в макромире.
Дальнейшее развитие представлений о структуре материи было связано с исследованиями элементарных частиц, то есть частиц, входящих в состав атома. Сейчас их известно более 350. Первоначально термин «элементарный» означал, что эти частицы являются далее неразложимыми. Сейчас уже не подлежит сомнению, что эти частицы имеют ту или иную структуру.
Элементарные частицы участвуют во всех видах известных взаимодействий:
1. Сильное взаимодействие. Происходит на уровне атомных ядер. Оно представляет собой взаимное притяжение и отталкивание их составных частей. Оно действует на расстоянии 10-13 см.
2. Электромагнитное взаимодействие. Примерно в 1000 раз слабее сильного, но значительно более дальнодействующее. Взаимодействие такого типа свойственно электрически заряженным частицам. Носителем электромагнитного взаимодействия является фотон – квант электромагнитного поля. Электромагнитное взаимодействие соединяет атомные ядра, электроны в атоме и атомы в молекуле.
3. Слабое взаимодействие. Действует на расстоянии порядка 10-15 – 10-22 см. Связано, главным образом, с распадом частиц, например, с превращением нейтрона в протон, электрон и антинейтрино.
4. Гравитационное взаимодействие. Самое слабое, в теории элементарных частиц почти не учитывается. Но при сверхбольших энергиях тяжелые частицы могут создавать вокруг себя заметное гравитационное поле. Гравитационные взаимодействия имеют решающее значение в космических масштабах. Радиус их действия неограничен.
3. Особенности волновой генетики.
Уникальные опыты российских ученых в области волновой генетики продемонстрировали возможность воздействия на живые организмы на расстоянии. По мнению исследователей, новый подход в области генетических исследований поможет человечеству остановить процессы старения, избавиться от смертельных заболеваний и создать биотехнологии, не имеющие аналогов в мире. Во все времена наука считалась не просто предметом мышления, а процессом, который постоянно пересекался с практикой и подтверждался конкретными экспериментами. Доктор биологических наук Петр Горяев и кандидат технических наук
Георгий Тертышный провели в области волновой генетики уже не один десяток экспериментов, и достигнутые ими результаты можно назвать сенсационными.
Одним из первых их экспериментов был удивительный процесс воссоздания растения, погибшего во время чернобыльской катастрофы. Ученые поставили перед собой, казалось бы, недостижимую цель: по прошествии 17 лет попробовать вернуть к жизни семена растения, убитого
громадной дозой радиации. Для этого взяли семена здорового растения и вновь подвергли облучению, только на этот раз при помощи хитрого прибора, названного разработчиками лазером на информационных биомакромолекулах. При этом носители света – фотоны проходили через
генетический материал, размещенный на стекле, и словно считывали и записывали информацию с матрицы. Проходя через ДНК растения, фотоны меняли угол направления векторов магнитного и электрического полей. В результате таких изменений фотоны становились носителями генетической информации, которая затем передавалась погибшему растению, находившемуся за стеклом, и "ремонтировала" его поврежденный геном.
Исследователи решили провести опыты на весьма опасных бактериях - золотистых стафилококках, которые, попадая в организм человека, могут вызывать самые разные заболевания вплоть до заражения крови. Традиционно эти бактерии "выводят" из организма с помощью антибиотиков. Однако новое поколение стафилококков научилось весьма успешно противостоять сильнодействующим препаратам. Квантовые генетики решили использовать в своих опытах две группы бактерий. Первая не обладала защитными свойствами против антибиотиков, а другая относилась к новому, более сильному поколению. Ученые с помощью все той же лазерной установки облучили через генетическую матрицу, на которой располагались молекулы "старых" бактерий, их "повзрослевших" собратьев. В результате более совершенные штаммы вернулись в свое первоначальное состояние и соответственно потеряли устойчивость к
антибиотикам.
Главная мысль новых генетических исследований: гены - это и вещество, и поле одновременно. Дело в том, что ДНК, содержащая в себе генетический код, является своеобразным контейнером для хранения информации о биологических особенностях организма. Его, в свою очередь, по устройству можно сравнить с большим государством. В организме каждого живого существа есть своя транспортная система, свое производство, свое управление. Для бесперебойной слаженной работы государства необходима развитая коммуникационная система. По мнению квантовых генетиков, в роли материальных носителей информации в организме выступают биоэлектромагнитные сигналы. Посредством их клетки обмениваются между собой данными, необходимыми для поддержания нормальной жизнедеятельности. Одни клетки выдают эту информацию, другие ее считывают. При этом, чем быстрее происходит "соединение", тем быстрее работает система. В живом организме сотни миллиардов клеток совершают будничную работу с громадной скоростью. Они обмениваются между собой своеобразными текстами, в которых при их небольшом изменении может поменяться весь смысл.
Эта идея и заставила ученых изучить наследственный аппарат высших биосистем с позиций лингвистики и сравнить ДНК с текстами естественных языков. Оказалось, что "тексты" ДНК и естественные языки выполняют одинаковые управленческие и регуляторные функции, только ДНК выполняет их на клеточном уровне, а языки – на общественном уровне. Белок, например, является "предложением", составленным с помощью двадцати "букв"- аминокислот. Информация, которую клетки передают друг другу, напоминает, таким образом, структуру текста. Причем некоторые составляющие такого текста могут иметь разночтение, как омонимы – слова разного значения, но одинаково звучащие. Так и в генетическом тексте встречаются "омонимы". И если изменить контекст генома организма, то поменяется и смысл информации, содержащейся в отдельной клетке. При этом вовсе не значит, что последствия такой замены всегда будут только в положительную сторону. Как считает Петр Горяев, повсеместное использование трансгенных продуктов через несколько поколений может привести к серьезным изменениям в хромосомном наборе человеческого организма, вплоть до вырождения человечества.
Свои открытия Петр Горяев и Георгий Тертышный хотят направить на создание биологически активного компьютера, в основе работы которого будут лежать принципы волновой генетики. Исследователи полагают, что создать биокомпьютер возможно на базе ДНК: генетические молекулы способны хранить, обрабатывать и записывать информацию, которая будет передаваться посредством биоэлектромагнитного сигнала.
Идея разработки суперкомпьютера, который до сих пор существовал только в умах фантастов, пришла во время проведения экспериментов по проращиванию облученных семян. К удивлению ученых, семена продолжали прорастать даже тогда, когда луч лазера проходил через стекла, на которых не было никакой биологической информации. Этот результат стал хорошим подтверждением "теории локализованных фотонов", выдвинутой в начале 90-х годов доктором физико-математических наук Владимиром Максименко. Согласно этой теории фотоны могут застревать среди атомов металла, из которого сделаны зеркала лазера. Там они накапливаются, а когда их количество становится критическим, извергаются на поверхность. Этот процесс сопровождается излучением радиоволн, которые, в свою очередь, несут биологически активную информацию. Так получилось, что лазерные зеркала могут хранить подобную информацию на протяжении нескольких недель. Надо сказать, что объем этой информации достаточно большой, в ней содержатся данные о строении биологического организма. Петр Горяев уверен, что можно найти более совершенные носители информации по сравнению с уже существующими. Кроме металла, записывать информацию можно было бы и с помощью воды.