О ВРЕМЕННЫХ ВАРИАЦИЯХ ТОКОВ ПРОВОДИМОСТИ ВОДЫ В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ
ЯЧЕЙКЕ
В.В. Цетлин, А.А.Артамонов, В.А.Бондаренко, И.В.Федотова.
Государственный научный центр РФ – Институт медико- биологических
проблем РАН
А.Л.Чижевским было доказано, что в жизни человека и окружающей его среде ведущую роль играют природные циклы и ритмы, связанные с цикличностью глобальных космических процессов. Кажущийся в настоящее время простым и естественным «гелиобиологический» взгляд на одиннадцатилетнюю и более короткопериодные вариации жизнедеятельности людей расширил наше естественнонаучное мировоззрение. Это позволило снизить роль мистического и порой фатального подхода к объяснению, например, возникновения планетарных катастроф, эпидемий и других неблагоприятных событий.[1]
Удивительным из подмеченного А.Л. Чижевским влияния «солнцедеятельности» на протекание процессов в земной биоте была обнаруженная им сверхвысокая чувствительность живых организмов к низким и просто ничтожно малым изменениям интенсивности для узкого диапазона энергетического спектра солнечной энергии. .[2, 3]
А.Л. Чижевский придавал при этом особую роль водной среде организма, замечая, что по чувствительности с водой не могут сравниться никакие другие известные техногенные приборы. Более того, анализируя работы Дж. Пиккарди о влиянии на некоторые простейшие химические реакции изменений в «солнцедеятельности», связанной с появлением на поверхности Солнца пятен, протуберанцев, вспышек и т.п., Александр Леонидович отметил в годовом цикле влияние активации воды космическим электромагнитным излучением на скорость таких реакций ( [1],и в обзоре[3]).
Проблема заключалась в выборе методов обнаружения каких- либо физических или химических изменений в воде, которые могли бы сравниться по чувствительности с живыми организмами. К сожалению, применение биологических тестов сопряжено с их низкой воспроизводимостью. Нами была предпринята попытка использования методов электрохимического анализа, основанного на измерении скоростей химических реакций, которые протекают в водной среде на мембранах клеток [4].
Метод исследования заключается в измерении электрических токов в
электрохимической ячейке [5]. В нашей экспериментальной установке используются закрытые
двухэлектродные стеклянные ячейки, а электроды изготовлены в виде пластин из
пищевой нержавеющей стали или выполнены из платиновой ленты, навитой на рамку из
органического стекла. В ячейку заливается вода высокой очистки( σ = 0,1-0,2
мкС см при частоте 2кГц), полученной на специальной лабораторной установке. Расстояние
между электродами можно устанавливать в пределах от 5мм до
Измерительные
ячейки всегда располагались внутри лабораторного помещения. Влияние оптического
солнечного излучения на электрические
токи в ячейках было исключено путем
помещения ячеек в светонепроницаемый деревянный ящик. Температура в помещении
колебалась в пределах от 20 до 27 оС. Атмосферное давление
контролировалось по лабораторному барометру.
Результаты исследований,
представленные в настоящем сообщении, содержат данные по измерению токов в
электродном промежутке при непрерывном временном режиме - круглосуточном мониторинге.
Такой режим позволил обнаружить суточные вариации тока. Характерной особенностью
обнаруженных вариаций тока явилось существенное
различие величины и формы временной зависимости токов в период от заката до
рассвета и в дневное время. В ночное время токи достигали минимального
значения в районе 4-6 часов утра локального
местного времени (LT) (см.рис.1) . Затем ток постепенно возрастал, плавно
переходя в сектор дневной части суток. В весеннее- летнее время зависимость
тока имела два экстремума в период 10-11 часов и 18-20 часов по LT. (
Рис.1а), а между ними наблюдался локальный минимум тока. В зимнее время (рис.1б)
имелся только один экстремум в 9-11 часов по LT. Естественно, что
длительность фаз роста и спада определялась длиной светового дня. Соотношение
между максимальными и минимальными
значением токов варьировалось в различные
дни от 1,5 до 2,5 раз. На рисунках 1а и 1б представлены кривые, описывающие
зависимость электрических токов в межэлектродном промежутке ячейки в произвольно
выбранные 22 февраля и 22 июля
Необходимо отметить, что картина токов испытывала флуктуации, вызванные не до конца
выясненными космофизическими и гелиофизическими причинами. Реально токи испытывали
заметные вариации как длительности дневных
фаз, так и величины различий токов в экстремальных точках. Кроме того, в летний
сезон второй дневной экстремум обычно
выше первого в 1.5-2 раза, а между двумя дневными максимумами ток к полудню
снижается. Однако, в некоторые сутки ночной минимум практически был мало
заметен. Часто этим суткам предшествовали сильные рентгеновские вспышки в хромосфере
Солнца.
Особое внимание
заслуживает картина зависимости токов от времени, зафиксированная во время
солнечного затмения 29.03.06 (рис.2),
когда после глубокого минимума тока в 15 час 06 мин (М.В), ( момент реально наблюдавшегося
в Москве максимального покрытия Луной солнечного диска) на обычный суточный ход накладывались колебания с периодом 54-58
минут, которые перестали наблюдаться на
третьи сутки. На рисунке 2 видно также,
что примерно через сутки после затмения
ток в ячейке снова снижался на 15-20% и продолжались периодические колебании.
Возможно, что причина этого снижения лежит в том, что Луна и Солнце вновь
оказались в положении, близком к тому, которое было в момент затмения. Обнаруженная
периодичность токов совпадает с периодом основной моды оS2 стоячих сфероидальных
колебаний Земли, напоминающих деформацию упругого мяча. Обнаруженные
закономерности позволяют, по нашему мнению, приблизится к раскрытию гео- и гелио- физического механизма модуляции
скорости химических реакций, протекающих в воде, заполняющей электрохимическую
ячейку. В частности, при выбранной нами разности потенциалов 2,5В, доминирующей
реакцией являлась реакции восстановления водорода из молекул воды на катоде. Поскольку
изменение скорости химических реакций определяется количеством активированных
молекул воды в ячейке, то возможной причиной колебаний электрических токов являются
вариации интенсивности электромагнитного фона, воздействующего на воду. Если наши предположения окажутся
верными, суточные флуктуации токов обусловлены рассмотренными в работах [6,7] вариациями
электромагнитной прозрачности земной ионосферы. Так, снижение электронной
плотности в ионосферном слое f02, вызванное уменьшением потока
ультрафиолетового излучения в ночные часы в связи с заходом Солнца или во время
солнечного затмения приводит к снижению интенсивности приповерхностного
электромагнитного фона. Не исключено, что в высокий уровень электромагнитного
излучения (ЭМИ) вносят вклад современные техногенные источники, в частности,
круглосуточная сотовая телефонная связь. В периоды высокой прозрачности
ионосферы часть излучения уходит в космос, в то время как интенсивность
приходящего из космического пространства излучения на порядок- два ниже энергии
промышленного электромагнитного загрязнения.
Однако, нами
были обнаружены удивительные вариации возникающих в воде токов, которые наблюдались, по времени совпадающих
с землетрясениями, происходящими в удаленных от Москвы местах планеты. Так, например, на рис.3 представлена
динамика токов, наблюдавшихся в воде 13
сентября 2007г. после землетрясения на Суматре (балл 4.5). Подобная картина может наблюдаться почти
каждый день, если магнитуда землетрясения достаточно велика (больше 4 баллов),
а очаг землетрясения имел соответсвущее географическое положение. Из- за
недостаточности накопленных наблюдений, еще трудно говорить об уже
установленных закономерностях влияния
землетрясений на воду. Вместе с тем, регистрация вариаций токов, обусловленных
периодическими (с периодом 55-65 мин.)
колебаниями скорости электрохимических реакций, позволяют предполагать,
что причиной ЭМИ могут быть подвижки, деформации и деструкция слоев земной
литосферы. Изменения уровня ЭМИ коры не
прекращаются никогда, поскольку вызываются нестационарными колебаниями
гравитационных полей как внешних космических тел и солнечного ветра, так и движением внутриземных масс.
Таким образом,
экспериментально обнаружены сезонные, суточные и более короткопериодные
вариации электрических токов в воде. Колебания вызываются изменениями энергии
активации молекул воды, обусловленными флуктуациями поглощения ЭМИ, мощность
которого обусловлена местным и глобальным электромагнитным загрязнением, «контролируемым»
состоянием ионосферы, а также вызываемыми природными флуктуациями
космофизических и геофизических параметров.
Возможно проведение измерений токов в воде в
нескольких местах, различающихся по географическим координатам, позволит
расширить представление о глобальности обнаруженных эффектов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чижевский
А.Л. Космический пульс жизни: Земля в объятьях Солнца. Гелиотараксия.// М.: Мысль, 1995.С. 768.
2. Чижевский
А.Л. Физические факторы исторического процесса.// Калуга,1924.С. 72
3. Владимирский
Б.М., Тимурьянц Н.А. Влияние солнечной активности на биосферу- ноосферу
(Гелиобиология от А.Л.Чижевского до наших дней)..// М.: Изд. МНЭПУ. 2000г.С.374.
4. Рубин А.Б.Биофизика: Кн.2. Биофизика клеточных процессов.//М.: Высш.шк.1987// 303 с.
5. Цетлин В.В., Зенин С.В., Головкина Т.В., Дешевая Е.А., Краснова Л.Б., Лебедева Н.Е., Шигин А.И. О роли водной среды в механизме действия сверхслабых излучений. //Биомедицинские технологии и радиоэлектроника.2003, №12,С.20-25.
6. Колесник
С.А., Колмаков А.А., Топольник С.В.,. Шинкевич Б.М.. Электромагнитный фон
высокочастотного и среднечастотного диапазона в Западной Сибири//
Электронный журнал «ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ» //http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2002/018.pdf
7. Гульельми А. В. Ультранизкочастотные электромагнитные волны в коре и в магнитосфере Земли. УФН, 2007, том 177, №12, с.1257-1276.
