ГИПОТЕЗА О РОЛИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ВОДНОЙ СРЕДЕ В МЕХАНИЗМЕ ВЛИЯНИЯ ВАРИАЦИЙ КОСМОФИЗИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХФАКТОРОВ НА БИОСФЕРУ ЗЕМЛИ

Цетлин В.В.

УРАН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия

e-mail: v_tsetlin@mail.ru

Проблема актуальна в связи с необходимостью разработки мер, обеспечивающих безопасность пребывания экипажей высотных самолетов и космических аппаратов в условиях околоземного пространства и во время продолжительных межпланетных полетов.  Изучение механизмов влияния космофизических и геофизических факторов на человека и живые системы направлено на  разработку методов повышения устойчивости  и снижения эффектов неблагоприятного  воздействия  факторов среды обитания на организм.

В настоящей работе исследуются квазипериодические вариации электрических токов в чистой воде в электрохимических ячейках и выявлены эффекты воздействия на воду фонового природного и техногенного электромагнитного излучения окружающего  пространства.

В экспериментальной установке использованы закрытые двухэлектродные стеклянные ячейки объемом 50 и 150 мл. Электроды изготовлены в виде пластин из пищевой нержавеющей стали, или использованы  стандартные  электроды  из платиновой ленты, навитой на рамку из органического стекла. В ячейки заливалась вода высокой очистки (удельная проводимость σ = 0,1-0,2 мкСм), полученной из дистиллята на  специальной установке. Расстояние между электродами устанавливалось вручную  в диапазоне от 10 до 30 мм. На электроды подавалось постоянное стабилизированное напряжение в пределах 0,1¸ё3 В.  Напряженность поля в зазоре между электродаит не превышала ~1 В/см. Блоком питания служил источник «Instek GPS 4303» с величиной регулируемого напряжения  ±15 В. Токовый сигнал одавался на ПК через преобразователь «I-U» и  АЦП типа Е-140 фирмы  L-card . Запись и обработка сигналов производится с использованием программы Power Graph. Ячейки постоянно находились  в светозащитном ящике, изготовленном из дерева, или помещались в сплошной   экран из алюминия толщиной стенки 1,5 мм..

В работе представлены данные измерений электрических токов в межэлектродном промежутке при непрерывном круглосуточном мониторинге, ведущемся с декабря 2005 года. При таком режиме от измерений в ячейках как помещенных в светозащитный металлический экран, так и в ящик с деревянными стенками обнаружены сезонные, месячные, циркадианные (суточные) и более короткопериодные вариации тока. Токи испытывали заметные вариации, как по длительности  дневных фаз, так и по величине различий токов во время  восхода, заката и прохождения Солнцем зенита, а также достижения Луной точки кульминации. Так, ежедневно при приближении Солнца к зениту в ячейках c электродами из нержавеющей стали наблюдалось снижение электрических токов. В момент  кульминации токи достигали  минимального  значения и затем плавно возрастали. В ячейках с  электродами из платины  обычно наблюдалась противоположная направленность суточного хода токов. На следующие сутки форма кривой зависимости токов в целом повторялась. При плотности тока 10-20 мкА/см² амплитуда токов менялась в пределах 3¸15%.

Заметим, что подобную суточную динамику имеет, например, напряженность электростатического поля, измеренная вне помещений Чижевским и многими другими исследователями в различных частях планеты. Этот факт позволил нам предположить существование какого- то общего, но зависящего от локального расположения измеряющих устройств фактора. Другая выявленная нами особенность в динамике токов состоит в том, что  у них постоянно наблюдаются колебания в пределах ±5%с периодами ~5, ~8,~18,~36,~54,~84,~180 и более минут, а также такие длиннопериодные вариации, как  ~1;~3,5;~13,7 суток.  Многие из перечисленных периодов встречаются в величинах периодов собственных вириальных колебаний  различных геосфер. В частности, период ~54 мин  свойственен упругим колебаниям геоида, а   период ~  84мин характерен для собственных колебаний земной атмосферы. Неожиданным образом вели себя токи во время солнечнго затмения , происходившего 29 марта 2006г.[1].За полтора часа до затмения ток в ячейке со стальными электродами стал резко снижаться и достиг минимального значения в момент максимального покрытия Луной 85% поверхности Солнца, а затем снова возрос до исходного значения.  Далее в течение суток токи испытывали квазипериодические колебания с периодом ~54минуты. Практически на следующие сутки картина  повторилась.В работе [1] дана подробная кривая описанного процесса. , Ниже изложены соображения, позволяющие по нашему мнению дать объяснения протекавшим процессам.

Известно, что во время колебаний на границах геосфер возникает трение, усиливающееся при приливно- отливной реакции на  гравитационное воздействие Солнца, Луны и других небесных тел, совершающих около Земли орбитальное движение, а также возможно из- за вариаций плотности потоков солнечного ветра. В  свою очередь при трении тел происходит их деформация, деструкция и разрушение вплоть до землетрясений,  которые сопровождаются генерацией нейтронов, электромагнитного излучения(ЭМИ) в широком диапазоне частот, а также  эманацией родона, водорода и других. газов. Можно предположить, что квазипериодические колебания геосфер модулируют амплитуду ЭМИ . 

Обнаруженные закономерности изменения электрических токов в воде позволяют, по нашему мнению, приблизится к раскрытию механизмов влияния гео- и  гелио- физических факторов на свойства воды. Необходимо просто учесть, что  по своей природе электрические токи в ячейке задаются скоростью окислительно-восстановительных реакций, протекающих на  электродах. Наблюдаемый процесс протекания электрических токов имеет электрохимическую природу и относится к явлениям электролиза воды. В свою очередь величина окислительно- восстановительного потенциала  (ОВП) определяется энергетическим и конфигурационным состоянием электронных оболочек молекул воды, и, в конечном счете, влияет на контактную разность потенциалов (КРП) между водой  и любой фазовой поверхностью, помещенной в водную среду. Например, КРП образуется на оболочках клеток в организмах или как в нашем частном случае на металлических электродах и стенках стеклянных ячеек. При постоянстве химического состава  и температуры изменения состояния электронных оболочек молекул воды вызываются ЭМИ окружающего пространства, к воздействию которого вода обладает известной высокой чувствительностью и лабильностью физико- химических свойств. Благодаря этому живые организмы обладают возможностью, как отмечал Д. Кисловский, реагировать на внешние воздействия изменениями мембранного потенциала клеток и регулировать свои метаболические и другие процессы.

В целом, основываясь на приводимых в настоящей работе результатах  многолетнего мониторинга электрических токов в водных электрохимических ячейках можно сформулировать идею, которая может образовать звено,  недостающее со времен Чижевского и Вернадского в цепи физических обоснований связи «Космос, Солнечная активность и Жизнь на Земле».

Гравитационное взаимодействие Земли и  Солнца,  Луной, планетами  и  с другими небесными телами космического пространства вызывает в движении геосфер, в первую очередь, в верхней литосфере и атмосфере усиление и изменения амплитуды собственных колебаний как в целом, так и отдельных частей, блоков, плит, а также активизацию тектонических процессов. Движение огромных масс вызывает генерацию и возникновение на поверхности Земли, как показали измерения С.Колесника и В.Гульельми, слабого и широкополосного ЭМИ. Обладая  более высокой по сравнению с нейтронами и другими частицами и газами проникающей способностью, ЭМИ образует в околоземном пространстве постоянный флуктуирующий природный фон, в котором и протекает жизнь в Биосфере. Разумеется, что определенный вклад в э/м поле дают техногенные источники. По нашему представлению, поглощение ЭМИ в водной среде организмов закономерно приводит  к изменению возбуждения водной среды и ОВП, которые изменяют мембранный потенциал клеток и оказывают влияние на протекание как обменных, так и регуляторных процессов в организмах. Солнечная активность, проявляющаяся в изменении гравитационного воздействия на скорость вращения Земли, а также на другие менее заметные геофизические эффекты, с неизбежностью вызывает изменения  состояние живых систем и тем самым проявляется в различных процессах в биоте и Биосфере

Литература

1. Цетлин В.В. и др.Солнечно- земная физика . 2008. Вып.12.Т.2.361-363.

© Copyright 2008. All rights reserved. Contact to Victor Martynyuk: ubs@science-center.net  tel.: +38 050 6535592