Фізика/Оптика

Баран Б.А., Голонжка В.М., Драпак З.Т.

ДЗЕРКАЛЬНО-ОПТИЧНИЙ ЕФЕКТ ТА ЕЛЕКТРОПРОВІДНІСТЬ ВОДИ

Хмельницький національний університет

 

Завдяки наявності низькоенергетичних водневих зв’язків вода є дуже чутливою до зовнішніх фізико-хімічних та енергоінформаційних впливів. Внаслідок цього вода є лабільною системою (іноді її навіть вважають нерівноважною [1]) з великою кількістю метастабільних станів і тому може легко змінювати форму структурних одиниць під дією зовнішніх факторів. Число можливих способів з’єднання тетраедричних молекул води між собою та різних конфігурацій рідких кристалів на їх основі не обмежено. Згідно роботи [2] можливе структурне утворення (Н2О)57 у формі додекаедричного тетраедру і об’єднання 16 таких струкурних одиниць в єдиний конгломерат (Н2О)912. Під впливом тих чи інших факторів кількість різноманітних квазикристалічних фракцій у воді може змінюватися з утворенням великої кількості метастабільних станів. На загал є те, що вода в рідкому стані – це суміш різних полімерів (олігомерів, кластерів), які утворені водневими зв’язками  між молекулами води. Структурно-енергетичні властивості води є предметом наукових дискусій останніх років в різних аспектах, в тім числі в аспекті здатності води реагувати на слабкі енергетичні впливи (космофізичні, біологічних об’єктів, геологічних зон тощо). Виявилося, що  асоційовані структури води при своєму функціонуванні самі вилучають електромагнітні хвилі, які можуть вступати в резонанс із зовнішнім випромінюванням [3–5]. Окрім того, спектри показують, що резонансні частоти тканин організму людини і води ідентичні. Ця подібність резонансних спектрів людини і води вказує на єдину фізичну природу взаємодії міліметрових хвиль з молекулярною водною структурою в цих обох об’єктах, адже організм людини приблизно на 70 % складається з води.

Автори роботи [6]  виявили  аутооптичний ефект – відповідну реакцію об’єкту (середовища) на дію власного випромінювання, відбитого дзеркальною поверхнею. Для цього воду прикривали одним дзеркалом, або двома під кутом 90˚. Досліджувану воду після вихідного спектрометричного аналізу розливали рівними порціями в скляні бюкси та розміщували в затемненому приміщенні (фотолабораторія) під дзеркалами;  контрольні проби розміщували поряд без дзеркал. Час експозиції – 1 година. Після завершення експозиції проводили спектрометричну  оцінку впливу дзеркал на воду відносно контрольних проб. Результати цих дослідів показали достовірний зсув оптичної густини води та одночасно реакцію функціональних систем організму, що реєструвалося за кардіограмою та методом Р.Фолля.

Нами також були проведені  подібні експерименти з впливу дзеркал на воду. Виявилося, що внаслідок аутооптичного ефекту змінюються фізико-хімічні властивості води, як розчинника, а власне –  електропровідність дистильованої води та кінетика біохімічних реакцій в її середовищі.

Склянку об’ємом 100 мл з дистильованою водою (рН = 6,7) розміщували в світлонепроникній камері поміж двома дзеркалами, або прикривали одним плоским чи ввігнутим дзеркалом. Контрольна проба води знаходилася поруч. Час експозиції – 1 година.  В контрольному розчині значення рН дещо зросло - до 6,8. Паралельно визначали електропровідність води. Практично вимірювали опір дистильованої води за допомогою універсального вимірювача Е7-11 в комірці з плоскими платинованими електродами, покритими платиновою черню. Похибка вимірювань на приладі становила ±2%. Опір контрольного розчину Rk становив 0,064 МОм. Опір води, яка перебувала під плоским та сферичним (ввігнутим) дзеркалами – 0,08 МОм, тобто, електропровідність води зменшилася на 20,0 %. Водневий показник при цьому збільшився на 0,25.    Аналогічні досліди були проведені з буферним розчином із рН = 6,86 (0,067 М розчин KH2PO4  і  Na2HPO4). Виявилося, що Rk = 675 Ом. Опір розчину, який перебував під плоским дзеркалом становив 676 Ом, а опір розчину, який перебував під ввігнутим дзеркалом становив 681 Ом, тобто, практично без змін. Так само не виявлено дзеркально-оптичного ефекту і з фізіологічним розчином (0,15 М розчин NaCl).  Причину цього, очевидно, слід вбачати в механізмах електропровідності води та розчинів електролітів, якими є буферний  та фізіологічний розчини. При одинаковій температурі основним фактором, від якого залежить електропровідность електролітів, є рухливість відповідних іонів.  Певні зміни структури водного розчину електроліту не виявляють помітних впливів на цю рухливість внаслідок низької енергії водневих зв’язків між молекулами води. Електропровідність самої води зумовлена відомим механізмом Гротгуса, або інша думка – якщо водна система вноситься в зовнішнє електромагнітне поле низької інтенсивності, то в такій системі з’являються  усамітнені хвилі – солітони [7].  Наявність у води кластерної структури допускає, що при її руйнуванні виникають дисоційовані елементи Н+ і ОН-. Окрім того, відбувається постійний обмін між двома фазами води: вказані елементи утворюють молекулу  і переходять у вільну воду, а молекли вільної води – в кластери. Це, безумовно, позначається на зміні рН. Адже рН води змінюється навіть при її перемішуванні і відновлюється через певний час після відстоювання. В зв’язку з цим були проведені досліди з дистильованою водою при рН = 6,0 (на 0,7 менше, ніж у попередньому досліді). При цьому Rk = 675 КОм. Електропровідність дистильованої води, яка перебувала під плоским дзеркалом зросла на 2,6 %, а дистильованої води, яка перебувала під сферичним  дзеркалом зросла на 2,2 %, тобто, ефект на порядок менший, ніж в дослідах з водою при рН = 6,7.

Таким чином, в  наведених експериментах наявний дзеркально-оптичний комунікаційний ефект. Можливо, що дзеркала створюють оптичний резонатор, що забезпечує взаємовплив об’єктів, які в ньому знаходяться, за рахунок виникнення стоячих хвиль, що відповідають резонансним частотам системи.

Деякі дослідники розглядають воду, як лазер на вільних електричних диполях, що призводить до появи цілого спектру випромінювань в інфрачервоному діапазоні [8].

Отже, стосовно дзеркал, внаслідок аутооптичного ефекту вода, яка входить в біосередовище, змінює свою структуру та викликає сплеск функціональної активності організму: позитивний чи негативний – це вже залежить від положення дзеркал.

         Основним підсумком вказаних експериментів є висновок про молекулярну структуру водної компоненти біосередовищ, як носія хвильових процесів, котрі реалізують комунікаційно-корегуючу функцію в системі гомеостазу організму.

Література

1.     Зацепина Г.Н. Физические  свойства и структура воды. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. – 184 с.

2.     Зенин С.В., Тяглов Б.В. Гидрофобная модель структуры ассоциатов молекул воды. // ЖФХ. – 1994. – Т.68(4). – С.636 – 641.

3.     Синицын Н.И., Петросян В.И., Елкин В.А. и др. Особая роль системы «миллиметровые  волны – водная среда». // Биомедицинская радиоэлектроника. – 1998. - №1. – С.5- 23.

4.     Серов И.Н., Марголин В.И., Жабрев В.А. и др. Резонансные явления в наноразмерных структурах.  // Инженерная физика. – 2004. - №1. –  С 18 – 32.

5.     Холмогоров В.Е., Халоимов А.И., Лехтлаан-Тыниссон Н.П. Проявление в ИК- спектре поглощения и длинноволновом излучении метастабильных состояний ассоциатов воды, индуцированных слабым низкочастотным магнитным полем. // Оптический журнал. – 2005. - №11. – С.21 – 28.

6.      Петраш В.В., Боровков Е.И., Довгуша В.В. и др. Аутооптический эффект      // Доклады Академии наук. – 2004. – Т. 396, № 3. – С. 1–4.

7.     Сусак И.П., Пономарев О.А., Шигаев А.С. О первичных механизмах воздействия электромагнитных полей на биологические системы.                   // Биофизика. – 2005. – 50. –     вып.2. – С.367 – 370.

8.     Giudice E., Preparata G., Viticlo G. Water as a Free Electric Dipole Laser.              // Physical review letters. – 1988. – V.61. – N5. – P.1085 – 1088.