ПОЛЕ ВЕКТОРНОГО ПОТЕНЦИАЛА И «ЭФФЕКТ ФОРМЫ»

В последние годы отчетливо обозначилась проблема поиска физического механизма биологического действия слабых электромагнитных полей и излучений. Эти факторы внешнего воздействия, слабые в энергетическом смысле, способны иногда оказывать достаточно сильный эффект на состояние или поведение биологического объекта. Такие свойства характерны для информационных воздействий, при которых интенсивность реакции объекта соразмерна не столько энергии фактора, сколько информационной значимости его для объекта и той доли энергии метаболизма, которая вовлекается в формирование его ответной реакции.

Обнаруженная (Трухан Э.М., с соавт.) биологическая активность векторного потенциала электромагнитного поля расширяет класс биологически активных слабых (в энергетическом смысле) физических факторов [1, 2].

Многие люди старшего возраста помнят, как перед показом в кинотеатрах основного художественного фильма шел краткий документальный фильм рассказывающий о передовых достижениях в народном хозяйстве, однажды вышел фильм под названием: «Колдуны ХХ Века» и «Тайны Тибетской медицины»,и где был показан кино сюжет о необычном физическом опыте, который даже получил собственное название: «Феномен Руденко». Ученые воздействовали на организм человека (его фамилия была Руденко) электромагнитным излучением (резонансная частота) 1 ТГЦ на расстоянии и вызывали самопроизвольные сокращения скелетных мышц подопытного, но процесс полностью блокировался с помощью школьного магнитика, подносимого к телу вдоль траекторий внешних ходов так называемых китайских классических меридианов цзин-ло*. (* Описание опыта максимально упрощено для удобства понимания).

Этот опыт показал, что даже незначительное влияние электромагнитных полей очень малой мощности серьезно влияют на организм человека. Рассмотрим этот момент упрощенно, так как от этого зависит понимание процессов.

Всё пространство вокруг нас пронизано различными физическими полями: гравитационным (поле притяжения Земли и других объектов), электромагнитным (взаимодействующим с электрическими зарядами и являющимся совокупностью электрического и магнитного полей) и другими. Человек постоянно находится под воздействием полей, создаваемых Землей, Солнцем, другими планетами, а также банальными бытовыми приборами и проводами, по которым течет электрический ток.

Рассмотрим простой пример, чтобы понять, что же такое поле. Стрелка компаса смотрит на север, где бы мы ни находились, под воздействием сил магнитного поля Земли. Она располагается вдоль линии, соединяющей южный и северный магнитные полюса Земли. Эта линия называется в физике «силовой линией поля». Вектор, касающийся её в любой точке, характеризует магнитное поле в этой точке. Так как эти линии пронизывают всё окружающее нас пространство, то множеством векторов мы можем охарактеризовать поле и его влияние на помещенный в любое место объект. В случае магнитного поля такой вектор называется «вектором магнитной индукции» и обозначается B.

Магнитная индукция B определяет, с какой силой магнитное поле действует на движущийся в нём с определенной скоростью заряд. Например, зная значение магнитной индукции поля магнита, можно определить силу, с которой он притягивает или отталкивает провод с током (ток – движение заряженных частиц). Магнитная индукция напрямую связана с ещё одной важной характеристикой – векторным потенциалом A.

Первые упоминания о характеристике, соответствующей в современных терминах векторному потенциалу, относятся к середине XIX в. Ею оперировало множество известных ученых (М. Фарадей, В. Вебер, Ф. Нейман, У. Томсон, Г. Кантор, Д. Максвелл). Максвелл рассматривал его как «электротоническую напряженность», характеризующую «количество магнитных силовых линий проходящих через поверхность» [3]. Впоследствии, после появления уравнений Максвелла, векторный потенциал A начали рассматривать как вспомогательную математическую величину, упрощающую теоретические расчеты и помогающую исследовать распределение магнитного поля в пространстве (индукция магнитного поля B = rotA) и не претендующую на самостоятельный физический смысл [4]. Однако после идеи, высказанной в 1959 г. Аароновым и Бомом [5], и экспериментов Чемберса в 1960 г., стало возможным вернуться к рассмотрению векторного потенциала как к характеристике, имеющей самостоятельное физическое значение и способной оказывать непосредственное воздействие на физические процессы, в том числе и тогда, когда в месте расположения объекта воздействия rotA = 0, т. е. магнитного поля нет. Такой векторный потенциал магнитного поля получил название «безполевого» [6]. Физический механизм действия векторного потенциала основан на том, что, входя в уравнение Шредингера, он изменяет фазу волновой функции частицы (характеристика вероятности нахождения в определенной точке пространства) и, соответственно, влияет на пространственное распределение амплитуды волновой функции, если она складывается из нескольких компонент. Это важное обстоятельство подробно обсуждается Р. Фейнманом в его знаменитых лекциях [7].

Физический механизм действия векторного потенциала основан на том, что он изменяет фазу волновой функции частиц. Чтобы понять, что это значит, давайте, во-первых, разберемся, что такое изменение фазы, а во-вторых, что такое волновая функция.

Для простоты рассмотрим изменение фазы на примере синусоидальных колебаний. Для понимания удобно рассмотреть понятие «разность фаз». Разностью фаз двух одинаковых колебаний можно назвать их сдвиг друг относительно друга так как показано на рисунке.

В случае двух колебаний, изменяя фазу одного из них, мы соответственно увеличиваем или уменьшаем разность фаз между ними. Наглядный пример важности данной характеристики – трагедия на мосту близ города Анжур во Франции в середине ХIХ века: рота солдат шла в ногу (соответственно разность фаз колебаний, создаваемых силой шага каждого из солдат была нулевой, фаза одинакова), мост раскачался из-за сложения сил и рухнул, что стало причиной гибели 226 человек. С тех пор солдатам разрешено идти вольным шагом при проходе мостов. В таком случае подобных происшествий не происходит (из-за различия в фазах и как следствие уравновешивания сил). Это пример того, насколько эффективным может быть грамотное влияние на фазу какой-либо физической величины.

Теперь давайте разберемся, что такое волновая функция. Это один из ключевых терминов квантовой механики. Говоря простым языком, это характеристика, от которой зависит вероятность того, что рассматриваемая нами частица (например электрон, являющийся частью атомов, из которых состоит весь окружающий нас мир и мы в том числе) находится в данной точке. Соответственно изменяя вероятность, мы, например, можем влиять на положение частицы в пространстве. Всё это значит, что с помощью векторного потенциала, мы можем, действуя на квантовом уровне на фазу волновой функции, влиять на макросистемы (например, на организм человека, воду и т.д.), с очень высокой эффективностью.

Экспериментально это явление наглядно проявляется в эффекте Ааронова–Бома в виде смещения полос электронной плотности на экране при интерференции электронных волн от двух щелей в вакууме [8]; в периодическом изменении суммарного тока с ростом приложенного A при интерференции параллельных токов через микрополукольца в проводнике при низких температурах [9]; в эффекте Джозефсона при туннелировании электронных пар сквозь тонкий зазор между двумя сверхпроводниками [7]. Эти физические явления обнаружены экспериментально и уже находят практическое применение [9–11].

Обнаруженная биологическая активность векторного потенциала удивительно похожа на активность других слабых полей и излучений, найденную во многих лабораториях, в том числе и в нашей [12]. Теоретические соображения о квантово-физическом механизме воздействия векторного потенциала на молекулярные объекты [1, 13] говорят о возможности воздействия его на структуру водной системы в качестве первичной мишени воздействия.

В ряде экспериментов с кровью доноров, имеющих некоторые патологии, было обнаружено, что действие векторного потенциала на кровь in vitro приводит к изменениям, которые можно рассматривать как «терапевтические».

Так, скорость оседания эритроцитов после обработки уменьшается, если она была выше нормы, и увеличивается в обратном случае; скорость пролиферации лимфоцитов в крови доноров с пониженным иммунным потенциалом (туберкулезные и онкологические больные) возрастает на десятки процентов. У мышей, подвергнутых получасовой экспозиции векторным потенциалом, на третьи сутки существенно возрастает фагоцитарная активность нейтрофилов.

Изменение свойств водной фазы векторным потенциалом (и другими факторами информационного воздействия) на системном уровне выражается в активации защитных сил организма, в частности, активации репарационных процессов. Это хорошо видно, например, при воздействии на кровь доноров, подвергнутую действию ионизирующей радиации. Так, при гамма-облучении от источника 137Cs крови здоровых доноров в дозе 1 Грей в эксперименте наблюдалось появление хромосомных аберраций в лимфоцитах с частотой, значительно превышающей интактную фоновую величину. Однако выдерживание облученной пробы крови в течение часа в безполевом векторном потенциале снижало общую частоту проявляемых аберраций на 20 %, а аберраций типа колец и дицентриков — в 2–2,5 раза. Выявленное снижение частоты сложных аберраций хромосом и аберрантных метафаз может свидетельствовать о репарационном эффекте действия векторного потенциала. Важно отметить, что уровень спонтанных аберраций в крови при воздействии самим векторным потенциалом не повышается.

Испытания источника векторного потенциала на онкологических больных, проведенные в МНИОИ им. П.А. Герцена под руководством д. м. н Р.К. Кабисова на контингенте 180 больных, показали у 85 % пациентов улучшение состояния по части снижения болевого синдрома, уменьшение ранних лучевых повреждений, улучшение трофики пересаженных кожных лоскутов, стимуляцию послеоперационных репаративных процессов. Случаев ухудшения состояния не зарегистрировано.

В статье Имри и Уэбба в журнале «Scientific American» от апреля 1989 упоминается эффект Ааронова-Бома и подчеркивается важность и перспективность открытия влияния векторного потенциала на фазу волновой функции электрона. Электроны изменяются, таким образом, только по их интерференционным свойствам. Возможность изменения фаз волновых функций электронов посредством поля векторного потенциала в свободном от магнитного поля пространстве открывает возможность обработки субстратов различного вида.

Список литературы

1. Аносов В. Н., Трухан Э. М. Новый подход к проблеме воздействия слабых магнитных полей на живые объекты // Доклады РАН. 2003. Т. 392, No 5. С. 689–693.
2. Трухан Э. М., Аносов В. Н. Векторный потенциал и биологическая активность слабых полей // Физика взаимодействия живых объектов с окружающей средой: Сб. науч. тр. / Под ред. В. Н. Бинги. М.: МИЛТА, 2004. С. 71–86.
3. Уиттекер Э. История теории эфира и электричества. М.–Ижевск: Dynamics, 2001. 511 с.
4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. М.: Физматгиз, 1960. 400 с.
5. Aharonov Y., Bohm D. Significance of electromagnetic potential in quantum theory // Phys. Rev. 1959. Vol. 115. P. 485–492.
6. Чирков А. Г., Агеев А. Н. О природе эффекта Ааронова–Бома // ЖТФ. 2001. Т. 71, No 2. С. 16–21.
7. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. М.: Мир. Т. 9. 1967. 259 c.
8. Tonomura A., Osakabe N., Matsuda T., Kawasaki T., Endo J., Yano S., Yamado H. Evidence for Aharonov–Bohm effect with magnetic field completely shielded from electron wave // Phys. Rev. Lett. 1986. Vol. 56, No 8. Р. 792–795.
9. Имри Дж., Уэбб Р. Квантовая интерференция и эффект Ааронова–Бома // В Мире Науки. 1989. No 6. С. 24–31.
10. Gelinas R. C. Apparatus and method for transfer of information of curl-free magnetic vector po- tential field // Patent US 4.432.098 14.02.1984.
11. Puthoff H. E. Communication method and apparatus with signal comprising scalar and vector po- tentials without electromagnetic fields // Patent US 5.845.220 December 01 1998.
12. Аносов В. Н., Трухан Э. М. Новые аспекты проблемы биологической активности низкоин- тенсивного лазерного излучения // Физика взаимодействия живых объектов с окружающей средой: Сб. науч. тр. / Под ред. В. Н. Бинги. М.: МИЛТА, 2004. С. 15–42.
13. Трухан Э. М., Аносов В. Н. Векторный потенциал как канал информационного воздействия на живые объекты // Биофизика. 2007. Т. 52, No 2. С. 376–381.
14. Аносов В. Н., Заико В. М., Новоселецкий В. Н., Сускова В. С., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. Воз- действие векторного потенциала на живые объекты в лабораторных условиях // Медицинская кибернетика в клинической практике: Сб. науч. тр. / Т. 1. М.: ГВНК им. Н. Н. Бурденко, 2004. С. 304–318.
15. Трухан Э. М., Аносов В. Н., Новоселецкий В. Н., Абрамов В. Ю. Чувствительность реакции ан- тиген-антитело к вариации векторного потенциала // Открытое образование: Науч. практ. журн. 2006. No 3. С. 401–402.
16. Аносов В. Н., Заико В. М., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. О воздействии векторного потенциала на биологические свойства воды // Тез. докл. 111 съезда биофизиков России. Воронеж, 2004. Т. 2. С. 614.
17. Аносов В. Н., Егоров Ю. В., Трухан Э. М. Влияние векторного потенциала на индекс двигатель- ной активности инфузорий-спиростом // Физические проблемы экологии (экологическая фи- зика): Тр. IV Всеросс. конф., М.: МГУ. 2004. С. 195–196.
18. Аносов В. Н., Заико В. М., Сусков И. И., Трухан Э. М., Цыпин А. Б. Радиопротекторное влияние поля векторного потенциала на кровь человека // Тез. докл. 111 съезда биофизиков России. Воронеж, 2004. Т. 2. С. 613–614.
19. Айлер А. Химия кремнезема. М.: Мир, 1982. Ч. 1. С. 295.

НОВОЕ ПОНИМАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА

Метагеномный анализ нашел подтверждение необычной гипотезе о том, что некоторые животные способны ориентироваться в магнитном поле Земли при помощи симбиотических бактерий. Бактерии, обитающие в теле животного способны синтезировать магнитные частицы. Такое  наблюдается у некоторых низших протист.

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32772668/

Собаки могут ориентироваться по линиям геомагнитного поля, чтобы срезать лишние углы при движении по малознакомой местности.
elifesciences.org/articles/55080

Эксперименты, поставленные с контролируемыми магнитными полями в лаборатории, показали, что и людям в определенной степени магниторецепция доступна. 

www.eneuro.org/content/6/2/ENEURO.0483-18.2019

ПИРАМИДАЛЬНЫЕ ФОРМЫ КАК РЕЗОНАТОР

Физики провели математическое моделирование резонансного отклика Великой пирамиды (Гиза) при взаимодействии с внешними электромагнитными волнами радиочастотного диапазона (200–600 м). С помощью численного моделирования и мультипольного разложения установлено, что в спектрах сечений поглощения и рассеяния присутствуют резонансные особенности, связанные с возбуждением электромагнитных дипольных и квадрупольных моментов Пирамиды.

Продемонстрированы и обсуждены распределения электромагнитного поля внутри Пирамиды в резонансных условиях для двух случаев, когда Пирамида находится в однородном пространстве или на подложке. Выявлено, что камеры Пирамиды могут собирать и концентрировать электромагнитную энергию для обоих окружающих условий. В случае пирамиды на подложке на более коротких длинах волн электромагнитная энергия накапливается в камерах, обеспечивая локальные спектральные максимумы для электрических и магнитных полей. Показано, что Пирамида в основном рассеивает электромагнитные волны и фокусирует их в область подложки. Обсуждается спектральная зависимость эффекта фокусировки. aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5026556…

РЕПРОГРАММИРОВАНИЕ ЗРЕЛОЙ КЛЕТКИ В СТВОЛОВУЮ МЕХАНОСЕНСИНГ

Использование геометрических ограничений для перепрограммирования зрелых клеток может лучше отражать процесс, происходящий естественным образом в организме. Простая технология позволяет генерировать стволовые клетки из зрелых клеток с высокой эффективностью и без генетической модификации». Ученые экспериментировали с фибробластами — клетками соединительной ткани. Их выращивали в ограниченных прямоугольных областях. Клетки реагировали на физические свойства окружающей среды и передавали эту информацию в ядро, где хранится ДНК.

Фибробласты росли в течение 10 дней и образовали сферические кластеры. Генетический анализ показал, что клетки в них по своим свойствам сходны со стволовыми.

Механосенсинг и механотрансдукция играют ключевую роль в определении поведения мезенхимальных стволовых клеток, контролируя главный переключатель между поддержанием стволовой функции и дифференцировкой этих клеткок. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31628607…

Зрелые клетки могут быть перепрограммированы в стволовые клетки без прямой генетической модификации, достаточно физически ограничить их в пространстве и они самостоятельно вернуться в изначальное состояние, т. е. превратятся в стволовые. На схеме показан рост сферического скопления стволовых клеток из зрелой клетки на замкнутом субстрате. Клетки фибробластов, которые приурочены к прямоугольным областям и имеют возможность расти в течение 10 дней, образуют сферические скопления клеток. При конфайнменте специфические геномные маркеры, обычно ассоциированные со зрелыми фибробластами, терялись к шестым суткам, а к 10-м суткам клетки экспрессировали гены, обычно ассоциированные с эмбриональными стволовыми клетками и iPSC.

Физические параметры, используемые в исследовании, отражают переходные геометрические ограничения, которым клетки могут подвергаться в организме. Например, во время развития создание геометрических узоров и ниш имеет важное значение для формирования функциональных тканей и органов. Точно так же, когда ткань повреждается, либо через ушиб, либо в результате болезни, клетки будут испытывать внезапные изменения в окружающей их среде. В каждом случае зрелые клетки могут вернуться обратно в плюрипотентное состояние, подобное стволовым клеткам, перед тем как быть перераспределены как специализированные клетки для ремонта или поддержания ткани. www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180710113502.htm

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24123223/

ПРОСТЫМИ СЛОВАМИ О ПРИКЛАДНЫХ АСПЕКТАХ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ