Электромагнитные поля в биосфере - Красногорская Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
может быть описан ряд хорошо известных явлений молекулярного уровня. В
1924 г. В.Ханле /I?/ наблюдал в парах ртути деполяризацию резонансного
излучения (253,7 нм), зависящую от величины внешнего МП. Эта зависимость
наблюдалась только в полях порядка земного (или меньших) и исчезала в
полях более сильных. Явление связано с раощеплени-ом электронных уровней
возбужденного атома, пропорциональным напряженности поля, и прецессией
вокруг направления поля с частотой, соответствующей величине расщепления.
Критическая величина МП, начиная с которой эффект исчезает, обусловлена
временем т возбужденного состояния атома. Чем больше Т , тем меньше
значение критического поля НКр. При "Г = 1СГ(r)с НКр равно нескольким
десяткам мТл. Используя метастабильные возбужденные состояния атомов,
получают возможность измерения МП до НГ^л /18?. Если у ядер атомов
имеется магнитный момент, то они могут быть ориентированы в парах
взаимодействием с магнитным моментом электронного происхождения,
вызванным в слабом МП светом резонансной частоты. Той же степени
ориентация ядер при комнатной температуре беэ освещения можно достичь
лишь при напряженности МП больше 10 Тл. Описанная ориентация, таким
образом, хорошо можбт быть представлена кривыми рис.1.
Естественно предположить, что ориентация атомов, связанная с зее-
мансвским или штарковским расщеплением электронных уровней, может снижать
ориентационную энтропию некоторых химических реакций и тем самым влиять
на их относительные скорости и выходы. С таким случаем, по нашему мнению,
столкнулись исследователи /197, наблюдавшие сезонные смещения выходов
неких конкурирующих реакций. К настоящему времени накопился богатый
материал о влиянии ЭМП на химичеокие реакции в парах и растворах /20,217.
Поле при этом влияет, как правило, не на энергетику реакции, а на
вероятность протекания тех или иных элементарных актов, особенно на
вероятность реакций, протекающих через состояние с разной спиновой
мультиплетностью при фотофизических и фотохимичеоких процессах.
К существенному увеличению времени возбужденного состояния и к
возрастанию чувствительности к слабым полям приводит возникновение
кооперативных эффектов, при которых во взаимодействии с полем принимают
участие несколько частиц, тесно взаимодействующих между собой и
реагирующих как одно целое. Анализ кооперативное(tm) явлений открыл новые
пути понимания ряда важнейших фотофизических и фотохимических процессов,
остававшихся до сих пор неясными, таких, как миграция энергии,
сенсибилизация люминесценции, фотосинтез, фоточувствительность и другие
антистбксовские процессы /22,237. Благодаря кооперативным эффектам
система может долго сохраняться в неравновесных условиях, близких к
срыву, что делает ее чувствительной к специ-
19
а - в парах, б - при координации к катиону, в - во льду
фическим малым воздействиям и создает условия "антистоксовской
переработки" с высоким энергетическим выходом малых квантов в большие.
Существенно кооперативными системами являются водные среда организма,
взаимодействующие с неорганическими ионами, и биополимерами.
Биологические системы - сложно организованные водные системы,
поддерживающиеся за счет обмена веществ в неравновесном состоянии. Бели
пользоваться аналогией с эффектом Халле, то обмен веществ заменяет
облучение резонансной оптической частотой, а длительность возбужденного
состояния обеспечивается кооперативными взаимодействиями. Все это создает
предпосылки высокой чувствительности к очень слабым полям. Не случайно
А.Сент-Дьерди указывал, что"биология, возможно, не преуспела до сих пор в
понимании наиболее основных функций иэ-за того, что она концентрировала
свое внимание только на вещеотве в виде частиц, отделяя их от двух матриц
- воды и электромагнитного поля". /24, с.5$7.
Исключительные свойства водных систем обусловлены прежде всего большим
дицольным моментом отдельной молекулы и способностью молекул вода
образовывать кооперативные системы путем установления сети водородных
связей. Входя в коллоида атмосферы, в гидратные оболочки ионов, в
капилляры и граничные слои, молекулы вода, изменяясь сами, определяющим
образом влияют на свойртва системы, в которой они участвуют /257.
На рис.2 дана схема перестроек геометрии молекулы воды при изменении ее
окружения. Изменение гибридизации электронных орбиталей при этом связано
только с перераспределением характеристик электронов, так как набор
квантовых чисел - адиабатический инвариант. Перераспределение'- процесс
инерционный - определяется вероятностью сближения электронов. Время
перестройки 10"(r)- НГ'с оценивается по интенсивности линий, относящихся к
запрещенным межконфигурационным переходам /267. Чрезвычайно важно, что
время перестройки значительно больше времени "оседлой" жизни молекулы.
Этот факт открывает воз-20
можность четко представить механизмы ряда пока недостаточно ясных
явлений, в частности, детали механизма воздействия слабых ИНЧ полей на
