Техника молодежи № 10 1974 г.
Загадки «высокочастотной» биоэлектроники
Статью Л. Виленекой «Светящиеся фантомы» комментирует научный сотрудник НИИ нормальной физиологии АМН СССР
Виктор АДАМЕНКО |
Я долгое время жил в Краснодаре, по соседству с Семеном Давидовичем и Валентиной Хрисанфовной Кирлиан. Еще в детстве познакомился с «высокочастотной» фотографией, которая просто очаровала меня. Совместно с Кирлиан мы провели ряд экспериментов, получили несколько авторских свидетельств и опубликовали научные статьи... И вот я начал работать над диссертацией о механизме получения «высокочастотных» изображений. С какими же вопросами мне пришлось столкнуться?
Рис. 1. Получение изображений предметов в поле высокочастотного разряда
1 -
металлические пластины
2 -
диэлектрическая пленка
3 -
линии электрического поля
4 -
высокочастотный генератор
5 -
объект
На рисунке 1 показана принципиальная схема устройства для получения «высокочастотных» фотографий (на рис. 2 -- его модификация, предназначенная для съемки сложных поверхностей). Пластины конденсатора, между которыми сосредоточено электрическое поле, подсоединены к высокочастотному генератору.
Рис. 2. Универсальное устройство для получения высокочастотных изображений сложных поверхностей
1 -
эластичный диэлектрик
2 -
фотографируемая поверхность
3 -
оптически прозрачное токопроводящее покрытие
4 -
разрядный промежуток
Пластины покрыты диэлектриками (роль одного из них играет фотопленка, на которой и получается изображение); между ними помещается объект. Расстояние между поверхностью последнего и фотопленкой (разрядный промежуток) составляет 10—100 микрон, а напряжение — 20—100 кв. Таким образом, высокочастотный разряд возникает при напряженности электрического поля примерно 1000000 в/см. Вообще говоря, электрический разряд, а тем более высокочастотный, явление очень сложное. Благодаря его изучению были сделаны многие открытия в физике (например, открытие рентгеновских лучей). Для получения «высокочастотных» фотографий используется разряд особого типа — нечто среднее между коронным и искровым. Его отличительное свойство, как заметили еще Кирлиан, равномерное поле (в отсутствии объекта), которое создается за счет диэлектриков.
В любом электрическом разряде лрисутствуют электроны, ионы. Он сопровождается электромагнитным излучением широкого спектра: радиоволны различного диапазона, инфракрасные, световые и ультрафиолетовые лучи. В высоковольтном же разряде имеется еще и рентгеновское излучение, возникающее при торможении ускоренных электронов в электродах. Так за счет чего же получается «высокочастотная» фотография?
Прежде всего отпадают радиоволны и инфракрасные лучи - они фотопленку не засвечивают. Остальных «претендентов» я проверил с помощью довольно простых экспериментов.
Рис. 3. Наблюдение изображений предметов на элентролюминесцентном экране
1 -
тефлоновая шайба
2 -
электрод
3 -
коаксиал
4 -
разрядный промежуток
5 -
прозрачное тонопроводящее покрытие
6 -
стеклянная шайба
7 -
объект — монета
8 -
кольцо для регулировки разрядного промежутка
9 -
электролюминесцентное покрытие
Высокочувствительную фотопленку в устройстве заменил электролюминесцентный экран (рис. 3). Объектом служила обычная монета. На экране получилось отличное изображение. Одно это уже доказывает, что видимый свет не играет особой роли в получении кирлианов-ских фотографий. Ведь возбудить люминофор (ZnS) слабым светом (а интенсивность кирлиановского свечения весьма незначительна) невозможно. Тут, пожалуй, нужен мощный лазер.
Рентгеновское излучение «отфильтровать» относительно просто. Выяснилось, что и оно тут ни при чем. «Отфильтровать» же ультрафиолетовое излучение сложнее. Ультрафиолетовые фильтры в этих условиях не работают, ибо они поляризуются в электрическом поле. Решение было найдено простое: вместо обычной фотопленки (на первоначальном устройстве) использовалась специальная, нечувствительная к ультрафиолету. Изображение получилось и в этом случае. Следовательно, в «высокочастотной» фотографии «повинны» электроны или ионы. «Отсортировать» их нетрудно. На электролюминесцентный экран было нанесено алюминиевое покрытие (толщиной полмикрона), прозрачное для электронов и непрозрачное для ионов. Изображение не пропало. Значит, делаем окончательный вывод: кирлиановские картинки «рисуют» электроны.
Откуда же берутся эти электроны? При сильном электрическом поле происходит холодная электронная эмиссия (автоэлектронная эмиссия). Называется она так потому, что в отличие от термоэлектронной эмиссии (испускание электронов раскаленными металлами) при вылете электронов из вещества температура последнего не снижается. Если в кирлиановском устройстве снять (в npt-дбойный период) кривую зависимости тока от напряженности поля, то она совпадает с теоретической кривой тока холодной эмиссии. Это доказывает, что и суть физических процессов одна и та же.
Итак, электроны вылетают из электродов за счет холодной эмиссии. Но в кирлиановском устройстве в качестве электродов выступают сами объекты: неорганические и живые. Например, при съемке кожного покрова кончика пальца один из электродов — сам палец (см. схему 5 к моей статье в «ТМ» № 7 за 1973 год). Холодная эмиссия живых организмов! Подобное явление еще не наблюдалось — ведь холодную эмиссию получали обычно из металлов и только в вакууме. Каким же образом живые организмы излучают электроны при атмосферном давлении и при этом остаются невредимыми? Здесь основную роль играют, пожалуй, три вещи: применение высоких частот, «экранирование» металлических электродов диэлектриками и импульсный режим работы генератора.
Высокочастотный ток не проникает глубоко в электроды (в отличие от постоянного) и вследствие скин-эффекта распространяется только по поверхности. Поэтому даже очень высокие напряжения при частотах сотни килогерц практически безопасны для живых организмов. В начале нашего века Никола Тесла — пионер в развитии высокочастотной техники - демонстриро вал потрясенной публике захваты ваюший номер: Пропускал чере( свое тело высокочастотный ток напряжением до 1 млн. в!
Главный недостаток автоэлектрон ной эмиссии — ее нестабильность. Поэтому холодные катоды в электродных приборах почти не используются. Но при малых токах (несколько мка) эта эмиссия все-таки устойчива. «Экранировка» металлических электродов диэлектриками и создает условия для получения стабильной автоэлектроиной эмиссии. Диэлектрики поляризуются, и каждая их молекула-диполь (в идеальном случае в отсутствии объекта) представляет собой элементарный автоэлектронный излучатель Поэтому холодная эмиссия происходит не из одной точки, а со всей поляризованной поверхности диэлектрика. Таким образом, и автоэлектронный ток распределен по всей поверхности. А это означает, что в каждом микроканале разряда, возникающем при ионизации воздуха «холодными» электронами, ток очень мал.
Импульсный режим работы генератора выбран по следующим причинам. Во-первых, при фотографировании живых организмов -средняя мощность генератора может быть небольшой (что необходимо для безопасности этих организмов), хотя его импульсная мощность — значительной (что необходимо для развития разряда). А во-вторых, по мере того как «холодные» электроны вылетают из поверхности объекта и производят ионизацию молекул, разрядный промежуток заполняется ионизированным воздухом. Это приводит к увеличению проводимости разрядного промежутка, к уменьшению напряжения между обкладками конденсатора и, соответственно, к уменьшению напряженности электрического поля.
Рис. 4. Получение изображений в высокочастотном разряде в газе низкого давления
1 -
генератор
2 -
электрод-монета
3 -
силовые линии электрического поля
4 -
колба
5 -
люминесцентное покрытие
6 -
прозрачное токопроводящее покрытие
Холодная эмиссия практически прекращается, и изображение исчезает. Именно поэтому при разряде на постоянном токе или при непрерывном режиме работы генератора кирлиановские изображения получить невозможно: тут обязательно должно быть прерывание разряда, чтобы произошла частичная деионизация разрядного промежутка и в зазоре опять появилось поле, необходимое для автоэлектронной эмиссии.
При атмосферном давлении разрядный промежуток нельзя сделать большим, ибо «холодные» электроны, сталкиваясь с молекулами воздуха, теряют энергию. Если же путь свободного пробега электронов увеличить, создав невысокий вакуум, то изображения можно получать при разрядных промежутках, величиной до 20 см. На рисунке 4 показана схема вакуумного устройства. Между прочим, с его помощью наглядно демонстрируется электронная природа «эффекта Кирлиан». Достаточно поднести к устройству небольшой магнит, и изображение монеты отклонится.
Кирлиан давно мечтали о приборе, который позволил бы наблюдать живую клетку под увеличением в десятки тысяч раз. И вероятно, в принципе такой прибор можно сделать. Если монету поместить не в вакууме, а снаружи (при атмосферном давлении), вплотную к цоколю трубки, то в принципе тоже можно получить ее изображение на люминесцентном экране. Изображение просто передастся через диэлектрик. Ведь поляризация диэлектрика в каждой его точке зависит от величины напряженности электрического поля, а та, в свою очередь, от структуры поверхности объекта. (Кстати, именно таков механизм «проявления» надписи на прикрывающей ее бумаге — технический вариант «кожного зрения».) Теперь заменим монету живой клеткой и увеличим изображение методами электронной оптики. Мы сможем наблюдать динамику жизни клетки, находящейся при нормальных атмосферных условиях. Если ее деление (митоз) сопровождается каким-либо излучением, то оно должно фиксироваться на экране: ведь в конечном счете кирлиановские снимки - это картинки полей.
При «высокочастотном» фотографировании важно работать с одной и той же техникой в одинаковых условиях. Тогда наблюдается очень хорошая повторяемость результатов не только на неорганических объек-
тах, но и на живых организмах. Например, фотографии различных участков кожи человека разного цвета. (Это, по-видимому, получается за счет неодинаковых скоростей электронов, вылетающих из тех самых участков.) И такой цвет, как и структура свечения, в одинаковых экспериментальных условиях всегда повторяется. Другое дело, если в организме что-то изменилось. Например, человек болен, принял возбуждающее средство или испытал внезапный стресс. Тогда кирлиановская картинка изменится, вероятно, из-за биоэнергетических сдвигов в организме.
Снимок только что сорванного листа растения... По периферии зеленого объекта - ярко светящаяся корона. Как только лист увянет, она тут же исчезнет. Откуда же появилась корона? При «высокочастотном» фотографировании лист служил одним из электродов конденсатора. А в конденсаторе, как известно, на краях происходит искажение силовых линий поля (краевой эффект), которое тем значительнее, чем больше отношение размеров пластин конденсатора к расстоянию между ними. Преломление силовых линий электрического поля зависит от диэлектрической проницаемости вещества, помещенного между пластинами. Значит, уменьшение короны связано с изменением диэлектрической проницаемости листа при увядании. Но такое объяснение, нельзя считать полным - - возможно, вокруг листа существует некое биоэлектрическое поле, которое присуще только живым организмам: у неорганических объектов таких изменений короны нет.
Если у живого листа отрезать небольшой кусочек, то корона наблюдается и вокруг «ампутированной» части, будто объект целый. Это странное явление пока не объяснено. Но невольно напрашивается аналогия с голограммой. Ведь каждый ее участок воспроизводит полное изображение (правда, с некоторой потерей качества). Подобны ли «высокочастотные» фотографии го-лографическим? Если да, то можно предположить, что живые организмы излучают «холодные» электроны когерентно, то есть «упорядоченно» в пространстве и времени. А биоэлектрическое поле может быть «организатором» этой упорядоченности, которая, кстати, одно из свойств именно живых организмов.
Не менее интересны опыты по «оживлению» увядающего листа. Меняется ли его диэлектрическая проницаемость под воздействием рук «целителя»? Или «целитель» дает энергетическую подкачку листу? Чтобы докопаться до истины, нужны дальнейшие эксперименты.
Возможно, что и тот и другой процессы имеют место. Самое главное то, что действие рук «целителя» удалось объективно зарегистрировать. Аналогичные биоэлектрические сдвиги, вероятно, происходят при действии одного листа на другой.
Если высокочастотный разрядный процесс с живого объекта рассмотреть под микроскопом, то перед глазами открывается незабываемая картина. Вакханалия цветных вспыхивающих точек напоминает перемигивание лампочек во время работы ЭВМ. Но и тут нетрудно заметить определенные закономерности. Например, при увядании листа пляска света постепенно прекращается. Чисто с физической стороны появление вспыхивающих точек можно объяснить испарением вещества в сильном электрическом поле. Этот эффект обнаружил несколько лет назад американский специалист по автоэлектронной микроскопии Мюллер. Обычно испарение происходит при нагреве, но, оказывается, в сильном электрическом поле наблюдается то же с'амое, но без изменения температуры. Такое явление открывает перспективу «прижизненного» спектрального химического анализа живых организмов и возможность наблюдения динамики химического обмена их.
Но почему игра «светлячков» присуща только живым организмам? Отчего у мертвых объектов свечение статично? По какой причине испарение полем вещества у тех и у других происходит по-разному?
Доктор биологических наук В.Иню-шин из Алма-Аты вместе с сотрудниками создал установку для снятия спектральных характеристик высокочастотного разрядного свечения. И вот обнаружилось, что спектры неорганического вещества отличаются от спектров живых организмов отсутствием пиков свечения, причем у вторых эти самые пики изменяются по интенсивности и смещаются по длине волны. Аспирантка Инющина, Н. Федорова, сняла на этой установке колебания интенсивности кирлиановского свечения листьев табака в течение суток (на одной из длин волн). Когда я сравнил полученную кривую с кривой изменения электрического поля Земли (максимум и минимум поля наблюдаются в любой точке земного шара в одно и то же время), то они хорошо совпали. Не означает ли это, что высокочастотный разряд лишь усиливает и делает зримыми те электронные процессы, которые происходят в природе?
В «эффекте Кирлиан» еще много неясного. Сделаны пока только первые шаги, но и они дали в известной мере ошеломляющие результаты.
При создании страницы использованы материалы с сайта http://lib.infopole.ru/