Сформулирована и обоснована концепция биокоммуникации на основе известного в радиофизике принципа модуляции несущей частоты и резонансных частот в приемо-предающих устройствах. В качестве несущей частоты предложено когерентное излучение космических мазеров на молекулах ОН (1.7 ГГц) и орто-Н2О (22.3 ГГц), частоты которых близки частотам средств мобильной связи. Обнаруженные нами вращательные резонансы этих молекул в воде и водных растворах биомолекул рассмотрены как резонансы контуров приемника и передатчика в канале радиосвязи.
Физический механизм обмена сигналами между био-объектами (биокоммуникация) давно занимает исследователей [1, 2], поскольку имеется много наблюдений существования канала связи неустановленной природы между особями, удаленными на большие расстояния. Системы коммуникаций между животными И.П. Павлов назвал первой сигнальной системой. Он подчеркивал, что эта система является общей для животных и человека. Это низший, эмоциональный уровень без включения абстрактного мышления, который в полной мере присущ только человеку (вторая сигнальная система И.П. Павлова). При этом хорошо изучен дистанционный обмен сигналами по зрительному и акустическому каналу связи, а также хемокоммуникация с помощью пахучих веществ-феромонов [http://ido.rudn.ru/psychology/animal_psychology/5.html]
Однако в некоторых случаях биокоммуникацию невозможно объяснить без привлечения электромагнитного канала связи.

Например, при делении икринок вьюна были обнаружен обмен сигналами между разделенными объемами с икрой, что проявлялось в рождении уродов-вьюнов [А.Бурлаков и др., ДАН 368(4), 562, 1999].

Наблюдаемое взаимодействие между клетками авторы относят к электромагнитному и обосновывают митогенетическим излучением Гурвича [1], которое испускают все ткани животных и растений, а также дрожжи, бактерии и др.
Наибольший интерес здесь представляет биокоммуникация между людьми. ... Имеются факты, когда близкие родственники, чаще матери, испытывают дискомфорт (сны), если их дети попадают в сложную ситуацию или погибают.
...
Предлагаемые в литературе варианты механизма обмена сигналами не соответствуют существующим физическим представлениям. Основным ограничивающим фактором здесь является закон сохранения энергии, источник которой необходим для осуществления передачи сигнала. Однако это требование корректно не обсуждается ни в одной из рассматриваемых моделей. ...
Базовый принцип. Известно, что передача информации по радиоканалу (теле- или оптоволоконному) обеспечивается передатчиком, несущая частота которого модулируется (чаще всего по амплитуде) в соответствии с передаваемой информацией. Резонансный контур приемника настраивается на частоту несущей волны и выделяет эту информацию.
...Известно, что основная энергия в радиосвязи затрачивается на генерацию излучения на несущей частоте. Это важный аргумент для обоснования принципиальной возможности существования обмена сигналами по электромагнитному каналу между био-объектами: для приема сигнала не требуется затрат дополнительной энергии, если у приемника есть резонансный контур(ы), частота которого совпадает с частотой несущей. При этом хорошо известно: чем больше резонансных частот, на которых идет прием, тем выше помехоустойчивость и селективность канала связи.
Таким образом, если био-объекты обладают резонансными частотами и существует внешний источник несущей на этих частотах, то необходимые требования для обеспечения канала связи между ними формально будут выполнены.

Остановимся на анализе этой особенности.
Резонансные частоты водосодержащих био-объектов. Предложенная нами концепция [3] разработана на основе экспериментально установленного нами нового физического явления: вращения молекул в воде и водных растворах биополимеров как в газе [4]. Пример спектра четырехфотонной спектроскопии [4] воды в субтерагерцовом диапазоне показан на рис.1. Существенно, что недавно наши выводы о наличии мономеров в воде были подтверждены независимыми исследованиями в США [H. Huanga, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106(36), 15214 (2009), www.pnas.org_cgi_doi_10.1073_pnas.0904743106].
.......

Для нас существенно, что интенсивность (концентрация) линий молекулы ОН и орто-изомеров Н2О увеличивается в растворах био-молекул, поскольку космические мазеры излучают на вращательных переходах этих молекул. Заметим, что, по-видимому, впервые, узкие (~1-3 ГГц) линии в воде, в растворах солей и тканях человека были получены ранее в спектроскопии поглощения микроволнового излучения ЛОВ [5]. Однако их положение на оси частот не было отнесено к каким-либо переходам мономеров в воде (см. Рис.3 из работы [5]). Признание факта вращения молекул позволяет теперь отнести эти экстремумы к резонансам молекул ОН, Н2О и Н2О2, частоты которых попадают в эти диапазоны. Важно, что они есть и в тканях человека [5]. Например, вода, нагретая ладошкой руки, отличается большей проводимостью, чем при электроподогреве [6]. Несомненно, этот факт заставляет признать присутствие резонансных линий в излучении ладошки.

Рис.3. Линии поглощения в объемной воде (а) и тканях человека (б) из работы.

Внешний генератор несущей частоты. Вторым базовым физическим явлением, положенном в основу нашей концепции [3], является генерация микроволнового когерентного излучения звездными мазерами [Д. Дикинсон, УФН, т.128, вып.2, с.345, (1979); В.С. Стрельницкий, Космические мазеры, УФН, т.113(3), 463 (1974)] (микроволновыми лазерами) на вращательных переходах молекулы воды Н2О и гидроксила ОН. Эти мазеры распределены во всех частях Вселенной на небесной сфере. Интенсивность излучения этих мазеров достигает величины до 107 квантов в секунду на квадратный сантиметр поверхности Земли. Они сосредоточены во многих известных созвездиях: Лебедь, Орион и др. и непрерывно облучают Землю на частотах, сопоставимых с несущей частотой средств мобильной связи.
Зная эти экспериментальные факты, можно допустить, что в рассматриваемом случае канала связи аналогом несущей частоты является излучение космических мазеров, а приемником (или модулятором передатчика) является резонансные переходы в молекулах воды или гидроксила. Принимая во внимание существование мазеров, облучающих Землю на одной из частот (0.74 см-1, 22.25 ГГц) перехода молекулы Н2О (длина волны 1.35см), а также молекулы ОН (1.667 ГГц, длина волны~18см), рассмотрим возможный аналог общеизвестного принципа любого канала радиосвязи. Естественно ожидать, что резонансные частоты рожденных близнецов совпадают, особенно однояйцовых. Поэтому у них этот канал связи проявляется более отчетливо, чем у других, что подтверждается статистикой. Весьма интересным фактом здесь является также то, что мазеры на молекулах воды работают только на орто-изомере и отсутствуют на пара-Н2О. Если учесть, что в водных растворах белков линии пара-изомеров подавляются, а интенсивность линий орто-изомеров возрастает (см. Рис.2), то модуляцию несущей частоты космического мазера эффективнее проводить именно на линии орто-изомера. (Удивительная гармония живого и физического мира)
Если предположить, что эмоции (первая сигнальная система по Павлову у всех животных и человека) изменяют концентрацию ОН и соотношение орто-пара спин-изомеров Н2О в организме, то модуляция несущей будет зависеть от эмоционального состояния организма: гнев, радость, испуг, страх и пр. Несомненно, что стресс будет приводить к изменению температуры, помимо биохимического состава. Нам известно [S.M. Pershin, A.F. Bunkin, Laser Phys. 19(7), 1410-1414, (2009)], что вода есть неравновесная (в смысле спиновой температуры) жидкость и повышение температуры увеличивает отношение орто/пара. Тогда становиться понятным возможный механизм обмена не только между био-объектами, но и влияние на жидкую воду в объеме [7], поскольку эмоции у всех народов имеют одинаковую реакцию на источник и не зависят от различия языковой речи.
Существенно заметить, что излучение звездных мазеров уширено из-за эффекта Доплера при расширении оболочки звезды со скоростями до сотен км/сек. Это уширение может компенсировать наблюдаемый сдвиг резонансных частот из-за взаимодействия с окружением [5]. Поэтому это излучение (несущая частота) может быть промодулировано одновременно на нескольких резонансах молекул воды или гидроксила в живом организме, что повышает избирательность канала связи. Существенно, также то, что частоты мазеров лежат в микроволновом диапазоне, излучение которого проникает в здания и обеспечивает взаимодействие объектов внутри помещений.
Влияние средств мобильной связи. Стремительная телефонизация с привлечением средств мобильной связи, работающих в полосе частот в окрестности 0.9 и 1.7-1.8 ГГц существенно изменила уровень электромагнитного фона (загрязнения). Этот фон может оказывать возмущающее действие на биологические объекты посредством возбуждения молекул гидроксила ОН на вращательных переходах в полосе 1.6-1.7 ГГц и повышать активность свободного радикала ОН в вращательно-возбужденном состоянии. Очевидно, что высокая интенсивность такого загрязняющего фона, особенно вблизи антенных комплексов, экранирует регулирующее влияние излучения космических мазеров на нормальное функционирование растительного мира и животных, которые миллионы лет эволюционировали в СВЧ поле этих мазеров. Так, наличие излучения космических мазеров, позволяет обосновать суточную модуляцию свечения [В.И.Лобышев и др. J. Mol. Liq. 1999, 82, 73] и проводимости [В.В.Цетлин и др., Солнечно-земная физика, 2(12), 361- 363, 2008] воды как фактор проявления их влияния на водосодержащие объекты, например, как синхронизатор биологических часов и многое другое.
Особое влияние здесь, несомненно, распространяется на человека, который практически не расстается с приемо-передающим устройством в виде мобильного телефона. Не случайно в последние годы появляются сообщения об отрицательном действии излучения мобильных телефонов на человека. Зная теперь о возможности резонансного взаимодействии излучения мобильного телефона с организмом, становиться понятным несостоятельность утверждения о безвредности излучения якобы из-за его незначительной мощности. Важно, что эта мощность сосредоточена в узком спектральном диапазоне, который может совпадать с резонансом молекул гидроксила, концентрация которых в нейтральной воде не менее чем 107 см-3.
Выводы. Сопоставление экспериментальных фактов спектроскопии СВЧ поглощения и гигагерцовой четырехфотонной спектроскопии показывает, что в воде существуют вращения молекул Н2О, ОН и Н2О2 с узкими резонансами как в газе. Учитывая, что космические мазеры на молекулах орто-Н2О и ОН непрерывно облучают Землю когерентным излучением, можно утверждать, что все водосодержащие объекты с умеренным поглощением на этих частотах будут модулировать интенсивность излучения этих мазеров пропорционально изменению концентрации молекул орто-Н2О и ОН.
Таким образом, находясь в рамках современной физики, можно утверждать, что безконтактный обмен сигналами между био-объектами возможен по классической схеме радиосвязи без каких-либо нарушений законов сохранения энергии с использованием излучения космических мазеров как неиссякаемого источника несущей частоты. Очевидно, что предложенная концепция может обосновать упомянутые выше явления биокоммуникации. Несомненно, необходимы дополнительные эксперименты, которые будут проведены в ближайшем будущем, для обоснованного подтверждения этой концепции с учетом уже известных и новых фактов.
Першин С. М.,
Институт Общей Физики им. А.М. Прохорова РАН,
тел.8499-503-87-58; pershin@orc.ru
Литература.
1) Гурвич А.Г., Гурвич Л.Д. Митогенетическое излучение, физико-химические основы и приложения к биологии и медицине. М.1945. - 283с.
2) Popp F.A. Photon storage in biological systems. - Int Electromagnetic Bio - Bio-Information. Munchen - Wien-Baltimor. 1979, p.123-151
3) С.М. Першин, Тез. конф. «Водные экосистемы, организмы и инновации», изд. Биологический ф-т МГУ, 15 окт. 2005; стр.27
4) А.Ф. Бункин, С. М. Першин, С.А. Потехин, Р.С. Хусаинова, Биофизика, 54(3), 275 (2009); S.M. Pershin, A.F. Bunkin, N.V. Anisimov, Yu.A. Pirogov, Laser Physics, 19(3), 1-4 (2009)
5) В. Петросян, Ю.В. Гуляев, Э. Житенева, В. Елкин, Н.И.Синицын, Радиотехника и электроника, Вып. 1, 127, (1995).
6) О.В. Бецкий, В.В. Кислов, Н.Н Лебедева, Миллиметровые волны и живые сиcтемы, - М.: «Сайнс-Пресс», 2004ю – 272 с.
7) Масару Эмото, Послание воды, -Минск: «Попурри», 2006 – 144с.http://www.phys.msu.ru/rus/about/sovphys/ISSUES-2010/03(80)-2010/9883/