Выступление
от 15.02.2014 по статье «Механизм происходящего непонятен».Регистрационный номер: 0455.02
Прочел статью и захотелось сказать как у М.Булгакова: «Подумаешь, бином Ньютона!», так как в ней элементарные задачи поданы в форме сложно-неразрешимых.
Позднее нашел и вероятный первоисточник, почти дословный тому, что на ЭНС, опубликованный в газете «Труд-7» летом 1999 года. Автор А.Грабовский, а название статьи «Золото растет на грядке?». Тогда стал понятен и жанр публикации: подгонка известных фактов «под ответ», под заданную тему, с заменой известных научных объяснений многозначительными намеками на нечто неизвестное. Давайте же последовательно рассмотрим некоторые из сенсационных толкований давнишних опытов, начав с глубины веков.
Разберем 5-летний опыт, который поставил фламандский врач и химик Ян Баптист Ван Гельмонт с веткой ивы, поливая ее только водой. Вес почвы уменьшился всего на 100 гр, а вес дерева достиг 74 кг. «Откуда взялись эти 74 кг? – вопрошает Грабовский. – Ни современники Гельмонта, ни ученые нашего времени так и не ответили на этот вопрос». Что касается современников Гельмонта, сказать не берусь, но вот сегодняшняя наука говорит определенно: органические вещества растений образуются из углекислого газа и воды под действием света. Но до открытия фотосинтеза было еще два века, поэтому Гельмонт и сделал неверный вывод из своего наблюдения, утверждая, что дополнительный вес дерево получило из воды, а не из воздуха. И это несмотря на то, что именно он обнаружил углекислоту в атмосфере. Вся масса джунглей, лесов, полей, значительная часть планктона (диатомовые водоросли, например) – всё это поступило из воздуха, образовалось из той самой углекислоты, с которой самоотверженно борются сторонники «рукотворного потепления климата».
Другой эпизод – «образование» кальция в курином яйце. Здесь просматриваются два сюжета. Первый – в скорлупе яйца кальция больше, чем получает его несушка. В любом руководстве по птицеводству вы найдете, что при вынашивании яйца птица использует резервы кальция, находящиеся в костях, которые идут на построение скорлупы. При этом доля «внутреннего» кальция составляет до 40 процентов от его веса в скорлупе. От содержания кальция в рационе будет зависеть яйценосносность кур и масса яиц. Если же с кормом будет поступать мало этого минерального вещества, организм курицы настолько обеднится им, что ее костяк станет хрупким, вплоть до искривления и даже поломки отдельных костей. Так что курица, действительно, «производит» кальций, но не за счет мифического «преобразования элементов», а из собственных костей.
Второй «куриный сюжет» касается содержания кальция в яйце и цыпленке; его связывают с именем химика, врача и философа Вильяма Праута (начало XIX века). При этом автор статьи утверждает, что «из скорлупы цыпленок кальций, очевидно, не получал». Вот это уже совсем не очевидно: именно из скорлупы цыпленок и получает основную массу кальция, так как в желтке его всего 23 мг. Об этом написано во многих учебниках, и недостаток кальция в скорлупе нарушает образовании скелета у развивающегося эмбриона. Именно с этим связывают вымирание некоторых видов диких птиц, отравленных гербицидами: их яйца имели слишком тонкую скорлупу, хотя в остальном эмбрионы были жизнеспособны.
Зачем же Вильям Праут затеял этот эксперимент? Он был одним из первых, кто высказал предположение о сложной структуре атома и считал, что все атомы происходят из простейшего, из водорода, путем их конденсации («простые составные части сложных тел»). Надо сказать, что 200 лет назад он был не так уж и далек от истины, если вспомнить, что ядра состоят из протонов (ядер водорода) и нейтронов. Кроме химии, Вильям Праут занимался обменом веществ и был первым, кто разделил их на белки, жиры и углеводы, предсказав переход одних в другие. Поэтому идея о том, что живые организмы преобразуют доступные им вещества в те, которые им необходимы, была ему не чуждой, и это он распространил на минералы.
Само по себе превращение одних химических элементов в другие известно и интенсивно изучается. Один из путей – термоядерный синтез, который протекает почти по Вильяму Прауту: ядра атомов водорода, сливаясь, превращаются в атом гелия. При этом выделяется энергия, за которой «ведется охота» уже более полувека. Известно, что термоядерный синтез требует высокой температуры и высокого давления, что служит техническим препятствием его практического использования. Недавно, в феврале этого, 2014 года сотрудники Ливерморской национальной лаборатории (Калифорния, США) объявили, что им впервые удалось воспроизвести термоядерный синтез с выходом энергии, превышающей таковую, необходимую для запуска реакции. В капсулу диаметром 2 мм поместили смесь тяжелых изотопов водорода – дейтерия и трития, а затем облучили ее 192 лазерами, что создало температуру и давление, втрое превышающие условия, существующие в центре солнца. Конечной реакцией послужило появление крошечной «горячей точки» (около половины ширины человеческого волоса) в течение миллионных долей секунды. При этом было излучено 17,3 кДж – почти в два раза больше поглощенного при «разогреве» топлива.
Основным положением обсуждаемой статьи служит превращение одних химических элементов в другие непосредственно в организме растений или животных, что связывают с именем Луи Керврана. Именно ему принадлежит основная трактовка наблюдений, сделанных им самим и другими исследователями. Это явление называют трансмутацией химических элементов, а применительно к живым организмам - «биологической трансмутацией». Луи Кервран провел много интересных наблюдений над курами, в том числе и изложенные выше, настаивая на том, что при этом происходят трансмутации. Особенно интересно наблюдение, когда обильное скармливание курам овса с калием восстанавливало твердую скорлупу яиц. Однако физики-ядерщики подсчитали, что если куры трансмутировали бы калий в кальций в размере нескольких граммов в день и при этом выделялась бы энергия порядка 8 МэВ на одно ядерное превращение, то это сделало бы из курицы атомную бомбу. В ответ на критику Луи Кервран разработал модель низкоэнергетический трансмутации (Cold fusion, or low-energy nuclear reaction, LENR), названной "Kervran effect".
Понятно, что термоядерный синтез в том виде, как он протекает, несовместим с живыми организмами. Но американский химик С. Понс и его английский учитель М. Флешман в 1989 году сообщили, что им удалось запустить термоядерную реакцию при комнатной температуре. Однако когда электрохимики из Техаса провели контрольные измерения, выявились многочисленные методические ошибки, вопрос был закрыт, а «холодный термояд» объявили лженаукой. Однако исследования феномена продолжаются, последняя конференция по этой проблеме проходила в Южной Корее в 2012 году
В январе этого, 2014 года поступило сообщение, что одна из крупных инвестиционных компаний приобрела право на результаты так называемой Andrea Rossi’s E-Cat cold fusion technology, которую намерены разрабатывать совместно с Китаем. С американской стороны выступает компания Industrial Heat, LLC (Северная Каролина). В основе их «холодного термояда» лежит процесс слияния ядер никеля и водорода с образованием меди и выделением огромного количества энергии. Стоит повторить, что научное сообщество до сих пор сомневается в возможности такой реакции. Основным критерием продуктивности «холодного термояда» служит соотношение энергии, необходимой для запуска ядерного синтеза и получаемой в ее результате. В тестах, проведенных в НАСА, оказалось, что требуется гораздо больше энергии, чтобы «сплавить» никель и водород, чем производит сама реакция, но автор проекта А.Росси говорит, что он нашел специальный катализатор, который делает возможным такую реакцию на холоду, фактически без потребления энергии извне. Два многодневных теста, проведенные в Италии, подтверждают заявления Росси. Его «секретный катализатор» очень напоминает средневековый «философский камень», превращающий металлы в золото. Насколько он окажется эффективен в руках современных ученых, покажут будущие исследования.
Я когда-то уже писал, что на биологов физические термины действуют как стеклянные бусы на дикарей, поэтому вынужден извиниться перед читателями за свое дальнейшее изложение и буду рад, если меня поправят. Мне представляется, что в описанных на ЭНС опытах мог бы иметь место не «холодный термояд», а другое физическое явление, так называемый бета-распад, описанный Ферми 80 лет назад. Опять-таки, «мог бы иметь место», если все наблюдения оказались бы верными.
Бета-распад – это радиоактивный распад атомного ядра. Его определяют как самопроизвольное превращение одного из нуклонов ядра в нуклон другого рода: нейтрон может превратиться в протон, а протон – в нейтрон. В первом случае из ядра вылетает электрон — происходит так называемый b—распад; во втором случае из ядра вылетает позитрон — происходит b+-распад. Не вдаваясь в детали (испускание, например, нейтрино/антинейтрино и электронный К-захват), отметим, что исходное ядро неустойчиво, а получившееся отвечает максимальной устойчивости, конечно, если при этом не превращается в радиоактивный изотоп. Бета-распад имеет место у элементов всех частей периодической системы.
В природе постоянно происходит превращение стабильных элементов в их неустойчивые радиоактивные изотопы. На этом основан метод датировки животных и растительных останков по радиоактивности углерода в них. Образование радиоактивных изотопов происходит под действием высокоэнергетических космических лучий и протекает либо с захватом протона (12С – 13N), либо с испусканием позитрона (13N – 13C). Итак, чтобы произошел бета-распад, стабильный атом должен подвергнуться волновому воздействию, перейти в нестабильный изотоп, а затем принять устойчивую форму, превратившись в другой элемент (или другой радиоактивный изотоп). Этот процесс идет с поступлением энергии и с испусканием бета-лучей (электроны или позитроны). Приведенные в статье на ЭНС примеры трансмутаций показывают, как ядра кальция, серы или марганца превращаются в элементы, расположенные рядом в таблице Менделеева (в зависимости от заряда бета-распада – слева при позитивном, справа – при негативном).
Конечно, сразу же возникает масса вопросов. И первый из них – откуда в яйце столько элементов-«предшественников» (суммарное количество других элементов-минералов в пределах 0,3 гр)? Не проще ли было просто «зарядить» яйцо кальцием? В искусственных водоемах был марганец как предшественник железа, а в других случаях? Как подействует бета-излучение на развитие организма? Сколько понадобится энергии, чтобы наработать нужное количество новых элементов, в какой форме и откуда она поступает, ведь у животных организмов единственный используемый источник энергии – молекулы АТФ? И многое-многое другое. И, конечно же, совсем не учитывается, что живые организмы способны накоплять нужные им вещества, так что концентрация в растениях золота, например, может быть много выше его содержания в почве.
Что же мы имеем в обсуждаемой статье? Внешне, похоже, что она основана на известных законах естественных наук, но эти законы поданы безграмотно, с умолчанием самых важных параметров, несовместимых с жизнью как таковой. Такое произвольное трактование законов рассчитано только на сенсацию, а приведенные научные наблюдения, скорее всего, служат результатом методических ошибок. Мне не очень верится в чудодейственный катализатор А.Росса, но, с другой стороны, мы не должны забывать, что многое еще находится за пределами познанного, например, темная материя и темная энергия, которые составляют три четверти Вселенной. Сама по себе Жизнь представляет собой весьма сложную комбинацию химических и физических взаимодействий, которые еще находятся за гранью познанного. Поэтому всякое новое научное наблюдение и сделанные на их основе утверждения и гипотезы нуждаются в квалифицированной экспертизе, главным условием которой служит ее независимость, как считает академик О.Л.Фиговский. В противном случае мы обрастем домыслами и фантазиями.
Э. Шредингер в своей известной книге «Что такое жизнь с точки зрения физики?» (1944 г.) написал: «Мы вправе предполагать, что живая материя подчиняется новому типу физического закона», подразумевая при этом квантовую теорию. Законы квантовой механики объясняют формирование и проявление широчайшего круга явлений живой природы, но здесь мы еще находимся в самом начале пути. Сохраняя скептическую настороженность относительно большинства изложенных в статье наблюдений и не принимая их трактовки, остаюсь в ожидании дальнейшего развития науки.
Заканчивая свое выступление, хочу напомнить, что в методологии есть такой принцип – «Бритва Оккама»: «Не следует множить сущее без необходимости» (или более понятно: «Не следует привлекать новые сущности без крайней на то необходимости»). Бритва Оккама отсекает все лишние допущения (домыслы), оставляя только необходимый минимум сущностей, которые требуются для объяснения явления. Близок ему и принцип современных программистов KISS (“Keep it simple, stupid”) – не усложняй, делай короче и проще. Видимо, автор и его последователи придерживались другого принципа.