4. В ансамбле биоритмов, выявленных для каждого индивида, можно найти такие биоритмы, фазовая координация которых с аналогичными по частоте ритмами солнечной активности статистически устойчива и наблюдается у подавляющего числа обследованных людей или животных. Практическое выявление устойчивого фазового соотношения одночастотных биоритмов и гелиоритмов дает возможность составлять долгосрочные прогнозы тенденции изменения биологических показателей по сумме текущих фаз резонансных ритмов солнечной активности.

Так как ритмы солнечной активности и биоритмы человеческого организма согласованы, то по фазе солнечной активности можно прогнозировать изменение показателей жизнедеятельности, допустим, того же артериального давления или гемоглобина крови. Прогноз будет относиться ко всей популяции, поскольку она характеризуется устойчивыми ритмами, которые, подобно ритмам отдельных организмов, соотносятся с ритмами Солнца.

1.5 Создание теоретической платформы под гелиобиологические явления, открытые А.Л. Чижевским. Современная гелиобиология – основа единой теории биологии

Выявление наборов биоритмов и гелиоритмов, характеризующихся не только длиной периодов, но и жестко фиксированными фазами колебаний, позволило к классическим вопросам гелиобиологии (как работают биологические часы и каков механизм влияния солнечной активности на живой организм) добавить не менее существенный вопрос – почему каждый живой организм, самый сложный и самый примитивный, обладает индивидуальным набором многочисленных биоритмов? Ответ на этот, казалось бы чисто биоритмологический, вопрос немедленно переносит задачу в область проблемы «биологической индивидуальности», т.е. в область иммунологической специфичности живого организма.

Известно, что иммунологическая специфичность проявляется в генетически предопределенном аминокислотном составе белков конкретного организма. Может ли это означать, что она «отвечает» и за специфичность наборов биоритмов того же индивида?

В поисках ответа пришлось заниматься и иммунологией, и фотобиологией, и молекулярной биологией, и генетикой, и эмбриологией, и квантовой физикой, и радиотехникой, и еще многими другими науками. Ответ оказался интегральным. Как недостающее звено он связал воедино законы всех этих наук и выстроил известные ортодоксальные и парадоксальные факты биологии и медицины в неразрывную систему.

Таким недостающим звеном оказалось доказательство волновой природы сигналов, регулирующих генную активность. Эти волновые сигналы в оптическом диапазоне электромагнитных волн генерируются высоко дипольными молекулами белковых соединений, находящихся в живых (обладающих электрической активностью) клетках.

В условиях переменного электрического поля, создаваемого потоками электронов в живых клетках, все белки-диполи превращаются в крошечные осцилляторы, генерирующие электромагнитные волны с частотой, соответствующей размеру и форме вибраторов. Таким образом, оказалось, что иммуноспецифические белки–вибраторы в живой клетке генерируют иммуноспецифические по частоте излучения! Самыми информативными излучениями белков в живой клетке являются иммуноспецифические кванты энергии ультрафиолетового (УФ) диапазона волн (что напрямую согласуется с открытиями А.Г., Л.Д. и А.А. Гурвичей и В.П. Казначеева с Л.П. Михайловой).

Вот почему А.Л. Чижевского так интересовали электрические свойства клеток крови! Гениальная интуиция подсказала ему, что ответы на острые вопросы гелиобиологии лежат в области физики живого вещества – области резонансных явлений.

Открытие единства корпускулярных и волновых свойств живой материи, а также электромагнитной природы информации в клетке позволило: 1) выявить механизм действия солнечных излучений на живой организм; 2) объяснить, как работают биологические часы организма любой сложности; 3) показать, как возникает иммуноспецифичность биологического поля клеток, тканей и всего сложного организма; 4) выявить новую роль известных клеточных органелл в приеме, передаче, фильтрации, направленной трансформации и в прерывании потоков солнечной и внутриклеточной иммуноспецифической волновой информации, идущей к генам; 5) показать электромагнитную природу иммунитета; 6) доказать ущербность центральной догмы молекулярной биологии (ДНК-РНК-БЕЛОК), как не соответствующей законам работы самонастраивающихся систем автоматического регулирования; 7) показать основные принципы переключения генов в процессе клеточной дифференцировки.

Понимание, что каждый ген клетки «ждет» для своей активации резонансный сигнал от соответствующего белка, а затем, активировавшись, становится источником появления кодируемого им другого белка, квантовые характеристики которого могут быть резонансными для активации какого-то гена из генома клетки, позволило представить новый вид потока информации в живой клетке: -ДНК1-РНК1-БЕЛОК1-ДНК2-РНК2-БЕЛОК2-…- ДНКn-РНК-n-БEЛОКn- … В этом ряду предусматривается возможность удлинения, вырезания, разветвления и замыкания белково-нуклеиновых звеньев, формирующих общее метаболическое поле живого организма, построенного на положительных обратных связях.

По сути дела, именно составление цепочек из белоксинтезирующих звеньев (-ДНК-РНК-БЕЛОК-), объединяющихся между собой иммуноспецифичной волновой информацией и целесообразностью работы каждого звена для эволюции всей цепи, и явилось тем фундаментом, тем базисным автокаталитическим процессом, на основе которого возникла жизнь на Земле. Практическими подтверждениями правильности взятого направления в развитии единой теории биологии служат работы А.Г., Л.Д. и А.А. Гурвичей о митогенетическом УФ-излучении делящихся клеток; В.П. Казначеева и Л.П. Михайловой о фитопатологическом эффекте при дистантном УФ-взаимодействии клеток; А.А. Шахова, открывшего и доказавшего закон внутриклеточного полифункционального действия света у растений, а также показанная нами возможность объяснять и систематизировать на основе фундаментальных законов физики и радиотехники все известные, но малопонятные факты классической биологии и медицины.

Единая теория биологии, основанная на неразрывности корпускулярных и волновых свойств живой материи, позволит развивать ее прикладные аспекты – проблемы экологии, патогенеза и лечения различных «непобедимых» хронических заболеваний, борьбы с острыми инфекциями и интоксикациями, раком и аллергией.

А все началось с работ А.Л. Чижевского. Правы были составители меморандума конгресса по биофизике 1939 г., записав в него следующее – «…Труды профессора Чижевского чреваты громадными практическими последствиями, значение которых для медицины… трудно даже представить». Надеемся, что в XXI веке гелиобиология А.Л. Чижевского очистится от груды макулатурных работ, помолодеет и озарит своим блеском все праведные дела «века биологии»[3] .

2. Солнце и ионосфера

Ионосферу невозможно изучать без соответствующего исследования процессов на Солнце и их влияния на процессы в земной атмосфере. Это утверждение, прежде всего, основывается на том, что излучение Солнца - основной источник энергии для атмосферных процессов. Более того, специфическая ионизирующая радиация, которая и является причиной существования ионосферы, или прямо возникает в результате определенных процессов на Солнце, или сильно зависит от солнечных магнитных полей. Излученная Солнцем ионизирующая радиация составляет лишь небольшую часть всей его энергии излучения. Тем не менее, влияние Солнца оказывается весьма значительным, если речь идет о распространении радиоволн. Еще более сильным оказывается влияние избыточной ионизирующей радиации, которая возникает в результате возмущений на Солнце.

Ионосфера образуется при фотоионизации атмосферных компонент рентгеновским излучением Солнца и коротковолновым (короче 1300 А) ультрафиолетовым излучением. Исключением является нижняя область D; она образуется галактическими космическими лучами. Несмотря на обширное количество сведений об ионосфере, относительное влияние этих излучений еще не достаточно ясно. Причина этого заключается в том, что еще мало точных данных о характеристиках ионизирующего излучения Солнца и недостаточно знаний о процессах деионизации и их скоростях. В настоящее время 'самая главная проблема - это, вероятно, недостаток знаний об излучении Солнца.

Солнечные вспышки являются наиболее важной частью солнечной активности, влияющей на ионосферу. Во время этих возмущений, которые будут описаны более подробно далее, происходит интенсивное излучение в рентгеновской области спектра. Рентгеновские лучи с большой энергией проникают глубоко в ионосферу, в результате чего ионизированные области образуются на малых высотах, а это существенным образом изменяет характеристики распространения радиоволн, так что временами происходит полное прекращение радиосвязи на высоких частотах. Поток энергии, вызывающий подобные эффекты, может быть меньше, чем 10-2 эрг/см2·сек.

Иногда во время солнечных вспышек происходит излучение большого количества протонов, которые являются причиной временной повышенной ионизации на малых высотах (область D) в районе полярных шапок. Солнечные вспышки также сопровождаются геомагнитными возмущениями, что влияет на поведение потоков электронов в полярных областях, вызывая уменьшение интенсивности космических лучей.

Солнечная активность связана с числом пятен на диске Солнца. Среднее число пятен изменяется с периодом приблизительно 11 лет. Средняя степень ионизации ионосферы и количество возмущений, следовательно, также изменяется с солнечным циклом.

Ввиду того, что имеющиеся теории процессов на Солнце не в состоянии удовлетворительно объяснить данные наблюдений, ионосферные модели существенным образом зависят от совокупности полных и надежных данных о спектральной интенсивности излучения Солнца. Сейчас, однако, редукция данных солнечных наблюдений в свою очередь ограничивается отсутствием теоретической интерпретации. Очевидно, прогресс в ионосферной теории зависит от прогресса в теории солнечной деятельности. Эти две области знаний неразделимы, и физики, изучающие ионосферу, с нетерпением ожидают новых данных о Солнце[4] .

3. Структура ионосферных областей

Идея о существовании ионосферы в виде некоторого слоя всегда была присуща ионосферным теориям. В количественной форме эта идея была впервые выражена в теории образования ионосферного слоя, созданной Чепменом в 1931 г. Хотя в дальнейшем ряд авторов уточнили условия образования истинного "слоя Чепмена", сама идея все еще остается фундаментальной для ионосферных моделей. Это означает, что для соответствующих атмосферных компонент и длин волн ионизирующей радиации могут быть найдены высота и скорость максимума ионизации. Существующие в настоящее время модели учитывают просто более широкую полосу спектра ионизирующей радиации и охватывают большее количество атмосферных компонент.

Существование ионосферных слоев зависит как от образования электронно-ионных пар и их последующей судьбы, что определяется свойствами ионизируемой компоненты, так и от вида и концентрации окружающей нейтральной среды. Легко можно написать уравнения непрерывности или баланса описывающие эти условия. Трудности появляются при идентификации существенных реакций, определении их скоростей и концентраций соответствующих компонент, а также при решении получающихся дифференциальных уравнений.

В настоящее время вместо наименования "слой" более употребительным стал термин "область". Основой для такого изменения послужили ракетные измерения, в результате которых оказалось, что в ионосфере нет четко ограниченных слоев, представление о которых возникло при интерпретации радиолокационных исследований. И теоретические модели, и эксперименты показывают, что "слои" представляют собой просто большие градиенты электронной концентрации. Градиенты и максимумы концентрации перемещаются (в ограниченной области высот) под влиянием солнечной активности. Область D располагается ниже примерно 90 км. Хотя иногда встречаются упоминания о лежащей еще ниже области С, такое обозначение применяется редко. Промежуток между областью F (около 180 км) и 90 км обычно рассматривается как область Е. Граничные высоты, конечно, не определяются точно. Мы будем рассматривать области ионосферы, расположенные на высотах ниже 160 км, и, следовательно, будем иметь дело в основном с областями D и Е[5] .

Заключение

Исследования по гелиобиологии включают:

1) изучение корреляции изменений определённого биологического показателя (по статистическим данным) с колебаниями активности Солнца;

2) испытания на различных биологических объектах действия условий, моделирующих отдельные факторы солнечной активности. Развитие второго направления только начинается - первая лаборатория по гелиобиологией организована в СССР в 1968 (Иркутск).

Гелиобиология тесно связана с др. отраслями биологии, с медициной, космической биологией, астрономией и физикой.

Основные задачи, стоящие перед гелиобиологией, - выяснить, какие факторы активности Солнца влияют на живые организмы и каковы характер и механизмы этих влияний.

Прогнозы резких колебаний солнечной активности (в частности, хромосферных вспышек) должны будут учитываться не только в космической биологии и медицине, но и в практике здравоохранения, в сельском хозяйстве и др. отраслях науки и народного хозяйства.

Список литературы

1. Концепции современного естествознания / Под ред. И.М. Морозова. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004.