Б. М. Владимирский Как космическая погода влияет на нашу жизнь? «Возможно, одной из наиболее важных проблем современной науки является механизм влияния сверхслабых воздействий (связанных, по-видимому, с явлениями, происходящими вне нашей планеты) на результат различных процессов, включая биологические» . Л. А. Блюменфельд.
Оглавление 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Введение: биологическое действие микродоз химических и физических факторов – кардинальные изменения представлений в экологии. Что такое космическая погода? Как изменения космической погоды проникают в среду обитания. История: как были открыты эффекты космической погоды в биосфере? Эффекты космической погоды в биосфере – бактерии, клетки, растения. Эффекты космической погоды в биосфере – в воздухе и под водой. Эффекты космической погоды в биосфере – млекопитающие, организм здорового человека. Космическая погода и медицина. Космическая погода и биологические ритмы – от многолетних циклов до внутрисуточной ритмики. Космическая погода и социальные явления – социальные кризисы, творческая активность, «пассионарные толчки» Л. Н. Гумилева. Космическая погода и техносфера – от вмешательства космической погоды в точные измерения до аварийности в инженерно-физических системах. Общий взгляд. Цитированные работы. Рекомендуемая литература. Сведения об авторе.
1 Новая биофизика биологическое действие микродоз
В последние десятилетия в биофизике сделан ряд открытий фундаментальной важности. Может быть, самым впечатляющим и, одновременно, самым масштабным является надежное обнаружение исключительно высокой чувствительности биологических систем к внешним воздействиям разной природы. Общеизвестно, что физиологический эффект от введения в организм какогонибудь биологически активного вещества зависит от применяемой дозы – количества молекул этого вещества, попавшего во внутреннюю среду организма. С уменьшением дозы измеряемый физиологический эффект снижается, так что при некотором ее значении делается необнаружимым, не отличающимся от контрольных замеров. Суть открытия, которое было сделано в Институте биохимической физики РАН, состоит в том, что при дальнейшем снижении дозы – на несколько порядков – физиологический эффект снова появляется. Оказалось, что такая закономерность имеет место для очень многих биологически активных веществ – противоопухолевых и радиозащитных препаратов, ингибиторов и стимуляторов роста растений, гормонов, нейротропных препаратов, адаптогенов и т. д. Самое же главное – физиологическое воздействие регистрируется при сверхмалых количествах космических веществ, когда доза падает до одной молекулы, приходящейся на одну клетку организма, когда перестает «работать» знакомый из школьного курса химии «закон действующих масс» . Выяснилось, что этот парадокс – действие сверхмалых доз – не связан с какой-то структурной особенностью вещества или уровнем биологической организации. Другие закономерности, выявленные в такого рода опытах, представляются странными и загадочными (о них можно узнать, обратившись к обзорной работе (Бурлакова и др. , 2004)). Однако, основная интрига здесь состоит в том, что действие сверхмалых доз – со всеми их таинственными закономерностями – существует не только для химических агентов, но и для физических.
Большие дозы ионизирующей радиации гибельны для большинства организмов. Но, как выяснилось, микродозы радиоактивных излучений для жизни, видимо, необходимы. Самые красивые эксперименты в этой области поставил наш соотечественник А. М. Кузин. Например, он сравнивал развитие некоторых растений, у которых было обычное (нормальное) соотношение двух изотопов калия К 39/К 40 (радиоактивный) с растениями, у которых радиоактивного калия не было вообще. Оказалось, что растения с радиоактивным изотопом К 40 «чувствовали» себя лучше (Кузин, 1994). Для справки: для любого организма внутренние источники радиоактивного облучения (из-за содержания Член-корреспондент РАН радиоактивных элементов) составляют не Александр Михайлович КУЗИН более 24% всей естественной дозы. Доля калия от всей дозы внутренних (1906 - 1999) источников – около 20%.
В лаборатории А. М. Кузина было открыто еще и особое биологически-активное вторичное излучение, возникающее при облучении организмов малыми (безопасными) дозами ионизирующей радиации. Если, например, облучить гаммаизлучением семена, а потом поместить рядом с ними обычные (необлученные) на несколько часов, то всхожесть этих последних возрастает. Это излучение – «биогенное» , действующее на расстоянии, является электромагнитным и очень слабым. Его проще всего обнаружить не при помощи ФЭУ, а «биоиндекатором» - путем измерения физиологического эффекта на другом родственном биообъекте. (Так в свое время были открыты «митогенетические лучи» - сверхслабое оптическое излучение делящихся клеток). Между прочим, биоиндикаторы теперь все чаще стали использоваться для изучения сверхслабого оптического излучения клеток (интегральный поток – порядка сотни фотонов в сек. с кв. сантиметра). Это сверхслабое излучение отнюдь не является простой биолюминесценцией. Установлено, что поток этого излучения несет важную для клеток информацию. Между клетками, находящимися между собой в общении по оптическому каналу, можно поставить узкополосные фильтры. Оказывается, для клеток не безразлично в какой именно полосе они принимают излучение от своих «индукторов» . Выяснено, что биологическое воздействие сверхслабыми электромагнитными полями возможно в самых разных частотных диапазонах – в том числе – на экстремально низких частотах. Вот один из экспериментов, демонстрирующих биологическое действие сверхслабого переменного магнитного поля: у плоских червей планарий Gigardia tigrina (размер около 8 мм) ампутировали часть тела; затем следили за скоростью регенерации с помощью компьютерной морфометрии, как именно строился индекс регенерации показано на рисунке; если биообъекты находились в переменном магнитном поле, коллинеарном геомагнитному, регенерация проходила значительно быстрее. Эффект устойчиво воспроизводился даже тогда, когда амплитуда переменного поля на частоте 10 Гц составляла всего 0, 6 н. Тл. Индукция статического геомагнитного поля – около 50 мк. Тл (Н. А. Белова и др. , 2005).
Если обобщить накопленный в последние десятилетия экспериментальный материал, то основной вывод, важный для последующего изложения, таков: зависимости «доза – биологический эффект» подлежат уточнению; раньше полагали, что эти зависимости имеют вид, показанный на рис. А; на самом деле эти зависимости выглядят так, как показано на рис. В. Здесь имеются особенности, которые принято определять как «насыщение» , «привыкание» , «окна чувствительности» , «изменение знака эффекта» .
Практические последствия всех этих открытий, очевидно, очень важны. В медицине, например, воздействие микродозами различных факторов открывают совершенно новые терапевтические возможности. Получает, между прочим, некоторое теоретическое обоснование старинная медицинская система – гомеопатия. В экологии учет новых данных неминуемо приводит к кардинальным изменениям. Оказывается, ниже предельно-допустимых уровней физические и химические факторы окружающей среды также оказывают биологическое действие. И это означает, что список биотропных факторов внешней среды сразу резко возрастает. Раньше считалось, что отрицательные аэроионы воздуха не имеют сколько-нибудь серьезного экологического значения – уж очень низка их концентрация в естественных условиях. Теперь ясно: это экологический фактор. Прежде полагали, что инфразвуковые колебания, генерируемые во время развития полярных сияний, едва ли экологически значимы – уж очень «мала» их амплитуда… Теперь это соображение не кажется серьезным. И так далее… В разряд экологически важных параметров внешней среды попадают все геофизические поля. Например, поле радиоволн, в котором мы всегда живем (эти радиоволны низкой и очень низкой частоты «заперты» в естественном волноводерезонаторе, о котором см. ниже, раздел 2). Упомянутые геофизические поля по разным причинам зависят от солнечной активности. Но если изменения этих геофизических полей (весьма «слабых» ) зависят от солнечной активности и, одновременно, имеют экологическое значение, то можно ожидать, в принципе, наличие зависимости от хода солнечной активности и каких-то биологических показателей? Оказывается, именно такой класс явлений реально существует и давно изучается. Долгое время, однако, зависимость биологических показателей от солнечной активности – космической погоды казалась странным парадоксом. Разве может быть такое? . .
2 Космическая погода. Как изменения космической погоды проникают в среду обитания (этот раздел физики могут опустить)
Космическая погода – совокупность различных процессов в космическом окружении Земли – определяется сложным комплексом явлений, протекающим на поверхности Солнца. Поэтому сначала уместно напомнить некоторые сведения об этой ближайшей к нам звезде. Согласно «стандартной солнечной модели» , которая базируется на колоссальном, тщательно проанализированном материале наблюдений Солнца и большого числа звезд, энерговыделение в его ядре стабильно. Это соответствует отсутствию каких-либо изменений светимости (не более 0, 1% - согласно данным последних десятилетий). Энергия из зоны ядерных реакций (сфера 0, 1 радиуса звезды) передается наружу сначала диффузией фотонов. На глубине 0, 3 радиуса (считая от поверхности) включается еще один механизм переноса – конвекция. Циркуляция солнечного вещества в этой зоне порождает самовозбуждающиеся колебания: часть кинетической энергии движущейся плазмы превращается в энергию магнитных полей, а эти поля влияют на картину течений. Основной период автоколебаний – составляет 22 года. На солнечной поверхности наблюдается непосредственно половина этого периода – около 11 лет. Циклы этого фундаментального ритма нумеруются: сейчас (2007)начинается цикл № 24. 11 -летние циклы легко обнаружить в простейших наблюдениях по многим показателям. Исторически первым таким показателем было просто число солнечных пятен, наблюдаемое в данный день. Согласно современным модельным представлениям, пятна – это просто жгуты силовых линий магнитного поля. На диске видно их сечение поверхностью Солнца (фотосферой). Они вполне аналогичны подковообразным магнитам, располагающимся преимущественно вдоль параллели, мы видим их полюса, по ходу вращения северный и южный – или наоборот – в каждом 11 -летнем цикле последовательность меняется. Пятна кажутся черными по контрасту – температура внутри жгута силовых линий ниже окружающего газа процентов на 25. Самые употребительные индексы, характеризующие степень интенсивности всякого рода явлений, наблюдаемых на солнечном диске в данный день, связаны именно с пятнами. Пятна наблюдаются группами (активные области). Можно подсчитывать общее число пятен и учитывать число их групп. Тогда – это так называемые числа Вольфа. Можно определить просто суммарную площадь пятен. Ежесуточные ряды подобных индексов за весь период телескопических наблюдений (около 300 лет) тщательно анализировались. При этом было, прежде всего, изучено солнечное осевое вращение. Картина получилась сложная: ведь вращается рисунок конвективных течений, в которых есть еще и особые поверхностные колебания – так называемые инерционные. Для земного наблюдателя экваториальная зона вращается с периодом около 25 суток, полярная – около 29 суток. Употребителен некоторый «средний» период вращения (керрингтоновский) – 27, 275 суток. Эти условные периоды для удобства нумеруются – первый день оборота номер 2290 соответствует дате 25 апреля 2001 г. и так далее через 27 суток (отбрасывая дробную часть). Если располагать обороты последовательно друг под другом, получается особый календарь Бартельса. Многие важные детали пространственной организации явлений на солнечной поверхности в таком календаре хорошо видны – например, активные долготы – меридиональные зоны преимущественного появления активных областей. Упомянутая пространственная организация может быть выявлена и другими методами. На рис. 1 показан спектр вариаций общего магнитного поля Солнца, наблюдаемого с помощью магнитографа. Период 26, 95 суток присутствует практически всегда – даже после «переполюсовки» (инверсии знака поля), что случается в каждый максимум 11 -летнего цикла. Еще один важный итог анализа деятельности ряда чисел Вольфа – вывод о присутствии в солнечных автоколебаниях целого ряда долговременных устойчивых периодов – от 2, 0 0, 2 года до 200 лет. Многочисленные закономерности, касающиеся динамики солнечной активности, изложены во многих монографиях (Витинский и др. , 1986).
Рис. 1. Спектр мощности вариаций общего магнитного поля Солнца (наблюдаемого как звезда) в области семейства периодов ≈ 27 суток. По вертикальной оси – величина, пропорциональная спектральной плотности. Цифры у пиков – значения периодов. Данные 1968 – 1981 гг. (В. А. Котов, Л. С. Левицкий, 1984).
Многие важнейшие события солнечной активности – космической погоды происходят довольно высоко над поверхностью Солнца – в его атмосфере. Самые внешние слои солнечной атмосферы (очень горячие) - короны находятся в состоянии непрерывного расширения. На расстоянии в несколько десятков солнечных радиусов скорость расширения достигает примерно 400 км сек. Это грандиозное явление получило название солнечного ветра. Солнечный ветер «дует» во все стороны и вся межпланетная среда заполнена этой движущейся горячей плазмой. (Здесь Читатель переходит от астрофизики в совсем иную область знаний – космическую физику). Химически солнечный ветер – водород с примесью гелия. Физически – это сплошная среда, в которой может распространятся звук и возможны газодинамические разрывы, включая ударные волны. Важная оставляющая межпланетной плазмы – магнитное поле, «вытягиваемое» ветром из короны. Если некоторый объем межпланетной плазмы покидает солнечную корону, то двигаясь по радиусу со скоростью 400 км сек, он преодолеет расстояние до орбиты Земли (астрономическая единица, 150 млн. км) за 4, 5 суток. Солнце успевает за это время повернуться примерно на 60°. Силовые линии межпланетного магнитного поля не теряют связь с Солнцем. В итоге, если смотреть со стороны северного полюса Солнца на плоскость земной орбиты, получается картина спиралей, показанная на схеме рис. 2. Очень важный элемент этой картины – секторная структура межпланетного магнитного поля. В определенных интервалах гелиодолгот силовые линии поля направлены либо от Солнца (северная полярность, знак «+» ), либо – к Солнцу (южная полярность, знак «-» ). Эта структура – отражение соответствующей структуры общего магнитного поля Солнца, измеряемого с Земли оптическими методами. Прохождение Земли через границу сектора (например, «+» «-» ) – весьма существенное изменение космической погоды. Такие события происходят при умеренном уровне солнечной активности каждую неделю – в это время наблюдаются обычно четыре сектора. Но, конечно, составляющими космической погоды являются и всякие другие изменения параметров солнечного ветра. Можно привести такие примеры: – межпланетное магнитное поле (полный вектор) имеет в среднем индукцию около 7 нанотесла, но иногда может превышать 50 или падать до 0, 7 (те же единицы); – скорость составляет, как уже говорилось, для низких гелиоширот около 400 км сек, но были зафиксированы значения 156 км сек и 1020 км сек; – плотность плазмы в среднем около 9 частиц в см 3, но бывает и 0, 1 и 140 (те же единицы); – температура плазмы может различаться в 200 раз. Следует отметить, что замагниченный солнечный ветер, будучи одним из определителей космической погоды, не участвует вовсе в энергетическом бюджете Солнца, составляя энергетически совершенно ничтожную долю от его светимости.
Спектр волнового электромагнитного излучения Солнца представлен на рис. 3. Заштрихованная область, как уже говорилось, не изменяется при вариациях солнечной активности. Зато в коротковолновой области – жесткий ультрафиолет, рентген – изменения очень значительны. Эти изменения имеют ритмическую и спорадическую составляющие и являются также важными факторами космической погоды. Для того, чтобы разобраться как именно различные проявления космической погоды «перерабатываются» далее в вариации экологических параметров и действуют «микродозами» на биосистемы, необходимо в общих чертах представить себе «устройство» среды обитания (рис. 4). Биосфера – это глобальное сообщество всех организмов – располагается на поверхности Земли под защитой нескольких оболочек. (Читатель заметит, что здесь изложение будет касаться еще одной области знаний, так что имеет место переход от космической физики к геофизике). Самая внешняя из них (и самая обширная) – магнитосфера. Ее сложная структура и процессы, в ней протекающие, не могут быть здесь рассмотрены. Краткие сведения можно почерпнуть из справочной литературы (Бруцек, 1980; Мальцев, 1993), где приведена и соответствующая библиография. Благодаря магнитосфере солнечный ветер никогда не попадает в среду обитания, но изменения всех его параметров фиксируются на поверхности планеты косвенно. Можно сказать, что в магнитосфере располагаются естественные «радиостанции» , работающие на очень низких – экстремально низких частотах – килогерцы – миллигерцы. «Сигналы» этих «радиостанций» постоянно «принимаются» Биосферой, параметры этих сигналов сильно зависят от космической погоды. Следующая защитная оболочка – ионосфера.
Устройство среды обитания
Она образуется из-за поглощения в верхней атмосфере солнечного рентгеновского излучения. Ионизирующее ультрафиолетовое солнечное излучение поглощается озоносферой. Динамика этих оболочек также очень сильно зависит от космической погоды. Электрически высокопроводящие поверхности ионосферы и поверхности Земли образуют особую полость – волновод. В этой полости «заперты» радиоволны с частотой менее 1 МГц. Этот электромагнитный фон формируется несколькими источниками: шумит сама атмосфера, есть еще несколько чисто геофизических источников, излучает и литосфера. В нашу эпоху вклад в этот фон вносят и поля индустриально-технического происхождения. Близ максимума солнечной активности, когда поток солнечного рентгеновского излучения относительно велик, ионосфера становится весьма мощным электромагнитным экраном, интенсивность запертого радиоизлучения заметно возрастает по сравнению с эпохой минимума. Волновод имеет собственные частоты, так что он еще и резонатор (основной «тон» - 8 герц). Стенки волновода электрически заряжены, так что мы находимся в сферическом конденсаторе (поверхность Земли – «минус» ). Электрическое поле атмосферы также зависит от космической погоды. Совокупность электромагнитных явлений в магнитосфере-ионосфере в обобщенном виде отражается индексами геомагнитной активности. Таких индексов известно несколько. Все они являются показателями размаха изменений геомагнитного поля. Иногда этот размах (средний для некоторого числа обсерваторий) измеряется в баллах (Синдекс), иногда – прямо в величине изменений индукции (А-индекс, нанотеслы). Подобно числам Вольфа, длительный ряд геомагнитных индексов подробно исследовался. На рис. 5 показан спектр мощности вариаций аа-индекса, где хорошо видна космическая ритмика – полосы повышенной спектральной плотности на периодах около 27 – 13 – 9 суток. Важно обратить внимание на различие этих индексов от индексов солнечной активности: последние отражают явления, происходящие на всем солнечном диске интегрально, с запаздыванием Солнце-наблюдатель 8 минут. Индексы геомагнитной активности описывают главным образом эффект солнечного ветра – магнитосферы. Сигнал от Солнца исходит от узкой зональной области, откуда стартует струя солнечного ветра, поступающая на Землю спустя 4, 5 суток.
Весь рассказ о механизмах передачи эффектов космической погоды в среду обитания уместно иллюстрировать, перечислив цепочку причин – следствий для самого яркого ее проявления – мощной солнечной вспышки. Итак: в активной области на Солнце (в короне) происходит быстрое (десять минут) выделение энергии, накопленное в локальных магнитных полях; магнитная энергия трансформируется в кинетическую энергию большого облака плазмы, которое выбрасывается в межпланетное пространство по радиусу ( «корональный выброс» ); одновременно фиксируется всплеск коротковолнового излучения (жесткий рентген, иногда – гаммаизлучение); генерируются ускоренные до больших энергий (более десятка мегаэлектроновольт) частицы – солнечные космические лучи; земные радиотелескопы фиксируют в это время всплеск солнечного радиоизлучения. Через 8 минут после начала вспышки на всей освещенной ионосфере резко возрастает проводимость (поглощается рентгеновское излучение); в ионосферном волноводе тот час же увеличивается интенсивность «запертого» радиоизлучения, наблюдаются всякие аномалии в распространении радиоволн; в ионосфере генерируются особые очень низкочастотные колебания, которые детектируются магнитными станциями как пульсации геомагнитного поля определенного типа; продолжительность всех перечисленных явлений – около часа; спустя полчаса на высокие широты приходят частицы солнечных космических лучей; примерно через сутки на Землю приходит облако выброшенной плазмы (оно двигается по Рис. 6 «Тонкая структура» магнитной плазме солнечного ветра, образуя в головной части ударную бури: какие микропульсации геомагнит- волну); упомянутое облако вызывает глобальное возмущение ного поля и в какой последовательности магнитосферы; все геомагнитные индексы скачкообразно возрастают; на рис. 6 показана обобщенная картина «тонкой возбуждаются по мере ее развития. структуры» бури – когда и какие излучения генерируются по мере ее развития. Всякого рода детали этой картины подробно излагаются, например, в монографии Пудовкин и др. (1975). Наконец, самая общая схема, показывающая связь космической погоды с экологическими факторами, показана на рис. 7.
Рис. 7 Общая схема воздействия космической погоды на Биосферу
3 Как были открыты эффекты космической погоды в биосфере?
В. Гершель. Королевский астроном (1738 – 1822). Признанный основатель Звездной астрономии. Открыл Уран. Установил сезонное изменение полярных шапок Марса. И многое другое. На самом деле история изучения солнечно-биосферных связей уходит в седую древность и непосредственно касается возникновения самой древней космической доктрины – вавилонской астрологии (первый гороскоп был составлен не позже 450 г. до н. э. ). В Новое время начальной точкой отсчета можно считать замечательное наблюдение В. Гершеля (1801 г. ). Четыре десятилетия он наблюдал солнечные пятна. Анализируя эти свои наблюдения, он обнаружил, что цены на пшеницу в тогдашней Англии систематически выше в годы, когда пятен на солнечном диске мало. Гершель предположил, что корреляция возникает из-за влияния пятен на климат данного региона, следовательно – на урожайность и – отсюда – на рыночные цены. До самого последнего времени биографы трактовали этот результат просто как чудачество великого человека. Недавняя проверка с использованием новейших исследовательских технологий показала, однако, что он был совершенно прав (Pustil'nik, Din, 2004). В последующее время важнейшие опорные даты таковы: 1843 г. – открыта цикличность солнечной активности (Г. С. Швабе) 1852 г. – найдено точное значение одного из основных солнечных циклов (Р. Вольф) 1851 – 52 гг. – открытие связи числа солнечных пятен с геомагнитными возмущениями (И. Ламонт и др. ) 1859 г. – первое наблюдение явления хромосферной вспышки (Р. К. Кэррингтон) 1898 – 1900 гг. – первая формулировка основной идеи, описывающей влияние космической погоды на Биосферу: какие-то процессы в Космосе воздействуют на (какие-то) экологические параметры в среде обитания, а эти параметры непосредственно влияют на организм (Св. А. Аррениус, М. В. Соколов)
Что обнаружил В. Гершель? По вертикальной оси – рыночные цены на пшеницу, относительные единицы. Кривая – ход солнечной активности, восстановленный по концентрации изотопа бериллия Be 10. Ромбы отмечают цены – белые для максимумов активности, черные – для минимумов (средние за трехлетний интервал). Треугольники: белые – максимум активности, черные – минимумы. (Из работы Пустыльника – Дина, 2004)
В начале 20 -го в. идею о том, что поверхность нашей планеты не вполне изолирована от процессов, протекающих в Космосе, разделили многие. Однако, в практически реализуемые исследовательские программы эта идея была преобразована российскими естествоиспытателями, представителями особого мировоззренческого течения – «русского космизма» . Как раз в это время были начаты первые историометрические работы, раскрывшие связь изменений космической погоды с социальными кризисами – революциями: Д. О. Святский, А. Л. Чижевский, В. И. Анучин. Этими вопросами серьезно интересовались и некоторые другие – поэт В. Хлебников; знаменитый физиолог и врач-психиатр В. М. Бехтеров. Даниил Осипович Святский (1881 – 1940) – астроном, метеоролог, историк науки. Его работа была прервана в 1930 г. в связи с арестом, затем – ссылкой. Страница «Известник российского Общества любителей мироведения» (т. 6, № 6, 1917 г. ), где приводится таблица Д. О. Святого, иллюстрирующая связь солнечной активности с революциями.
Из упомянутой плеяды российских ученых только Александр Леонидович Чижевский (1897 – 1964) сумел реализовать при разработке рассматриваемой проблемы полный исследовательский цикл. Он провел весьма трудоемкие статистические работы, высказал важные теоретические идеи и поставил первые в мире эксперименты по экранированию от космофизических воздействий. Его публикации сейчас легко доступны (Чижевский, 1976, 1995, 1998). В свое время они вызвали противоречивые оценки. А. Л. Чижевского выдвигали на Нобелевскую премию и объявили лжеученым. Особенно много всяких глупостей было связано в связи с публикацией самой первой его историометрической работой «Физические факторы исторического процесса» (1924). Оппоненты А. Л. Чижевского – даже такие как всем известный академик О. Ю. Шмидт – оперировали смешными сейчас нормативно-идеологическими доводами. Сейчас основной вывод А. Л. Чижевского: Социальные кризисы – революции – если случаются – происходят во всем мире в максимумы солнечной активности проверен с использованием современных исследовательских технологий и сомнений не вызывает (Эртель, 1996) В 30 -е гг. А. Л. Чижевский работал в контакте с некоторыми зарубежными исследователями – M. Faure, G. Sardon (Франция), C. Kindlimann, B. и T. Düll (Германия). Именно в это время были обнаружены воздействия космической погоды на сердечно-сосудистую патологию, частоту следования самоубийств и открыта космическая ритмика в эпидемических явлениях. Обложка переиздания самой первой публикации А. Л. Чижевского
Единственный сын российского кадрового военного, А. Л. Чижевский получил блестящее образование. Он профессионально владел кистью и поэтическим словом, серьезно занимался музыкой и был энциклопедически начитан. Высшее образование получил как историк, но параллельно прослушал в МГУ курсы лекций по некоторым естественным дисциплинам. Круг вопросов, которым занимался Чижевский, теперь относят к биофизике (основатель отечественной биофизики академик П. П. Лазарев энергично поддерживал его работы). В пору расцвета творческой активности А. Л. Чижевский попал в ГУЛАГ. Опубликована биография А. Л. Чижевского (Ягодинский, 2004). В Калуге работает музей А. Л. Чижевского. Есть малая планета «Чижевский» (№ 3113). В тюрьме Ивдель (Челябинск) написаны такие строки: Что человеку гибель мирозданья – Пусть меркнет неба звездная порфира: Страшитесь же иного угасанья: Мрак разума ужасней мрака мира!
Из зарубежных исследователей выдающийся вклад в изучение эффектов космической погоды сделал итальянский физико-химик профессор Д. Пиккарди (G. Piccardi, 1895 – 1972). Он разработал особые химические тесты и организовал наблюдения с ними во многих пунктах в период проведения Международного Геофизического Года (1957 – 58). В сущности он открыл влияние космической погоды на физико-химические (не биологические) процессы. Тесты Пиккарди – это измерение скорости осаждения оксихлорида висмута в воде. Упомянутое вещество получается в результате разложения соли (карбоната висмута) на самом первом этапе проведения тест-реакции. Инструкции по проведению тестов легко доступны (Пиккарди, 1964). Они кажутся сложными. Так получается из-за того, что проводится одновременно три варианта теста, и все приспособлено для работы с веществами разной степени очистки необязательно руками профессионального химика. Результаты измерений с тестами обнаруживают высокозначимую корреляцию с обычными космофизическими индексами. Не представленном здесь графике виден эффект хромосферных вспышек в тесте типа F (график получен методом наложения эпох, вспышки оптического балла ≥ 2, 37 событий 1951 – 53 гг. ; по вертикальной оси – показатель теста, по горизонтальной – сутки до (знак минус) и после (знак плюс) дня вспышки (нуль); заимствованы из книги самого Пиккарди). Тесты воспроизводились и анализировались независимыми авторами, полностью подтвердившими результаты Пиккарди (Опалинская, Агулова, 1984). Сейчас тесты Пиккарди почти забыты – их трудно автоматизировать. А. Л. Чижевский и Д. Пиккарди очень интересовались работами друга. Но никогда лично не встречались: власти Советского Союза специально позаботились об этом, когда Пиккарди приезжал в Россию. Но у потомков знаменитого итальянца хранится полотно кисти Чижевского…
График из книги Д Пиккарди Chemical Bases of Medical Climatology, 1962 г. Эффект хромоядерных вспышек в тестах типа F (наложение эпох). Д. Пиккарди, фото из архива автора
4 Космическая погода и живые клетки – бактериальные и растительные
Обзор наблюдений, указывающих на воздействие космической погоды, целесообразно начать с данных о бактериях, клетках и клеточных культур. Такие объекты легче наблюдать, удобнее контролировать и, главное, проще разобраться во влияющих на них факторах. Здесь и далее будут представлены отдельные примеры, описанные в некоторых деталях. Самый продолжительный ряд наблюдений принадлежит итальянскому микробиологу П. Фараоне. Он ежедневно в первую половину дня собирал на некоторой высоте пробу бактериальной аэрофлоры в Милане (потом в Риме), с 1970 г. более солнечного 11 -летнего цикла. Собранные бактерии сутки проращивались в термостате. В итоге, около каждой бактерии вырастала колония. В микроскопе было хорошо видно, что у некоторых колоний в процессе роста происходят определенные изменения, так что вместо однородного кружочка получаются участки (секторы) другого цвета, прозрачности, фактуры. Меру этих изменений – процент таких аномальных колоний (среди всех видов и штаммов) – удобно взять в качестве индекса изменчивости аэрофлоры в данный день. Причина подобной изменчивости не рассматривалась, но можно было легко сравнить индекс изменчивости с показателями космической погоды. Оказалось, что для средних за год индекс сильно растет в годы минимума солнечной активности (чисел Вольфа) (рис. 1). Но помимо 11 -летнего цикла в динамике изменчивости (обозначена CSD) есть и другие известные космические периоды – такие, например, как период осевого вращения Солнца (27 суток) и его половинка. И есть заметный эффект магнитных бурь (изменчивость падает в такие дни примерно на 10%). Оказывается возможным выделить даже (среди различных вариаций) эффект секторов межпланетного магнитного поля – отдельно, когда знак «минус» сменяется на «плюс» и наоборот (рис. 2) и суммарно (рис. 3).
Магнитная буря на высоких широтах сильно влияет на клеточные культуры – если судить по морфологическим признакам (Н. К. Белишева, А. Н. Попов, 1995) Опыт проводился на высокоширотном (66, 3°) геофизическом полигоне, где нет никаких промышленных помех. Клеточные культуры были самого разного происхождения, они выращивались в специальных флаконах на стандартных питательных средах и регулярно наблюдались с применением специальной технологии, принятой в подобных исследованиях. Было обнаружено, что спустя несколько часов после начала магнитной бури во всех образцах всех культур наступили синхронно хорошо заметные изменения. На рис. показаны примеры таких изменений для одного показателя – количества многоядерных клеток. Сверху вниз: • возмущенность геомагнитного поля – левая шкала индекс размаха колебаний горизонтальной составляющей (локального) геомагнитного поля в ед. нанотесла; правая шкала – индекс Кр. По горизонтали – числа октября 1989 г. – Стрелка – момент внезапного начала бури. • возрастание числа многоядерных клеток (проценты относительно средних в первые сутки, когда геомагнитное поле было спокойным). Видно, что разные ткани реагируют по-разному.
Показатель роста растительных клеток в фитотроне – при фиксированных температуре и влажности. По вертикальной оси – интенсивность роста в усл. единицах, кривая обозначенная квадратами. Кривая обозначенная крестами – ход изменения индекса магнитной активности аа – в те же сутки. По горизонтальной оси – календарные дни. Видно, что клетки растут более интенсивно, когда уровень магнитной активности снижается. (Д. Томассен, 1990)
Отклонения в датах зацветания подснежников от многолетней средней – сутки (левая шкала по вертикали; более раннее зацветание – «плюс» , позднее – «минус» ). Правая вертикальная шкала – отклонения от среднего показателя для солнечной активности. По горизонтальной оси – годы. Наблюдения собраны в Канаде (Cuming, 1990). Основной вклад в эти изменения вносят, очевидно, климатические изменения, прежде всего – изменения температуры.
6 Космические воздействия – в воздухе и под водой
Общеизвестно, что навигационный аппарат некоторых видов птиц являет нам пример удивительного совершенства: домашние голуби способны возвращаться на родную голубятню за сотни километров из совершенно незнакомой местности даже ненастной ночью. Это явление называется «хоминг» ( «чувство дома» ). Оно в современной биофизике до сих пор не получило объяснения, хотя исследуется уже несколько десятилетий. В процессе этих исследований и было установлено, что «чувство дома» нарушается при гелиогеофизических возмущениях. На графике представлен один из примеров, иллюстрирующих это явление. Опыты проводились по классической схеме: птицы возвращаются на родную голубятню из некоторого пункта, куда были привезены в клетках. Показателем «правильности» работы навигационной системы является средняя скорость, с которой преодолевается расстояние «пункт выпуска – голубятня» . На рис. эта скорость (метры в минуту) отложена по вертикальной оси и относится к самой первой птице данной группы, с которой в данный день (голуби) проводились опыты. Уровень солнечной активности (из обзора Б. Шрайбера и О. Росси, 1979) (неизвестный в свое время экспериментаторам, числа Вольфа) отложен по горизонтали. Усреднены данные многих опытов. Те же результаты (статистически значимые на уровне Р≤ 10 -3) получаются для других видов птиц – птенцов чайки, ночных мигрантов, принадлежащих к воробьиным. Для дневных опытов и ночных.
Аналогичная навигационная система, видимо, «встроена» и во многие другие организмы. Медоносные пчелы улетают от своего улья на фуражировку на расстояния до 5 км. Во время гелиогеофизических возмущений время полета по этой трассе заметно возрастает. Человек также обладает «чувством меридиана» (таким же, пока загадочным…). Это следует из так называемых «автобусных опытов» , проводившихся целым рядом психофизиологов (например, R. Backer, Великобритания). Испытуемых (обычно, студентов) привозят в незнакомую местность, завязывают глаза, усаживают во вращающееся кресло и – после нескольких оборотов – предлагают указать направление на север. У некоторых «компасное чувство» определенно «срабатывает» : в среднем правильное направление указывается значительно чаще, чем это могло бы происходить чисто случайно. Из представленного графика видно, что «ощущение меридиана» выявляется только тогда, когда магнитная активность, измеряемая стандартным индексом Кр очень низкая (< 4, 0). На этом графике по вертикальной оси – показатель правильности указания меридиана, по горизонтальной – Кр-индекс в день проведения опытов. Размеры кружков – мера статистической значимости, цифры около них – число испытуемых в данной серии опытов (эксперименты E. Batschelet, 1981 г).
Важная особенность космической погоды Рисунок 1 Рисунок 2 состоит в том, что ее проявления хорошо заметны в водной среде, даже на больших глубинах. На рис. 1 – динамика добычи краба на западном побережье Северной Америки, начиная с Аляски. Как видно, уловы (2) возрастают каждый максимум солнечной активности (кривая 1). Конечно, статистика промысла отражает влияние нескольких причин. И не сводится ли эта зависимость к обычным изменениям температуры? При этом, правда, трудно понять почему уловы горбуши на Амуре следуют той же закономерности… Нетривиальный характер эффектов космической погоды в водных средах следует из рассмотрения рис. 2. здесь показан прирост раковин мидий Граяна в северо-западной части Японского моря – кривая 1 (шкала справа, М, %). График получен следующим образом: взяты все значения прироста в минимум солнечной активности (по горизонтали – точка нуль); то же сделано для всех лет, отстоящих от минимума на 1 год, 2 года и т. д. Годы до минимума – знак минус, после – плюс. Изменения прироста происходят синхронно в разных районах.
Изучение многолетней динамики Рисунок 1 Рисунок 2 популяций водорослей на Байкале демонстрирует сложный характер воздействия космической погоды. На рис. 1 – колебания численности водоросли (по вертикальной шкале) A. baicalensis. Пунктирная кривая – аппроксимация наблюдений и прогноз. Видно, что водоросль активно размножается только в четные циклы солнечной активности (цифры на графике у пиков 20, 22, 24…) Интрига состоит в том, что другая байкальская водоросль A. islandica ведет себя прямо противоположным образом, что следует из рис. 2. Видно, что в данном случае численность максимальна в нечетные циклы 19, 21, 23. Авторы работы, откуда взяты приведенные графики (В. К. Евстафьев, Н. А. Бондаренко, 2002), свою статью так и назвали: «Почему мелозира байкальская развивается по четным солнечным циклам, а исландская – по нечетным? » Ответа на этот вопрос пока нет.
6 Эффекты космической погоды в биосфере – млекопитающие, организм здорового человека
Один из ярких примеров вмешательства космической погоды в работу организма млекопитающих – результаты исследований физиологов Университета Дружбы народов (С. М. Чибисов и сотр. , 1998). Они проводили долговременную программу изучения физиологических показателей кроликов в зависимости от сезона. При этом выявилась зависимость этих показателей и от солнечной активности. Рис. 1 иллюстрирует эту зависимость. Здесь приведены величины давления в полости левого желудочка сердца кролика (каждая точка – среднее по грудине из 5 – 20 животных, ошибки – стандартные отклонения) в зависимости от фазы 11 летнего цикла солнечной активности. Во время одного из экспериментов (каждый из них охватывал трое суток непрерывных измерений) произошли две подряд магнитные бури (сентябрь 1984 г. ). Впервые в истории удалось зафиксировать эффект магнитной бури для сердечно-сосудистой системы во всеоружии современных физиологических методик. У всех подопытных животных сразу после начала бури синхронно наступили глубокие функциональные изменения. После анализа всего массива собранных данных (это подробно описано, например, в книге Бреус и др. , 2002), можно было сделать два основных вывода : • магнитная буря нарушила временную организацию работы сердца, вызвав десинхроноз; • на клеточном уровне магнитная буря нарушила работу митохондрий – основных энергообразующих органелл клетки.
Самые информативные (и убедительные) данные о влиянии космической погоды на «среднего практически здорового человека» были получены в последние годы путем организации специального мониторинга. Например, исследователи ИЗМИРАН (Рагульская, 2005) организовали эту работу таким образом: каждый день в одно и то же время представители некоторой постоянной группы (20 – 30 чел. ) отвлекались от своей работы для того, чтобы один и тот же человек, одним и тем же прибором, измерил у каждого испытуемого электрический потенциал определенных биологически активных точек (БАТ). Продолжалась эта работа годами, в нескольких городах, по одним и тем же правилам. Важно, что потенциал БАТ измеряется быстро и не является серьезным вмешательством в работу организма. Вот два важных вывода, полученных при изучении эффекта магнитных бурь с внезапным началом: Рис. 1 – Реакция организма на наступление бури наступила синхронно у всех испытуемых во всех пунктах – как правило, в день бури (на горизонтальной оси – нуль). По вертикальной оси – условные ед. шкалы, которые соответствуют проводимости в БАТ, килоомы. М 1, 2 и П 1, 2 – это группы в Москве и Петербурге. Рис. 2 – Испытуемые реагируют на наступление бури по типу стресс-реакции неодинаково – можно выделить характерные варианты кривых: 1 – норма; 2 – в организме имеет место острый воспалительный процесс; 3 – имеется хроническое воспаление.
На магнитные бури реагируют даже «сверхздоровые» люди – космонавты в условиях орбитального полета на космической станции. Их физиологические показатели, непрерывно регистрируются и передаются на Землю. Изучение эффекта бурь проводилось задним числом – по архивным записям. Исходный материал тщательно классифицировался. Сравнивались физиологические показатели космонавтов, которые работали на орбите (и совершали посадку) во время магнитных бурь и в невозмущенные интервалы времени (контрольная группа) – при прочих равных условиях. Всего были изучены данные для нескольких десятков космонавтов (1991 – 97 гг. ) После анализа всей совокупности накопленных данных авторы приходят к заключению, что: «… воздействие магнитной бури ведет к усилению тонуса симпатической нервной системы (увеличению частоты пульса, снижению общей вариабельности сердечного ритма, снижению мощности спектра дыхательных волн и т. д. ) и к возможному включению в процессы регуляции более высоких уровней управления физиологическими функциями» . (Бреус, Рапопорт, 2003, с. 141) Значение этой выдающейся работы состоит, конечно, не только в том, что воздействие магнитных бурь надежно установлено для абсолютно здоровых людей. Испытуемые находились в совершенно особых условиях: на них не действовали обычные экологические параметры среды обитания. Но это означает, что физическая природа действующего агента определяется в данном случае однозначно: не влияет здесь инфразвук, «не работают» в условиях невесомости слабые изменения гравитации, и так далее. Остаются изменения в уровне ионизирующей радиации и интенсивности переменного магнитного поля очень низких частот.
К действию космофизических агентов чувствительна, конечно, не только сердечнососудистая система. Существуют данные, свидетельствующие о вмешательстве космической погоды в самые глубинные и сложные нейропсихологические процессы. Удивительный (и загадочный) пример – результат, полученный канадским нейрофизиологом М. Персинджером (M. Persinger). Многие слышали о странных и трудно объяснимых случаях так называемой «спонтанной телепатии» . Такие события, производящие, как правило, очень сильное впечатление, субъективно воспринимается как появление ощущения, что с близким человеком (находящимся на некотором расстоянии) случилось что-то очень важное, иногда – трагическое. Общеизвестен сон М. В. Ломоносова – он переживал опасное происшествие, случившееся реально с его отцом – помором. Такие случаи (галлюцинации) давно изучаются, существуют соответствующие каталоги. М. Персинджер обнаружил, что подобные события происходят, как правило, в день очень низкой магнитной активности ( «геомагнитный штиль» ) – график, полученный методом «наложения эпох» , показан на рис. Цитируемый автор провел анализ весьма тщательно, результат сомнений не вызывает.
Но существуют, конечно, и другие – не столь экзотические – свидетельства воздействия космических агентов на центральную нервную систему – психику человека. Более полувека назад было найдено, что время реакции человека на внезапное изменение ситуации возрастает при гелиогеофизических возмущениях. Кажется, каждое поколение переоткрывало этот эффект заново – малоосведомленным, но авторитетным скептикам он казался совершенно неправдоподобным… Один из современных результатов показан на рис. В среднем, в возмущенные дни число аварий на улицах С. Петербурга возрастает по сравнению со спокойными на 17, 4 3, 1 % (Р = 10 -7). Делается понятным, что эти трагические случаи не есть простое замедление реакции: установлено, что во время возмущений – даже умеренных, когда внезапное начало SC не выражено – изменения на электроэнцефалограмме весьма значительны, о чем красноречиво говорит и утрата «чувства меридиана» , о котором речь шла выше. Неверно было бы связывать что-то обязательно негативное с переменой космической погоды. Статистика показывает, что крупнейшие достижения в различных сферах духовной, интеллектуальной творческой деятельности приходятся на максимумы 11 -летнего цикла солнечной активности. Любознательный читатель и сам легко убедится в реальности этой закономерности, сравнив числа Вольфа и хронологию публикаций, например, А. Эйнштейна. Здесь много загадочного, непонятного, неизученного. Эффект, кажется, зависит от типа личности. Знаменитого поэта В. Брюсова вдохновение посещало после каждой магнитной бури.
7 Космическая погода и медицина
Если космофизические возмущения влияют на физиологические показатели здорового человека, то такие возмущения обязательно должны проявлять себя в медицинской статистике: ведь для больного организма адаптационные механизмы работают хуже. На сегодняшний день подробнее всего изучено влияние космической погоды на сердечно-сосудистую патологию. Каждая магнитная буря сопровождается всплеском в частоте следования инфарктом миокарда – синхронно в разных пунктах. Заметен 11 -летний цикл (рис. ). Имеется эффект смены знака межпланетного поля. Известный московский врач Ю. И. Гурфинкель убедительно продемонстрировал, что сердечно-сосудистых больных, чье состояние внушает опасение, можно от перепадов космической погоды защитить. Он помещал некоторых своих пациентов в особо оборудованную электромагнитно-экранированную палату, где индукция геомагнитного поля снижалась в 4, 5 раза (во столько же раз уменьшилась амплитуда геомагнитных микропульсаций). Пациенты помещались в палату сразу после начала магнитной бури и находились там в среднем чуть более двух суток. По ряду показателей их состояние заметно улучшалось. Особенно важно, что нормализовались их показатели циркуляции крови в капиллярах: соответствующий индекс при повышенной магнитной активности составлял 6, 6 ± 1, 1 вне экранированной палаты, к концу пребывания в палате он снижался до 3, 8 ± 0, 8.
Как уже говорилось, вариации гелиогеофизических факторов определенно влияют на функционирование центральной нервной системы. Поэтому эффекты космической погоды обязательно должны присутствовать в статистике нервно-психических заболеваний. Действительно, число поступлений в психиатрические клиники достоверно возрастает с увеличением уровня гелиогеофизической возмущенности. Нет сомнений, что имеется космофизическая составляющая в динамике самоубийств (это лучше заметно в статистике «социально-благополучных» стран, располагающихся на сравнительно высоких широтах – Финляндия). Пациенты, страдающие маниакально-депрессивным психозом, в годы с частыми магнитными бурями, находятся, как правило, в маниакальном состоянии. Частота следования эпилептических припадков в среднем выше в дни положительной полярности межпланетного магнитного поля (знак этого эффекта, скорее всего, изменяется при смене полярности общего магнитного поля Солнца). В специальной медицинской литературе имеется немало сообщений о связи с солнечной активностью и других заболеваний, притом – самых разных по своему происхождению. Ниже представлен список примеров, очевидно, не исчерпывающий: • система крови: геморрагический диатез (болезнь Верльгофа); • органы дыхания: туберкулез легких; пневмонии; хронический бронхит; бронхиальная астма; • офтальмологические болезни: глаукома; гнойный кератит; • кожные болезни: экзема; нейродерматозы; псориаз; • акушерская патология: преждевременные роды; выкидыши; поздние токсикозы беременности. Связь с космической погодой акцентируется с повышением широты (условная граница располагается около 62°); Для онкологической заболеваемости ясность имеется только для статистики заболеваний раком кожи (злокачественная меланома). Вопрос об инфекционных заболеваниях удобно рассмотреть в следующем разделе, посвященном биологическим ритмам.
Если «космический агент» проникает через толщу морской воды и влияет на темп прироста мидий, вполне вероятно, что он проникает и в гомеостат, где развивается эмбрион. В развитии эмбриона есть относительно кратковременные периоды, когда он особенно уязвим для внешних воздействий, а эти воздействия могут оказать влияние на дальнейшее развитие организма. Вот почему тема «космическая погода – внутриутробное развитие» представляется очень важной и привлекает внимание все большего числа врачей и биологов. Изучать эти закономерности трудно – ведь в критические периоды на эмбрион влияет многое, космофизические воздействия составляют какую-то долю от всей совокупности влияющих факторов. Но такая космическая составляющая определенно присутствует: • риск заболевания шизофренией и олигофренией возрастает, если период внутриутробного развития приходится на эпоху повышенного уровня гелиогеофизической возмущенности; • болезнь Верльгофа, панкреатит протекает тяжелее, если в период эмбрионального развития магнитная активность была повышенной; • длина тела новорожденных антикоррелирует с К-индексом и числами Вольфа года рождения; • летчики, родившиеся в годы близ максимума солнечной активности, при прочих равных условиях, допускают больше ошибок при пилотировании, чем их коллеги, родившиеся в годы умеренной активности.
Следующий график иллюстрирует одну из подобных закономерностей. Здесь уровень магнитной активности откладывается назад (в «прошлое» ) и вперед (в «будущее» ) от дня зачатия (нуль). По вертикальной оси – отклонения от сглаженной средней кривой аа-индекса, по горизонтальной – недели развития. Нужно сравнивать две группы: изучаемую, где во взрослом состоянии зафиксирован психоз; контрольную – это просто удачливые профессионалы из справочников «Кто есть Кто в …» . Одна деталь здесь сразу бросается в глаза: на 3 -й недели после зачатия у будущих психотиков наблюдается пониженная магнитная активность (некоторое указание на опасность «геомагнитного штиля» ? ). Эффект слабый, но статистически значимый (Р < 10 -2). Для контрольной группы он определенно отсутствует. На заключительном графике к психотикам добавлены самоубийцы (или сделавшие попытку самоубийства). В общем, если аа-индекс понижен, когда закладываются базовые структуры головного мозга, это увеличивает риск появления аномальных черт психики во взрослом состоянии.
По вертикальной оси – аа-индекс, отклонение от сглаженной кривой; по горизонтальной оси – время в неделях от зачатия
8 Космическая погода и биологические ритмы – от многолетних циклов до внутрисуточной ритмики
Рис. 1 На кривой чисел Вольфа отмечены случаи возникновения эпизоотий чумы в ее природных азиатских очагах (А. А. Лавровский, 1971) Когда рассматривается случай инфекционной болезни, приходится иметь дело с простейшей ситуацией: внешний сигнал физиологические изменения патологические процессы. Уже А. Л. Чижевский отчетливо понимал, что в случае инфекционного заболевания воздействие оказывается не на отдельный организм, а на экосистему (биоценоз): имеет значение степень вирулентности возбудителя, численность переносчика и иммунный статус пациента. В подобных системах из-за наличия обратных связей обычно возбуждаются автоколебания (типа «хищник – жертва» , «паразит – хозяин» ). Автоколебания устойчивы тогда, когда существует внешний датчик времени. Поскольку мы наблюдаем только устойчивые колебания (неустойчивые быстро затухают!), то скорее всего, космические периоды в динамике инфекционных заболеваний, в эпидемических процессах присутствуют из-за явления синхронизации. Синхронизация в некотором диапазоне условий может реализоваться при необычайно малой амплитуде управляющего сигнала. Вот почему во многих случаях не удается по сей день разобраться какой именно экологический фактор на какое звено системы действует. Но феноменологическая картина регулярных эпидемических колебаний, о которых писал А. Л. Чижевский и другие авторы, остается в силе (рис. 1).
В некоторых случаях ритмика эпидемий – пандемий очень проста – доминирует один период. Такова ситуация с изменениями свойств вируса гриппа и соответствующих пандемий: последние наступают в каждый максимум чисел Вольфа – и так 17 раз! (рис. 2 Б). в таком случае возможен долгосрочный прогноз. Он и был сделан в 60 -х гг. В. Н. Ягодинским и Ю. В. Александровым (рис. 2 А). прогноз оправдался, но …не обратил на себя внимания!
Ситуация с синхронизацией биологических автоколебаний внешним космическим датчиком времени вообще типична в биоритмологии. В классическом разделе этой дисциплины многие космические периоды не фигурируют по той причине, что долгое время оставалась неизвестной физическая природа синхронизирующего сигнала. Особенно сложное и запутанное положение сложилось для ритма, близкого к календарной неделе. Казалось бы, нет сомнений, что наблюдения великих врачей древности и новейшие данные об отторжении пересаженных органов, свидетельствуют о «привязке» биологических явлений к недельному циклу (или кратным нему) – рис. 3. С другой стороны, невозможно надежно исключить косвенные связи с социумом, а значит – гарантировать отсутствие эффекта календарной недели. Все разъяснилось после открытия 7 – 14 – 28 дневных ритмов у простых организмов, живущих в естественных условиях. Одновременно было обнаружено, что у только что родившихся младенцев обычные физиологические показатели (например, частота сердечных сокращений) изменяются именно с недельным циклом, а суточный период делается заметным только после 4 -х месяцев жизни. В общем, видимо, календарная неделя появилась в связи с необходимостью согласовать социальную активность с важнейшим ритмом Биосферы.
В классической биоритмологии принято разделять все периодические (циклические) изменения биологических показателей на два класса – эндогенные (автоколебательные) и экзогенные (формируются как пассивная реакция биосистемы на изменения во внешней среде). Поскольку временная структура среды обитания определяется космической погодой, связь космических и биологических ритмов имеет место. Независимо от их упомянутых типов. В очень многих случаях датчики времени – регулярные изменения электромагнитного фона. Поэтому когда эта временная организация нарушается магнитной бурей, происходит в короткопериодной биологической ритмике хаотизация – называемая в специальной литературе десинхронозом.
Панорама биологических ритмов Диапазон Примеры Комментарии микро менее суток, часы - • Периодические изменения биопотенциалов головного мозга человека – 10– 45 минут; минуты • Периоды в показателях сна – 1, 5 – 2 часа; • Периоды в вариациях скорости синтеза белка – около 60 минут; • Периоды в изменениях размеров клеток и клеточных органелл – дискретные значения в диапазоне 50 – 120 минут. мезо сутки, многодневные ритмы, кратные неделе; ритмы около месяца • Вариации физиологических показателей человека и животных – периоды 3, 5; 7, 0; 13, 5; 26 – 30 суток; • Периоды прироста массы тела млекопитающих 10 – 15 суток; • Периоды в медицинской статистике: отторжение трансплантатов – 7, 14 суток; обострения психических заболеваний – 5, 7, 9 суток; около 27 суток. Как правило, ритмика – эндогенная, синхронизированная с космической ритмикой. макро более полугодия, несколько лет, десятилетия • Периоды в творческой продуктивности – 8 месяцев, 6 лет, 11 лет; • Периоды в возникновении эпидемий эпизоотий – дискретные значения в интервале 2 года – 25 лет; • Периоды «волн жизни» - 5 лет, около 10 лет; • Циклы прироста деревьев – 2 года – 25 лет. Многие ритмы – экзогенные; есть примеры синхронизованных автоколебаний на надорганизменном уровне. В большинстве случаев – ритмы – эндогенные, не связаны непосредственно с ритмикой внешней среды. Однако, известны примеры синхронизации – периодами собственных колебаний Земли – 54, 44 мин. и др.
9 Космическая погода и социальные явления
Общепринято, что социальное и биологическое – связано, иногда – очень тесно, хотя такая связь не всегда очевидна. Если космическая погода влияет на биологические детерминанты поведения человека, то эффекты космической погоды должны, конечно, обнаружится и в различных показателях общественной жизни. Такое ожидание оправдывается в полной мере. Один из примеров – вариации творческой активности в различных областях духовной деятельности. На рис. видно , что знаменитый физик-теоретик П. Дирак чаще публиковал свои работы близ максимума солнечной активности и в годы спада. Точно такая же закономерность обнаруживается для других выдающихся людей, чьи биографии хорошо изучены – например, у великого философа И. Канта и широко известного геофизика С. Чепмена (наблюдаются, понятно, и некоторые типологические особенности этой динамики). Некоторые исследователи полагают, что этот феномен – просто проявление биологической макроритмики: творческие подъемы и паузы, зависящие от переходов «маниакальное состояние» – «депрессивное» . Не все данные описываются, однако, такой простой моделью.
Замечательный пример показан на рис. Здесь творческая продуктивность – отдельно для художников и ученых и мыслителей – показана в двух очагах цивилизации, которые в данную эпоху пребывали в полной изоляции. И для Европы (переживавшей в это время замечательный культурный подъем – «век гениев» ) и для Китая использованы громадные базы данных. Как видно, и художественное творчество и творчество ученых варьировали в этих регионах практически синхронно. Заметен, однако, некоторый сдвиг во времени между этими двумя типами деятельности – почти одинаковый в Европе и Китае. Синхронизующий «сигнал» как-то связан, видимо, с громадными изменениями космической погоды в это время: во второй половине 17 -го в. зафиксирован так называемый «маундеровский минимум» , когда пятен на Солнце практически не наблюдалось полвека (каждому такому минимуму предшествует, как сейчас известно, аномально большой максимум продолжительностью в несколько 11 -летних циклов). В крупномасштабной динамике культуры сейчас зафиксированы еще два таких эпизода: эпоха Возрождения Европы имела своего синхронного двойника в Китае, чему предшествовал минимум Шперера; скачок в развитии цивилизации в Европе в «век Перикла» (5 в. до н. э. ) совпадает во времени с духовным подъемом в Индии и Китае, и эта эпоха «всеобщего брожения умов» приходится на гигантский «максимум солнечной активности Гомера» с последующим минимумом (напоминающим минимум Шперера).
По мере разработки технологии «чтения» природных архивов – палеомагнетизм, керны глубокого бурения ледниковой шапки Антарктиды, дендроклиматология, палеоизмерения концентраций радиоизотопов С 14 и Ве 10 – выясняется, что масштабы изменений космической погоды много больше, чем это казалось на основе изучения «телескопического» ряда наблюдений. Исследования последствий этих изменений для среды обитания – климатических, биологических, социально-исторических – только начинаются. Здесь много загадочного и таинственного. Некоторые из уже сформулированных проблем этой области знаний – настоящий вызов человеческому интеллекту и проницательности. Восстановленный ход солнечной активности по индексу «суммарная площадь солнечных пятен» . Средние за год. Около 1475 г. – минимум Шперера; около 1675 г. – минимум Маундера. Реконструкция по десятилетним средним доведена до 3000 г. до н. э. (Yu. F. Nagovitsyn et al, 2004).
Как уже упоминалось (раздел 3), основной историометрический результат А. Л. Чижевского – революции случаются в максимум активности – ныне надежно установленный факт. Он теперь не воспринимается как странный парадокс: связь космической погоды установлена и с другими типами общественных явлений. Вот их краткий список: – некоторые виды уголовной преступности; – суды Линча; – террористическая активность; – отдельные проявления религиозно-церковной жизни. Некоторые другие исторические эпизоды – стандартные «сценарии» определенного набора событий, инвариантные относительно географического региона и исторической эпохи – также сейчас связываются с космической погодой. Таковы «пассионарные толчки» Л. Н. Гумилева (эта весьма популярная концепция считается известной читателю). В. Р. Дольник (1994) указал, что появление «пассионариев» допускают простую социобиологическую интерпретацию – это аналог «иммиграционного исступления» . Имеет место следующая цепочка причин-следствий : локальная перенаселенность популяции рождение потомков с совсем иной врожденной программой поведения агрегация особей с аномальным поведением в компактные группы миграция этой группы (и «сочувствующих» ) из ареала обитания. Это – мощный и эффективный механизм ликвидации угрозы существования вида как целого путем выброса «вовне» «лишних ртов» . Изучение миграций кочевников южно-сибирских степей в экологическом контексте обнаружило полную аналогию с поведением леммингов или саранчи. Последовательность событий такова (Гончаров, 1994): повышение солнечной активности изменение циркуляции нижней атмосферы (смещение к северу траектории атлантических циклонов, несущих влагу в Центральную Азию) длительная засуха появление (при первых признаках катастрофы) «пассионариев» миграция. В интервале 3 -17 вв. подобных миграций кочевников было всего 10. Монгольское нашествие 13 в. , затронувшее Европу, выделяется среди них только протяженностью миграционного пути. В общем, чтобы понять некоторые исторические закономерности, необходимо Природу и Историю рассматривать совместно – учитывая при этом изменения космической погоды. Конечно, обидно сопоставление поведения человека ( «венца творения» ) с поведением саранчи… Всегда, наверное, будут люди, не желающие слышать о существовании у человека и обезьяны общего предка, о наличии у человека и животных сходных базовых программ поведения…
10 Космическая погода и техносфера От вмешательства космической погоды в точные измерения до аварийности инженерно-физических систем
Основной итог работы первого исследователя солнечно-биосферных связей – А. Л. Чижевского (раздел 3) – вывод о том, что космическая погода влияет на все без исключения биологические процессы. Этот вывод сейчас не вызывает сомнений. Но что означает такой универсализм? Какова причина тотальной зависимости биологических явлений от солнечной активности? Самое простое объяснение состоит в том, что эффекты солнечной активности проявляются на уровне физико-химических процессов. «Гелиобиология» - это неизбежное следствие открытости к космическим воздействиям физикохимических систем. Постепенно формируется новое междисциплинарное направление исследований, призванное заниматься этой фундаментальной проблемой. Сначала думали, что единственным восприемником космических воздействий является вода – чрезвычайно сложно устроенное вещество, задействованное во всех биологических процессах, обладающее исключительной чувствительностью ко многим сверхслабым воздействиям. В процессе работы с водными растворами были подтверждены данные Д. Пиккарди (раздел 3) и найдены корреляции со всеми известными космофизическими индексами (включая границы секторов межпланетного магнитного поля). Самый большой массив наблюдений был накоплен в лаборатории С. Э. Шноля (1998). На рис. – показан многолетний ход разброса результатов для стандартизованной тест-реакции, проводившейся почти три солнечных цикла. По вертикальной оси – нормированное на среднее стандартное отклонение. Точки – средние за год (сотни опытов), кривая – аппроксимация. По вертикальной оси – годы. Дисперсия возрастает в минимумы активности примерно в 1, 5 раз.
Вскоре обнаружилось, однако, что космическая погода может влиять и на кристаллические тела. Открыто это было в попытках понять причину невоспроизводимости результатов измерений постоянной гравитации на классической установке с крутильным маятником. Одна из таких установок, работающая упомянутым методом, была переведена в принципиально новый режим измерений – мониторинг. Было сделано беспрецедентное число измерений (5 104), что позволило провести анализ космофизических воздействий с некоторой полнотой. Основные результаты этого анализа сводятся к следующему: • измеренное значение константы выше в дни пониженной магнитной активности; в эти же дни выше дисперсия измерений; • дисперсия измерений зависит от степени возмущенности дневной ионосферы; • в результатах измерений присутствует эффект знака межпланетного магнитного поля: измеренное значение константы выше в дни отрицательной полярности; • в результатах измерений имеется суточный эффект; заметны и некоторые известные космофизические периоды – например, около 27 суток. Конечно, при таком изобилии экспериментальных данных оказалось возможным построить качественную модель влияния космической погоды. Прежде всего, действующий агент – низкочастотное электромагнитное поле: он зависит от ионосферы, магнитных индексов, секторов межпланетного поля, проникает внутрь вакуумной камеры установки. Единственный чувствительный элемент прибора – тонкая, находящаяся под напряжением нить подвеса крутильного маятника (никель). Возникает предположение, что слабое фоновое низкочастотное электромагнитное поле может влиять на упругие параметры нити подвеса. Может ли такое быть? Новейшие модели, рассматривающие эффекты действия нетепловых электромагнитных полей на немагнитные кристаллы, такую возможность допускают и даже предполагают. Речь идет о влиянии этих полей на динамику дислокации в кристаллах. Описание физики этих интересных явлений остается, понятно за пределами данного текста, но оно легко доступно (Golovin, 2004).
Рис. Зависимость значений гравитационной постоянной (G), измеряемой методом Кавендиша, от чисел Вольфа (W) (1985 – 97 гг. ). Данные сгруппированы для интервалов времени, указанных горизонтальными чертами, вертикальные черты – стандартные отклонения. Числа Вольфа – средние за месяц (шкала справа). Данные нестабильны для эпох подъема и спада активности (Измайлов, 1998).
Рис. Спектр Фурье вариаций тока в системе «световой эталон – ФЭУ-140» . Вместо гладкой дорожки разброса, соответствующей классическому Фликкер-шуму, наблюдается структура полос. Устойчивые периоды выявляются из анализа большого числа таких спектров. По вертикальной оси – спектральная плотность, умноженная на частоту. По горизонтальной – частота в миллигерцах (Брунс и др. , 2006). Новым этапом этих исследований являются автоматизированный мониторинг каких-то совсем «простых» систем, таких как «радиоактивный эталон плюс детектор частиц» , «световой эталон - фотоумножитель» , темновые или рабочие токи через транзисторы или микросхему. Приборы либо располагают в далеко отстоящих друг от друга пунктах – и изучают синхронно происходящие изменения. Либо помещают в особо стабильные условия. Полученные к настоящему времени данные носят предварительный характер, некоторые результаты нуждаются в подтверждении. Однако, определенные эффекты космической погоды здесь уже обнаружены. Важнейшие из них таковы: • имеются суточные вариации; эти вариации демонстрируют сложное поведение; имеется как солнечно-суточная, так и звездно-суточная составляющие; многие свойства этих вариаций пока остаются непонятными; • наблюдаются вариации с известным космическим периодом около 27 – 30 суток; • наблюдаются изменения дисперсии измеряемых параметров при переходе от магнитовозмущенных условий к магнитоспокойным. Неожиданным в этих исследованиях было открытие коротко-периодических вариаций в диапазоне от 10 минут до часов. Их происхождение остается пока неясным. Некоторые из найденных устойчивых периодов совпадают с гармониками собственных сейсмических колебаний Земли – 12, 3; 15, 5; 17, 6 минут; некоторые, возможно имеют космическую природу.
Если в элементах, из которых состоят различные инженерно-физические системы, что-то происходит, связанное с космической погодой, обязательно должен существовать класс явлений «технические аварии, коррелирующие с космофизическими показателями» . Подобный класс явлений теперь реально обнаружен. Ниже представлены два интересных примера: • частота следования аварий на международных авиатрассах достоверно возрастает во время магнитных бурь (рис. 1). Установлено, что только часть этих катастроф происходит из-за ошибок пилотирования (т. е. из-за воздействия космических агентов на психику пилотов); • найдено, что нетривиальные сбои при функционировании автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом достоверно возрастают во время магнитных бурь (рис. 2).
По вертикальной оси – суточный индекс магнитной активности А и суммарная в данные сутки продолжительность аномальных сбоев в системе управления Южно-Сибирской железнодорожной магистрали Т (десятки минут); шкалы совмещены, синие ромбы – продолжительность Т, красные квадраты – величины А. над графиками указаны даты магнитных бурь, А мах – максимальное значение А-индекса в данную бурю. к – коэффициент корреляции между А и Т. По горизонтальной оси – сутки, отсчитываемые от начала интервала (Касинский и др. , 2006).
11 Общий взгляд. Будущее
Если подвести краткий итог всему рассказанному, то самое главное допускает формулировку в виде следующих обобщающих положений: – идея о том, что наша среда обитания со всеми протекающими в ней процессами, полностью изолирована от Космоса, ошибочна и неприемлема для современного стиля научного мышления. Эволюция Биосферы всегда протекала под влиянием как чисто земных факторов, так и космических. Если не учитывать воздействия космической погоды, то описание самого феномена жизни будет неполным и ущербным. – в среде обитания изменения космической погоды фиксируются как совокупность большого числа «вторичных» явлений. Как именно процессы на Солнце и в ближайшем космическом окружении планеты преобразуются в вариации экологических факторов – в общих чертах понятно. Но нет уверенности, что сейчас можно составить полный список действующих на организм экологических параметров, контролируемых Космосом. Еще более трудной представляется задача их ранжирования. Какой физический агент является «главным» в передаче изменений космической погоды в мир биологических явлений? Сейчас возникает впечатление, что наиболее важным таким фактором являются изменения электромагнитных полей (радиоволн) в некотором достаточно широком диапазоне частот – с акцентом на очень низкие – экстремально низкие частоты. На самом деле открыт новый очень важный экологический фактор – ведь изменения упомянутых полей тесно связаны со многими чисто земными процессами, включая погоду и сейсмические явления. Да и вообще – Жизнь – феномен электромагнитный…
– можно констатировать, что проблема «космическая погода - биосфера» включает в себя комплекс вопросов большой степени сложности. Микродозы различных физических (и химических) факторов действуют в Природе на биосистемы всегда совместно. Но и изолированных биосистем не существует – воздействие всегда же имеет место на экосистему – биоценоз. Отклик биосистемы на внешнее воздействие – это обязательно ответ генерализованный, но имеющий одновременно типологические особенности, которыми нельзя иногда пренебречь. Этот отклик зависит от функционального состояния системы, фазы макроритма и географического региона. Спорадическое возмущение разрушает на какое-то время временную организацию биосистемы (десинхронов), но для более продолжительных интервалов времени сами такие возмущения обнаруживают в частоте следования организацию, и могут выполнять роль «временного ключа» для ритмики более высокого порядка. Все такие соображения должны приниматься во внимание при планировании модельных (имитационных) экспериментов. А проведение таких опытов (искусственная магнитная буря в лаборатории) – неизбежный ближайший этап развития обсуждаемых исследований. – нет сомнений, что космическая погода влияет на социальные процессы. Масштабы этого влияния сейчас недооцениваются. Трудно сказать, когда наступит время для глубокого и всестороннего изучения данного круга вопросов. Подобные исследования сдерживаются сейчас масштабными философскими противоречиями между гуманитарной и естественнонаучной ветвями знаний: принцип «свободы воли» исключает какое-либо природное вмешательство в психические явления – включая космическую погоду.
– проблема «космическая погода - техносфера» получит, думается, энергичное развитие в ближайшие годы. Порукой тому – высокие требования к стабильности работы компьютерных систем. Возможно, такие исследования стимулируют решение ключевой проблемы молекулярных механизмов действия микродоз. Космическая погода влияет на все биологические процессы потому, что существует универсальный механизм действия (ведущего экологического фактора? ) на физико-химические процессы. Если знать этот механизм, эффекты космической погоды можно будет прогнозировать, от космической погоды физико-химические системы можно будет защищать… – не вызывает сомнений и высокая практическая важность исследований влияния космической погоды на жизнь нашей планеты. Может быть, наиболее интересным и обещающим являются вопросы Прогноза. В явлениях космической погоды – как во всех явлениях в Природе – есть Хаос и Организация. Если изучить этот последний аспект – возможен прогноз. Все сейчас являются свидетелями конфронтации двух базовых концептуальных схем в области долгосрочного климатического прогноза. Если считать «климатическую машину» Земли самодостаточной и полностью изолированной от Космоса, то получаем хорошо известный сценарий глобального потепления. Если Космос влияет на климат, то после 2010 г. на высоких и умеренных широтах следует ожидать серию суровых и продолжительных зим (сторонники схемы глобального потепления оккупировали трибуну ООН и контролируют реакции ведущих специальных журналов, так что эта точка зрения менее известна).
– следует признать, что накопление знаний в рассматриваемой области совершалось очень медленно и проходило с трудом, особенно в новейшее время. Одна из причин этого понятна: междисциплинарные барьеры. Возможно, отрицательные последствия глубокой разобщенности между различными специалистами были впервые ярко продемонстрированы именно здесь. Кажется, именно в этих исследованиях впервые стало ясным, что все решают «специалисты по проблеме» , а не просто специалисты в данной области знаний. Вот почему, вглядываясь в будущее, не видно оснований для особого оптимизма. Достаточно быстрое развитие исследований в рассматриваемой области потребовало бы некоторых существенных изменений в организации и менеджменте, в методологии, в системе преподавания. Узкоспециализированной и бюрократизированной «грантовой» науке этот барьер не взять… Конечно, указанное обстоятельство довольно быстро становится общенаучной проблемой. Как тут не вспомнить мудрые слова знаменитого биохимика Э. Чаргаффа: «Излишняя дробность представления о природе, зачастую приводящая к его полному исчезновению, делает мир похожим на Шалтая-Болтая, которого не удалось собрать… такой мир может стать еще более неуправляемым по мере того, как от Континуума Природы будут отламываться – «для более тщательного изучения» - кусочки все мельче и мельче» .
12 Цитированная литература
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Белишева Н. К. , Попов А. Н. , Динамика морфофункционального состояния клеточных культур при вариациях геомагнитного поля, Биофизика, 1995, т. 40, № 4, с. 755 – 764. Бреус Т. К. , Чибисов С. М. , Баевский Р. М. , Шебзухов К. В. , Хроноструктура работы сердца и факторы внешней среды, изд. РУДН, М. , 2002, 232 с. Бруцек А. , Солнечная и солнечно-земная физика, Иллюстрированный словарь терминов, М. Мир, 1980, 312 с. Бурлакова Е. Б. , Конрадов А. А. , Мальцева Е. Л. , Сверхслабые воздействия химических соединений и физических факторов на биологические системы, Биофизика, 2004, т. 49, вып. 4, с. 551 – 564. Витинский Ю. И. , Копецкий М. , Куклин Г. В. , Статистика пятнообразовательной деятельности Солнца, М. , Наука, 1986, 295 с. Владимирский Б. М. , Космическая погода и социальные явления, Земля и Вселенная, 2003, № 3, с. 82 – 87. Гончаров Г. А. , Вторжение азиатских кочевников и солнечные циклы, Природа, 1994, № 9, с. 25 – 29. Гульельми А. В. , Троицкая В. А. , Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы, М. Наука, 1973, 208 с. Дольник В. Р. , Непослушное дитя биосферы, изд. Педагогика Пресс, М. 1994, 182 с. Евстафьев В. К. , Бондаренко Н. А. , Почему мелозира байкальская развивается по четным солнечным циклам, а исландская – по нечетным, Биофизика, 2002, т. 47, вып. , 5, с. 943 – 944. Измайлов В. П. , Карагиоз О. В. , Пархомов А. Г. , Вариации результатов измерений гравитационной постоянной, в кн. Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов, т. 2, изд. Научный мир, М. 1998, с. 163 – 176. Касинский В. В. , Птицына Н. Г. , Ляхов Н. Н. и др. , Влияют ли геомагнитные возмущения на работу систем железнодорожной автоматической блокировки? Погода и биосистемы, материалы межд. конференции, 11 – 14 окт. 2006 г. , СПБ, с. 84 – 85. Конрадов А. А. , Коломийцев О. П. , Иванов-Холодный Г. С. , Петров В. Г. , Особенности статистики авиационных аварий и ее связь с геомагнитной активностью, Геофизические процессы и биосфера, 2005, т. 4, №½, с. 121 – 124. Кузин А. М. , Суркенова Г. Н. , Мозговой Е. Г. , Влияние К 40 на развитие растений, Доклады РАН, 1994, т. 334, № 1, с. 112 – 114. Леднев В. В. , Белова Н. А. , Рождественская З. Е. , Тирас Х. П. , Биоэффекты слабых переменных магнитных полей и биологические предвестники землетрясений, Геофизические процессы и биосфера, 2003, т. 2, № 1, с. 3 – 11.
16. Мальцев Ю. П. (ред. ), Магнитосферно-ионосферная физика, Краткий справочник, СПБ, Наука, 1993, 184 с. 17. Пиккарди Д. , Солнечная активность и химические тесты, в кн. Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу земли, М. Наука, 1971, с. 141 – 147. 18. Плотникова Т. В. , О корреляции всплесков творческой активности П. А. М. Дирака и других классиков теоретической физики ХХ в. со всплесками солнечной активности, Исследования по истории физики и механики, М. , 2003, с. 38 – 73. 19. Пудовкин М. Н. , Распопов О. М. , Клейменова Н. Г. , Возмущения электромагнитного поля Земли, Л. , изд. ЛГУ, 1975, т. 2, 270 с. 20. Чижевский А. Л. , Земное эхо солнечных бурь, М. , «Мысль» , 1976, 367 с. 21. Чижевский А. Л. , Космический пульс жизни, М. , «Мысль» , 1995, 767 с. 22. Чижевский А. Л. , Неизданное. Библиография. Размышления. Развитие идеи, РАЕН – Министерство науки и технологии РФ, М. , 1998, 360 с. 23. Шноль С. Э. , Коломбет В. А. , Пожарский Э. В. и др. , О реализации дискретных состояний в ходе флуктуаций в макроскопических процессах, УФН, 1998, т. 168, № 10, с. 1129 – 1140. 24. Ягодинский В. Н. , Чижевский А. Л. , М. , Наука, 2004, 438 с. 25. Cumming B. G. , Biological cyclicity in relation to some astronomical parameters: a review, in Geo-cosmic relations; the Earth and its macro-environment, Pudoc, Wageningen, 1990, p. 31 – 55. 26. Ertel S. , Bursts of creativity and aberrant sunspot cycles, – in Scientific Study of Human Nature, Oxford, 1997, p. 491 – 510. 27. Ertel S. , Space weather and revolutions: Chizevsky's heliobiological claim scrutinized, Studia phychologia, 1996, v. 38, №½, p. 3 – 22. 28. Golovin Yu. I. , Low Doses in Physics of Real Crystals, Biophysics, 2004, v. 49, Suppl. 1, p. S 127 – S 154. 29. Nagovitsyn Yu. A. , Ivanov V. G. , Miletsky E. V. , Volobuev D. M. , ESAI database and some properties of solar activity in the past, Solar Physics, 2004, v. 224, №½, p. 103 – 112. 30. Pustil'nik L. A. , Din G. V. , Influence of solar activity on the state wheat market in medieval England, Solar Physics, 2004, v. 223, p. 335 – 356. 31. Tomassen G. J. M. , Solar imprinting in geomagnetic fields: some biological consequences, in, Proc. of Intern. Symposium «Exact, natural and human sciences in the presence of uncontrolled environmental factors» , Brussels, CIFA, 1992, p. 47 – 51. Примечание. Большое число работ по данной проблеме опубликовано в специальных выпусках журналов «Биофизика» т. 37, вып. 3 и 4 (1992); т. 40, вып. 4, 5 (1995); т. 43, вып. 4, 5 (1998); т. 46, вып. 5 (2001); Biophysics, v. 49, Suppl. 1 (2004); и журнала «Геофизические процессы и биосфера» , т. 4, вып. ½, (2005).
Монографические публикации по проблеме «Солнечная активность – биосфера» (2000 – 2006) 1. Б. М. Владимирский, Н. А. Темурьянц. Влияние солнечной активности на биосферу – ноосферу (Гелиобиология от А. Л. Чижевского до наших дней). Изд. МНЭПУ, М. 2000, 374 с. 2. Т. К. Бреус, С. М. Чибисов, Р. М. Баевский, К. В. Шебзухов. Хроноструктура биоритмов сердца и факторы внешней среды. Изд. Росс. Ун-та дружбы народов, М. 2002, 232 с. 3. В. Н. Бинги. Магнитобиология. Эксперименты и модели. Изд. МИЛТА, М. , 2002, 592 с. 4. Т. К. Бреус, С. И. Раппопорт. Магнитные бури: медико-биологический и гелиогеофизический аспект. Изд. Советский спорт, М. 2003, 192 с. 5. Б. М. Владимирский, Н. А. Темурьянц, В. С. Мартынюк. Космическая погода и наша жизнь. Изд. Век 2, Фрязино, 2004, 221 с. 6. Ю. И. Гурфинкель. Ишемическая болезнь сердца и солнечная активность. М. , 2004, 168 с. 7. В. Н. Ягодинский, А. Л. Чижевский. Изд. Наука, М. 2004, 438 с. (см. также гл. «Чижевский» в кн. С. Э. Шноль, «Герои, злодеи и конформисты русской науки» М. 2002). 8. В. В. Александров, Экологическая роль электромагнетизма, изд. Политехнического Университета, СПБ, 2006, 716 с.
Эти книги не стоит читать и не следует цитировать – как безграмотные!
Об авторе Борис Михайлович Владимирский (р. 1932) – вед. научный сотрудник Крымской астрофизической Обсерватории, д-р ф. – м. наук, автор (соавтор) свыше 200 статей в академических журналах по физике космических лучей, космической физике, гамма-астрономии, астрофизике. В последние годы занимается в основном физикой – биофизикой солнечно-биосферных связей. Лауреат Государственной премии Автономной Республики Крым.
Скачать презентацию Б М Владимирский Как космическая погода влияет на
d596fed4b606396f0e58034136c4d1fb.ppt