Концепции современного естествознания

Солитоны в биологических системах

Развитие системной познавательной парадигмы при первых же попытках ее применения к теоретическому познанию духовных процессов (психических явлений: мышления, эмоций, воли и т. п.) столкнулось с серьезным препятствием. Противоречивость возникшей ситуации состоит в том, что духовные процессы и состояния не имеют таких выделенных и относительно автономных частей (подсистем и элементов), какие есть у материальных объектов. Приходится признавать, что духовный субстрат не однороден, а гетерогенен, и его познание приводит к отчетливому различению качественно своеобразных частиц или волн (перенося в эту сферу понятия квантовой механики, обозначающие элементы материального микромира).
Перенос информации осуществляется посредством многообразных энергополей, источниками которых являются вещественные материальные объекты. Можно считать, что все силовые поля, состоящие из элементарных частиц как следов энерговолн, окружающих частицы, являются "тонкой" материей.
Образование электронов - пример самоорганизации вакуума. По сути это свертка силовых полей - процесс описываемый Фурье-преобразованием, т. е. интерференционный эффект, лежащий в основе голографии. Исходя из этих представлений электрон - динамическая микроголограмма и все вещественные сущности, в том числе живые, состоят из множества частиц - электронов, протонов, нейтронов...
Жизнь является существенно нелинейным феноменом на всех уровнях, что требует особого ее описания. Наиболее существенным моментом любых явлений при рассмотрении их динамики (а статика существует лишь как момент динамического равновесия, рассматриваемого с определенных позиций явления) является наличие определенного возмущения. Возмущение в среде распространяется волнообразным образом. В простейшем случае распространение волны описывается уравнением Даламбера (далее по Чугуевскому и Федоренко): С2оSхх - Stt = 0, где Sxx - вторая производная от волновой функции Sxx по координате x, Stt - по времени.
Это уравнение описывает распространение сигнала произвольной формы со скоростью Со. Геометрия такого возбуждения в определенной среде зависит от скорости его распространения. Теоретически возможны три группы солитонов:
1. Псевдорелятивистские, когда амплитуда и длина зависят от скорости распространения.
2. Нерелятивистские, когда от скорости зависит лишь амплитуда.
3. Релятивистские, когда от скорости зависит длина солитона.
Солитон может и не перемещаться в пространстве: решение уравнений показывает, что в этом случае возбуждение периодически "ныряет" из действительной области в мнимую и обратно. Солитон характеризуется определенной длиной, набором частот, общей формой, рядом других функций в зависимости от конкретной природы солитона; обычно амплитуда и частота солитона на краю возбуждения резко снижаются.
Наиболее существенными свойствами солитонов являются: локальность возбуждения, сохранение частицеподобности и не размазывание в пространстве, как в случае обычной волны.
Описание нелинейных процессов в адекватной им форме позволяет более четко описывать известные процессы. Например, уравнение Шредингера с этих позиций является лишь линейным приближением волновых процессов и не является ни точным, ни полным описанием микрообъектов. Частицы в физике могут быть описаны как полевой сгусток, как "полевой солитон".
В присутствии внешнего поля происходит поляризация солитонов. В применении к вакууму такой процесс носит характер нелинейного возбуждения поляризующегося дискретизированного континуума, который может быть описан как кристалл с постоянной решеткой, длина стороны кристалла при этом равна:1=С0 f0-1, где последний член уравнения - частота. Решение для нашего пространства процесса поляризации вакуума дает набор псевдорелятивистских солитонов с дискретными значениями длин (спектра скоростей и амплитуд). Показано, что фотоны могут быть описаны как "длинные солитоны", электроны как "короткие" солитоны. При выражении длины солитона через его массу и скорость получается волна де Бройля для решений в области световых скоростей. Однако, возможно решение и для сверхсветовых скоростей, причем в момент перехода скорости света солитон деформируется - исчезает как существовавшая ранее частица, превращаясь в иную, сверхсветовую. Солитоны до- и сверхсветовой областей в большинстве случаев взаимодействовать непосредственно не могут, что реально наблюдается в виде отсутствия регистрируемых сверхсветовых объектов обычными методами. Однако, регистрация таких явлений в принципе возможна.
Если солитоны рассматривать как "микроволчок", как вакуумные "протовихри", то они приобретают характеристику, известную как "спин". Интересно сравнить эти данные современной физики с описанием древнейшей книги "Дзян", где описаны "вихри вакуума" и другие особенности первичного строения материи, аналогичные вышеизложенным представлениям. Демокрит утверждал, что вихреобразное вращение есть причина происхождения вещей. "Электроны - не вещи" (Н. Бор).
Квадратичные солитоны имеют предпочтительное решение в досветовых областях и представляют, видимо, нуклоны, ядра атомов. Это стабильные стоячие возбуждения осциллирующего профиля - "пульсоны" с частотой 1023 Гц.
Теория солитонов может быть распространена и на описание нервных импульсов. Интенсивность электрического поля в мембране оценивается в 105-106 В/см. Стационарное возмущение заряженной мембраны (импульс повреждения, действия и т. п.) может быть описан как стоячий солитон - "мемброн", который в первом приближении имеет два типа описаний. Короткие мемброны описывают процессы закрытия (открытия) ионных каналов в мембране. Длинные (медленные) описывают волновые импульсы серого вещества головного мозга - "спайки" импульсов с минимальной длиной мемброна 0,1-1нм и скоростью движения 0,1-1 м/сек. Мемброны - "спайки" импульсов можно рассматривать как "кванты" мыслительного процесса; подпороговые возбуждения, имеющие диффузный тип распространения, можно, видимо, отождествить с эмоциями, которые дают чувственную окраску нашим мыслям.
Стоячие возбуждения - квазипериодические "пульсоны" можно отождествить с очагами "застойного возбуждения" или запредельного торможения, а также, видимо, с очагами устойчивого возбуждения при формировании условных рефлексов. Таким образом, мыслительные процессы можно описать на языке физики как "игру" локальных возбуждений, их динамику и взаимодействие.
Нервный импульс в таком рассмотрении представляет собой процесс перемещения сверхпроводящего участка по мембране нервных клеток. Причина незатухаемости процесса состоит, по-видимому, в постоянном обмене энергии в ходе взаимотрансформации энергий раздражителя и импульса. Нервное волокно - аксон - совмещает функцию проводящего сигнала и фильтра (нижний порог отсекает шум, верхний порог предохраняет от проведения разрушительного возбуждения), что позволяет локализовать разрушительный сигнал и ограничиться местным разрушением. Максимально возможная частота прохождения импульса - 1-10 кГц. Возможно восприятие двух областей шума: 106-107 МГц и 109-1010 МГц, что соответствует инфракрасному и ультрафиолетовому излучению). Возможно в основе восприятия лежит чувствительность к природным низкочастотным излучениям, например, возникающим во время грозы, а также сверхдлинным излучениям - основе "космических ритмов", в частности ритмов Солнца.
В ходе возбуждения мембраны всегда возникает волна, отражающая дрейф зарядов в мембранном поле. Это явление сопровождается электромагнитным излучением, возникающие в результате ультрафиолетовые и инфракрасные солитоны могут служить основой психических процессов - "психоны". Их характеристики: напряженность электромагнитного поля для ИК-солитона - 1012-1013 В/см, для УФ-солитона - 105-106 В/см. ИК-излучение является более легким типом излучения. Масса "психонов" оценивается величиной порядка 10-7-10-4 от массы электрона.
Движущийся нервный импульс в нервном окончании вызывает тормозное излучение - полевой солитон. Расчеты показывают, что такой солитон имеет важные особенности - он имеет структуру цилиндра с малым диаметром, но практически бесконечной длиной, это вихревые трубки с массой, оцениваемой в массах электрона (me) порядка 10-1000me. Если УФ- и ИК-импульсы "работают" преимущественно в самой клетке, а также в межклеточном пространстве, осуществляя связь клеток между собой, то описанные "интеллектоны" могут переносить большую информацию (она шифруется в структуре "вихревой трубки") на огромные расстояния. Интеллектоны можно регистрировать в виде единичных импульсов сложной формы или ряда импульсов, используя "контур Максвелла".
Чугуевским и Федоренко проведена регистрация (прием) ряда солитонов с использованием трехмерного контура Максвелла - тетраэдра, от углов которого возможно 6 отведений, что позволяет измерять направление, частоту, форму солитонов - "интеллектонов" и оценивать их энергию. Удалось зафиксировать излучение от рук экстрасенса, излучение взгляда... Использование "контура Максвелла" позволило регистрировать излучение тканей в норме и патологии, отличать излучение сердца в предынфарктном состоянии, излучение опухолей ткани, отличное от излучения обычной и т. п. Удалось показать возможности влияния на "интеллектоны" внешнего поля, в частности зависимость поглощения энергии от частоты внешнего поля, а также трансформацию частоты внешнего поля в частоту излучения (обычно на порядок меньше: при внешнем воздействии в 100-1000 Гц излучение идет с частотой 1,5-20 Гц). Контур Максвелла позволяет регистрировать биополя от растений, куриных яиц и пр., фиксировать практически не затухающее излучение на больших расстояниях. Обычно параметры излучения составляют десятки микровольт, частота - несколько Гц.
Таким образом, солитоны, или "волновые пакеты" сложной формы, возникающие при самых разнообразных состояниях в организме, являются участниками энергетических процессов, переносчиками энергии и информации в организме. Солитоны оптического диапазона участвуют в биохимических реакциях. Например, до 60 % энергии, высвобождаемой в ходе гидролиза АТФ, может запасаться в виде электромагнитного излучении. С "мембронами" связана функция "логического" мышления, "интеллектоны", видимо, ответственны за феномены "прозрения", интуиции и составляют "интеллектуальный фон" среды.
В целостном организме между различными солитонами должно существовать упорядоченное взаимодействие, которое можно описывать уже на языке более высокого иерархического уровня - на языке кибернетики. Таким образом, физической структуре организма соответствует и его электромагнитная структура - излучения, формирующие ту окружающую организм оболочку, которую называют "аурой" или "эфирным телом".