Действие электричества на живое известно давно, однако познание природы его, по существу, только начинается. Вли­яние магнитных полей на живое обнаружено относительно не­давно, точнее, в послевоенные годы, хотя о том, что эти поля существуют, люди знали уже много веков тому назад, и прак­тическое использование магнитных явлений на благо человека началось с создания компаса за 2-3 тысячи лет до нашей эры.

Давно обнаружена биологическая ориентация развития растений, перелета птиц. Серией наблюдений показано, что при отсутствии каких-либо четко выраженных естествен­ных или искусственных ориентиров животные при свободном перемещении ориентируются по силовым линиям магнитного поля Земли. В 50-х годах эти явления начали получать науч­ное обоснование. Этому способствовали следующие наблюде­ния советских ученых: в зависимости от того, как расположены в почве семена кукурузы и пшеницы относительно силовых линий магнитного поля Земли, существенно изме­няются процессы их прорастания. Как сообщает А. С. Пресман, семена, высаженные корешком зародыша к южному магнит­ному полюсу, прорастают быстрее, чем высаженные кореш­ком к северному. Географические полюсы севера и юга не совпадают с магнитными полюсами. Семена, высаженные перпендикулярно силовым линиям, прорастают хуже, чем при параллельном расположении.

Интересные наблюдения сделаны в районе Курской маг­нитной аномалии - той части территории нашего Союза, где уже давно обнаружено в недрах железо, резко меняющее магнитное поле Земли на поверхности. Урожайность, по данным 1964-1967 гг., в сельских хозяйствах, расположен­ных вблизи зон магнитной аномалии, по сравнению с урожай­ностью в сельских хозяйствах, находящихся в других районах, аналогичных по почвенно-климатическим условиям, но с нор­мальным магнитным полем Земли, оказалась на 10-15% ниже. Сейчас можно считать доказанным, что рост и развитие семян зависят от ориентации их посадки относительно магнит­ного поля Земли.

Несколько слов скажем о магнитном поле окружающей среды. Магнитное поле окружающей человека и животных среды складывается из двух основных составляющих: 1 - маг­нитных полей, создаваемых электрифицированным транспор­том, работающими электродвигателями и генераторами, линиями электропередачи и т.д., и 2 - магнитного поля Земли.

Магнитное поле характеризуется значением напряженности. Напряженность, поля от искусственных источников можно определить только опытным путем для данной территории при данном числе и расположении электротехнических уста­новок. Магнитное поле Земли характеризуется строго опре­деленными составляющими, хотя тоже по численным значе­ниям может меняться.

Магнитное поле Земли характеризуется следующими основными параметрами: величинами магнитного склонения и магнитного наклонения и численными значениями напря­женности магнитного поля. Магнитное склонение представ­ляет собой угол между астрономическим (географическим) меридианом и магнитным меридианом. Астрономический меридиан - направление, определяющее истинное положение север - юг в данном месте. Магнитный меридиан - вообра­жаемая линия на земной поверхности, совпадающая с направ­лением земного магнитного поля. Магнитное наклонение ­- угол между горизонтальной плоскостью и направлением вектора напряженности магнитного поля. За единицу напря­женности магнитного поля принимают ампер на метр (А/м).

Различают вертикальную и горизонтальную составляющие вектора напряженности магнитного поля. На магнитных полюсах вертикальная составляющая и вектор полной напря­женности поля равны друг другу. Горизонтальная составля­ющая равна нулю. У магнитных полюсов свободно подвешен­ная магнитная стрелка принимает вертикальное положение. На магнитном экваторе вектор напряженности магнитного поля направлен горизонтально, т. е. совпадает с горизонталь­ной составляющей по значению и направлению. Аналитический расчет напряженности магнитного поля Земли, за исключением, территории полюсов, дает приближенное значение из-за неучета ряда магнитных аномалий, и особенно, из-за сложности учета влияния магнитного поля верхних слоев атмосферы.

Строгой теории происхождения магнитного поля Земли пока нет. В разное время выдвигались различные гипотезы, которые впоследствии опровергались. Поэтому очень кратко расскажем об одной лишь гипотезе, которая в настоящее время популярна среди метеорологов.

В толще Земли, в её расплавленной части (ядре), происходит движение зарядоносителей, создающее вихревые токи. Магнитное поле этих токов и образует наблюдаемое земное магнитное поле. Перемещение отдельных замкнутых систем токов в ядре или изменение их интенсивности приводят к изменению магнитного поля во времени, наблюдаемому на поверхности Земли в виде векового хода.

Подобная точка зрения была впервые высказана в 1947 г. советским физиком Я. И. Френкелем, а позже получила поддержку в работах некоторых зарубежных ученых.

Но следует принять во внимание и следующее. Существует движение зарядоносителей и в атмосфере. Особенно сильно оно в верхних слоях атмосферы, в частности в ее иониза­ционных слоях. Магнитные поля, созданные этими токами, накладываются на магнитные поля вихревых токов массы Земли, в результате чего в атмосфере, во всех ее слоях, существует суммарное единое магнитное поле, в котором возникла жизнь, а затем и человек. Напряженность магнит­ного поля на поверхности Земли в целом невелика. на полю­сах она равна 24-40 А/м. Но напряженность непостоянна: она колеблется по суткам, месяцам, годам. Происходят резкие увеличения напряженности. Причина их - спорадические явле­ния, возникающие на Солнце и сопровождающиеся измене­нием солнечной активности. При этих явлениях от Солнца к Земле устремляются потоки ультрафиолетовой рентгеновской радиации, радиации более жесткого излучения и потоки корпускулярного излучения. Взаимодействие их с элементар­ными частицами в верхних слоях атмосферы приводит к рез­кому увеличению потоков зарядоносителей, магнитные поля которых вызывают увеличение магнитного поля Земли, называемое магнитной бурей. Во время магнитных бурь, продолжающихся от минут до суток, напряженность магнитного поля Земли возрастает в тысячи, а иногда и в десятки тысяч раз.

Исследованиями, проведенными в 50-70-х годах, уста­новлено влияние на человека магнитныx полей вообще и магнитных бурь в частности. Об этом достаточно убедительно и обстоятельно говорится в книгах А. С. Пресмана "Электро­магнитное поле и природа" и "Электромагнитные поля в био­сфере". Приведем некоторые примеры. В 1930 г. А. Л. Чижевский, а затем и другие исследователи обратили внимание на связь между развитием ряда заболева­ний и процессами, происходящими на Солнце. На основе статистических данных, полученных за много лет, А. Л. Чи­жевский показал связь между возрастанием солнечной актив­ности и вспышками эпидемии чумы, холеры, дифтерии, гриппа, менингита и даже возвратного тифа. Английскими учеными установлен четко выраженный рост нервно-психи­ческих заболеваний при 67 магнитных бурях. Подобные данные получены на 40 тысячах заболеваний. В период 1957­- 1961 гг. на 30 тысячах заболеваний было прослежено влияние 7, 14, 21, 35-дневных систематических возрастаний магнитной напряженности на тяжесть протекания заболеваний. Обнару­жено подобное влияние на развитие нарушения сердечно­-сосудистой деятельности. В этом плане представляют интерес обстоятельные наблюдения, проведенные В. М. Гнедушевым в Свердловске.

А. С. Пресман обращает внимание на то, что в периоды солнечной активности возрастают размножение и токсичность ряда болезнетворных бактерий, повышается скорость свертывания крови и число лимфоцитов. В. К. Подшебякин в Киеве на очень большом числе случаев установил четкие изменение биопотенциалов по амплитуде, частоте и форме кривых, происходящие во время магнитных бурь. на основе своих данных он классифицирует людей на следующие группы: к первой группе относятся те, которые изменением значения амплитуды биопотенциала головного мозга реагируют на наступающую магнитную бурю за 3-4 дня; ко второй ­- реагирующие за сутки; к третьей - в момент самой бури; к четвертой - по прошествии 2-3 дней после бури и, наконец, к последней (10-15% наблюдаемых) - люди, на состоянии биопотенциала которых магнитная буря не отразилась. Приведенные факты не являются исчерпывающими. Однако полу­ченные в разное время, в разных странах и разными наблюда­телями выводы однозначно доказывают, что факт влияния магнитных полей и магнитных бурь на человека достоверен. Но через какие механизмы осуществляется это влияние? Электрические поля, электрические токи так или иначе про­являют свое влияние через взаимодействие с электрическими параметрами живого организма. Если влияние магнитного поля обнаружено, то можно предположить, что поле взаимо­действует с магнитными свойствами живого организма. Характерная особенность действия магнитного поля на жи­вой организм заключается в том, что он "прозрачен" для поля. От удара палкой жизненно важные органы тела в той или иной степени защищены мускулатурой. Даже силь­ный огонь не сразу приводит к тяжелому исходу. Система кровообращения, мускулатура, обладающие электропровод­ностью, в известной степени могут шунтировать опасный ток. Проникающая радиация частично или полностью по­глощается в поверхностных областях тела. И только маг­нитное поле действует на весь организм сразу в целом: от тела и органа до клетки и отдельных ее молекул и ато­мов.

Присущи ли магнитные свойства живому? Примеры влияния магнитных бурь на живой организм вызвали необходи­мость проведения исследований. Сложность этих исследова­ний состоит в том, что область магнитных измерений малых величин является одной из сложнейших областей измеритель­ной техники. Только в 60-х годах появились протонные магнитометры, обладающие достаточной разрешающей спо­собностью и точностью, а до их появления основным прибо­ром, измеряющим магнитные поля, по существу, являлась подвешенная на нитке магнитная стрелка, поворачивающаяся по направлению силовых линий магнитного поля. Получение железа, обладающего большой магнитной проницаемостью, использование новых физических явлений позволили про­вести первые исследования магнитных свойств живого орга­низма. Установлено наличие переменного магнитного поля возникающего при работе сердечной мышцы, и это сразу нашло практическое применение.

У нас и за рубежом созданы первые образцы магнитокар­диографов. Использование их в клиниках показало возмож­ность выявления начала серьезных сердечных заболеваний значительно раньше, чем это делается с помощью электро­кардиографа. Открываются большие перспективы в плане предупреждения сердечно-сосудистых заболеваний. Но о них можно будет говорить тогда, когда магнитокардиограф станет простым и несложным прибором. Достаточно сказать, что в первых образцах этих приборов преобразователи пер­вичной информации выполнялись на катушках с несколькими миллионами витков.

Шагом вперед в этом на правлении явился прибор для измерения магнитных полей мозга человека, созданный в лаборатории Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР. Прибор снабжен дву­мя разнесенными в пространстве датчиками, что позволяет избавиться от вредного шумового фона. Магнитоэнцефало­граммы, снимаемые этим прибором, существенно дополняют уже ставшие привычными электроэнцефалограммы. С его помощью уже получены первые положительные результаты в диагностике патологической напряженности мышц, анома­лий магнитных свойств плазмы крови и т.д.

Микроминиатюризация радиотехнических...
 
   Читать на сайте >>