Здесь приводится анализ работы М.Е. Перельмана “Внутренний голос сосны” [122]. Наша цель познакомиться с ходом его исследований и попытаться сравнить его подход к решению задач с нашим и, возможно, получить новые идеи. Ниже перечисляются направления исследований и размышления самого Перельмана и наши мысли и замечания.
Его занимали разные схемы вечного двигателя.
"Откуда берется добавочная энергия в капилляре с жидкостью?" - спрашивает Перельман. - "А разве может вообще капилляр поднять воду на сто метров, на высоту секвой? Загадка секвойи. (Задача сформулирована. Есть интерес.- В.М.).
Познакомился с эффектом Е.Г. Коновалова. (Знакомство с литературой. - В.М.).
А вдруг в секвойе есть биологический источник ультразвука? (Поиск аналогии. - В.М.).
Попробовал капилляр с жидкостью и ультразвуковой (УЗВ) паяльник - есть подъем. (Провел эксперимент с УЗВ. - В.М.).
Решил посмотреть в литературе: "Почему соки поднимаются в растениях? Ничего не нашёл.
Начал рассматривать капиллярный эффект у сосны. (В литературе “отловил” интересные сведения. - В.М.).
Нашёел интересные сведения: с увеличением высоты капилляры должны сужаться, но этого нет - вода продолжает поступать, даже если ствол пропилен на разных уровнях так,
чтобы все каналы были разорваны. Жидкость из одного канала переходит в другой. При испарении из-за нерастяжимости столба вода будет подтягиваться снизу. (Возникло предложение: "А, что если на дерево одеть магнит - омагнитить воду?" - В.М.). Есть какие-то синхронно колеблющиеся нити, которых никто не видал.
чтобы все каналы были разорваны. Жидкость из одного канала переходит в другой. При испарении из-за нерастяжимости столба вода будет подтягиваться снизу. (Возникло предложение: "А, что если на дерево одеть магнит - омагнитить воду?" - В.М.). Есть какие-то синхронно колеблющиеся нити, которых никто не видал.
В одной монографии (Поиск и анализ литературы - В.М.) узнал: есть 2 потока в центральной части ствола (ксилеме) - от корней к листьям поднимается вода с минеральными веществами, а по лубу (более тонким сосудам или системам клеток другой ткани - флоэмой) спускаются образовавшиеся в кроне соединения большие молекулы (глицины, витамины, сахара).
Оказалось, что эти молекулы движутся во флоэмном потоке быстрее несущей их жидкости. В жидкости возник «акустический поток». Если в жидкость входит ультразвуковая волна, то она затухает с расстоянием, ее энергия рассеивается в тепло. Она несет импульс, а тот, передаваясь в основном более крупным частицам, заставляет их обгонять поток жидкости. Эффект мал.
Можно ли сказать, что соки в растениях двигает ультразвук? (А как же в омагниченной воде? Там образуются пузырьки, они «схлопываются» и создают ультразвуковую волну, которая разрывает молекулы воды. Это же и в трубке, удовлетворяющей уравнению Д. Бернулли. Здесь же должна играть роль прочность воды и сока. - В.М.)
Задаю себе новый вопрос (Постановка новой проблемы - В.М.): «Каковы параметры ультразвуковых потоков, которые способны транспортировать различные вещества в двух противоположных направлениях по ксилеме и по флоэме?» (2 противоположных потока диссимметричны по составу, прочности и скорости - должно быть взаимодействие! - В.М.).
Провёел расчет и аналоговое моделирование (Этап расчетов. - В.М.).
Результат: ксилемный поток может генерировать ультразвуковые колебания с частотой 150кГц, а флоэмный - с 0.5-1 МГц. Скорости потока - 1 м/час и давление 1-10 атм.
Рассмотрел и другие факты, поддерживающие гипотезу, в частности - низкую вязкость живицы (Что поддерживает гипотезу, а что против? - В.М.), угнетающее действие растений на микроорганизмы, кучную посадку, которая обеспечивает лучшее развитие - акустобиологическое поле, создаваемое одним растением или его частью, может усиливать или подавлять биохимические процессы в соседях.
Оказалось, что электрический потенциал в стволе дерева периодически меняется с шагом 1 см.
Но ведь это эффект Дебая - в дистиллированном электролите устанавливается стоячая волна. (Дистиллированных электролитов нет! – В.М.).
Ультразвуковая волна воздействует на сольваты анионов и катионов, имеющие различную плотность. Они разделяются - одни сосредотачиваются в узлах, другие в пучностях.
Обнаружил, что наблюдаемые изменения электрического потенциала вдоль ствола приводят к таким же величинам частот ультразвука, что мы получили ранее из других рассуждений!
Обратился к академику Андроникашвили (Общение - В.М.). Провели семинар с его сотрудниками, но поддержки не получили. Коллектив не заинтересовался, а для работы вдвоем над новой идеей - нужно время.
Спохватились через 10 лет.
Поставили новую задачу (Постановка задачи с помощью вопроса - В.М.): «Откуда же берутся в растениях эти самые ультразвуковые колебания?»
Купил книгу С.А. Гельфанда «Слух. Введение в психологическую и физиологическую акустику». Узнал новое: жидкости с двух сторон слуховых мембран различны по своим ионным составам. (Ди – В.М.). Поэтому с обеих сторон мембран различны и двойные слои. Итак, на мембрану падает акустическая волна, возбуждается механическое колебание, в итоге - по аксону идет электрический импульс. Или другое: давим пальцем на стол - механический стимул опять таки вызывает электрический разряд в нерве.
Как же акустические и механические сигналы преобразуются в электрические?
Новый вопрос: смотрю литературу (Литературный анализ в поиске аналогий. - В.М.). Вывод: поскольку через любую биологическую мембрану некоторые ионы проходят, а другие нет, - то на ней возникает электрический потенциал - напряженность поля доходит до 1000 и даже до 10000 вольт. Значит, противоположные обкладки конденсатора притягиваются друг к другу, сдавливая липидную мембрану, и силы притяжения уравновешиваются упругими силами. Но если мембрану несколько сжать извне, т.е. приложить дополнительную силу к изолирующему слою, то должны будут возрасти и силы электростатического притяжения, изменится заряд на мембранах, что равносильно протеканию тока через мембрану. Вот в принципе и все. Мембрана - генератор тока. (Аналогия и перенос механизмов. - В.М.).
Дальше выполняю расчет и анализ уравнений. Все они укладывались в теорию с учетом мембран-конденсаторов и двойных электрических слоев со сжимаемым слоем Гуи.
Прошло еще несколько лет. И вдруг как-то внезапно осенило: ведь мембрана клеток заряжена, это конденсатор, в нем колоссальная напряженность поля. Значит, если величина заряда на обкладках изменится, т.е. ионы пойдут через мембрану в клетку или из нее, то мембрана начнет колебаться. Вот вам и источник ультразвука! (Вспомнил принцип компенсации, эквивалентности. - В.М.).
Расчет дает 1010 Гц, а нам нужно 106 Гц. Разница - 4 порядка. Что делать ? (Тупик. Сравнение клеток. - В.М.).
Использую аналогию. Столь высокие частоты мне уже встречались. В 1988г. Герман Фрелих в работах по теории диэлектриков построил модель колебательных процессов на мембранах. Он получил частоты электромагнитных излучений в интервале 1011-1012 Гц. Однако вопрос о наличии или отсутствии такого излучения не решен. (Аналогия. Перенос решения - В.М.).
Но ведь Фрелих рассматривал клетки животных, а нас интересуют клетки растений. (Аналогия. - В.М.).
У растительных клеток наружная мембрана связана с клеточной стенкой из целлюлозы. А поскольку общая толщина мембраны и стенки велика, то частоты их колебаний при изменении зарядов на мембране будут много меньше, чем считали ранее, т.е. они будут излучать не гиперзвук, сразу затухающий, а ультразвук и притом в вычисленном нами диапазоне. (Высказана идея. - В.М.).
Более детальные расчеты подтвердили: ионные токи через мембраны и стенки растительных клеток должны генерировать ультразвук в диапазоне 100кГц-2МГц. Это то, что надо, а ведь для возникновения акустических потоков в деревьях не требуется синхронизация колебаний - достаточен ультразвуковой шум. (Расчет. - В.М.).
Теперь надо пытаться выявить все, что можно объяснить такими колебаниями. (Принцип компенсации и эквивалентности. - В.М.).
Снова хватаем книги по физиологии растительных систем. (Поиск литературы - В.М.). Существует неразрешимая проблема движения цитоплазмы в растительных клетках. Наш ультразвук запросто может такие движения вызывать: достаточно нескольким ионам калия, натрия, кальция пройти через каналы в мембране и изменить заряды на ней и в двойном электрическом слое. (Постановка задачи - эксперимент. - В.М.).
Дорогой читатель, известна байка, что один автор издал толстую книгу, в середине которой был следующий текст: "Каждый, кто дочитал до этого места мою книгу, может прислать свой адрес, и я вышлю ему 1000 долларов".
Так как я не могу выслать такую сумму, то обращаюсь к Вам, дорогой читатель, по аналогии. Каждый, кто прочитал эту книгу и решил одну-две задачи с помощью методики, пришлите эти решения по адресу: 198013, СПб., ул. Рузовская, д. 16, Центр "Изобретающая машина".
И они, эти решения, помогут автору или его последователям продолжить работу над усовершенствованием методики.
Масштабность и значительность задач,
Огромность затевающихся дел -
Заметней по размаху неудач,
Которые в итоге потерпел.
Игорь Губерман [146]