 |
Связь современных текстов о структуре воды и данными по структуре воды из книги Д. Эйзенберга,
В. Кауцмана «Структура и свойства воды».
В процессе анализа литературы про структуру и память воды и сравнения со старыми источниками было выяснено, что большая часть современной информации о возможной структуре воды взята из книги Д. Эйзенберга, В. Кауцмана «Структура и свойства воды». В ней, в частности, приводятся данные о возможных структурах в воде, их значении и применении.
По Эйзенбергу и Кауцману, структура воды основана на способности молекул воды образовывать друг с другом водородные связи. Аналогичное мнение используется для объяснения структуры воды и сейчас.
Далее, Эйзенберг и Кауцман расширяют это утверждение. Так, в пределах решётки, образованной водородными связями, возможны следующие движения молекул воды: колебания и перемещения (повороты, вращения, переносы и т.д.). Скорость этих движений зависит от температуры. Чем выше температура воды, тем быстрее молекулы двигаются, тем больше колебаний и перемещений происходит в единицу времени. И, наоборот, с понижением температуры скорость движений замедляется.
Что общего можно выделить в движениях молекул? В зависимости от времени, за которое происходит рассмотрение структуры воды, можно выделить следующие типы структуры.
Первый тип – мгновенный снимок структуры. Представляет собой набор неупорядоченных точек – атомов кислорода и водорода в отдельный момент времени. Структура не отражает ни колебаний молекул воды, ни их отражений.
Второй тип – снимок структуры с большей выдержкой «диафрагмы» (время – 10-11-10-9 секунд). Представляет собой более упорядоченное скопление точек. Оно образовано за счёт того, что в данный промежуток времени молекулы воды успели произвести несколько колебаний, но ещё не перемещались.
Третий тип – снимок структуры с ещё большей выдержкой диафрагмы (время – больше 10-9 секунд). В зависимости от действительного времени фотографирования – размытое пятно той или иной степени размытости, что зависит от того, успели ли молекулы закрыть все «пустые» места, существовавшие в первом типе воды. Эта структура учитывает и колебания молекул воды, и их перемещения.
Третий тип структуры воды может отражать две разновидности структуры воды. Первая разновидность – структура воды, общая для данного места пространства (которое фотографируется в данный момент), вторая разновидность – структура воды, общая для всего объёма воды, однако в единичный момент времени.
Третий тип структуры воды является наиболее усреднённым. И наименее информативным с точки зрения вычисления закономерностей структуры воды.
Таким образом, время существования водородных связей менее 10-9 секунды. Меньше этого времени молекулы воды ещё связаны, и лишь колеблются на своих местах. При превышении этого времени молекулы успевают переместится с места на место с разрывом и новым образованием водородных связей.
Для объяснения спектрограмм, полученных при экспериментальных исследованиях образцов воды на различном оборудовании, с точки зрения структуры воды, были выдвинуты несколько теорий, ни одна из которых, по мнению Эйзенберга и Кауцмана, не объясняет полностью полученные спектрограммы. Модели, применяемые для объяснения спектрограмм:
- Смешанные модели. Среди молекул воды есть такие, которые образуют водородные связи с соседями, а есть несвязанные в такие соединения-кластеры. Между ними постоянно происходит обмен и взаимный переход. В общем, каждая молекула воды имеет постоянное окружение из подобных молекул воды.
- Модели пустот. Молекулы одного типа воды образуют сетки водородных связей с пустотами. В пустотах находятся молекулы другого типа, не связанные водородными связями ни с какими другими молекулами воды.
- Модель искажённых водородных связей. Водородные связи между молекулами воды в упорядоченной сетке могут изгибаться так, что между молекулами ближайшего порядка (непосредственно связанные с центральной), вклиниваются молекулы дальних порядков.
- Модель случайной сетки. Молекулы воды не образуют регулярной сетки, характерной для льдов, а составляют нерегулярные кольца в основном из пяти молекул воды (так как угол водородной связи почти соответствует углу в пятиугольнике), а так же из четырёх, шести, семи и т.д. молекул.
Элементы каждой модели встречаются в современной литературе как самостоятельные объяснения свойств структуры воды. Тогда как на самом деле это группа совместных НЕ ДОКАЗАННЫХ гипотез, имеющих как положительные стороны, так и противоречия, и потому не истинных.
Кроме того, как в современной литературе, так и в книге Эйзенберга и Кауцмана встречается описание «мерцающего кластера» как основы памяти воды. Что пишется в книге:
Молекулы воды после воздействия электромагнитного поля, когда они были вывернуты определённым образом, возвращаются в исходное положение очень быстро. Эта скорость необычна для веществ подобного состава. Получается, что вода имеет «память» - она как бы «запомнила» своё исходное состояние. Для объяснения анормальности этого эффекта разработано несколько механизмов. Среди них:
- Механизм «мерцающего кластера». Молекулы воды существуют в виде кластера. Разрыв одной водородной связи в кластере (при повороте молекулы в электромагнитном поле) ведёт к распаду целого кластера. Который образуется вновь, однако с учётом изменившегося положения некоторых молекул воды.
- Механизм необходимости льдоподобных дефектов в структуре воды. В структуре воды существуют дефекты (по-особому повёрнутые молекулы воды), которые под воздействием электромагнитного поля мигрируют через нормальную структуру. То есть, в релаксации после воздействия поля, принимают участие не все молекулы воды, а лишь их малая часть.
- Механизм малых полимерных единиц. Вода состоит из малых полимерных единиц (тех же кластеров), которые по-особому взаимодействуют друг с другом. Некорректная для объяснения быстрого времени релаксации после воздействия модель.
- Механизм переориентации молекул в пустотах. Не связанные водородными связями молекулы в ячейках сетки связанных молекул воды ориентируются на воздействие и так же быстро восстанавливаются без него. То есть, опять же, на воздействие поля реагируют только немногие молекулы.
В тексте книги Эйзенберга и Кауцмана доказывается, что описанные модели и механизмы (у каждого из которых много разновидностей, разработанных различными учёными) не корректны, так как существует ряд данных, опровергающих их. Эти модели и механизмы объясняют лишь часть свойств структуры воды. Наиболее перспективными моделями являются модели искажённых водородных связей, упоминание о которых в современных источниках о структуре воды минимально.
В современной литературе часто встречаются упоминания о том, что вода имеет льдоподобную структуру. Эти данные так же взяты из книги Эйзенберга и Кауцмана, где, кроме всего прочего, опровергаются. Основной факт, опровергающий наличие льдоподобных структур в воде состоит в том, что вода легко достигает состояния переохлаждения. Это было бы невозможно, если бы в воде существовали места, похожие по структуре на лёд, так как они служили бы центрами кристаллизации, и переохлаждения воды не происходило бы. Вода замерзала бы без переохлаждения.
Таким образом, неполный и неправильный анализ текста исходного произведения рядом авторов привёл к современному искажённому пониманию понятия структуры воды.
Так, основное, на что обращают внимания современные источники – это на существование долгоживущих кластеров воды. Живущих часы и даже дни. Эта модель так же упоминается и опровергается в книге Эйзенберга и Кауцмана. Так что, долгоживущие кластеры как основа памяти и структуры воды рассматривалась уже порядка пятидесяти лет назад. И была признана нежизнеспособной. Если и есть память у воды, её причина – другое явление.
Источником современных неполных данных может быть не только данная книга. Однако из доступной литературы была найдена она одна как наиболее полный и достоверный источник.
Автор: Винокуров Е.С.
| |
