Введение к работе
I. 5
1 Актуальность темы 5
-
Цель и основные задачи исследования 5
-
Научная новизна н практическое значение работы 6
-
Внедрение в практику 7
-
Апробация работы 7
-
Публикации 9
-
Связь задач исследования с проблемными планами в области естественных наук 9
-
Обзор материалов диссертации 10
-
Основные положения, выносимые на защиту 12
II Методы исследования "
IIL Содержание работы, полученные результаты и их обсужде ние
1. Функции биоинформационного обмена в природе 13
I.I Место информации в формализованной системе катего- 13
рий
-
Общие свойства живой природы и определение живого объекта 16
-
Роль управляющего фактора в развитии материи 22
2. Закономерности управляющего воздействия продольными
компонентами электромагнитных излучений 24
2.1. Физический вакуум и его функции в биоинформацион-
мом обмене 24
-
Биотропные параметры электромагнитных полей 26
-
Основные характеристики продольных электромагнитных волн 30
2.3.1. Несущая частота 32
2.4. Уравнения Дирака и Максвелла 35
2.5. Уравнения обобщенной электродинамики 39
2.5.1. Принцип взаимности 42
3. Экспериментально-теоретические исследования процессов
управляющего воздействия продольными компонентами элек
тромагнитных излучений нетепловой интенсивности 44
3.1. Физико-биологические эффекты при взаимодействии
продольных электромагнитных излучений с веществом 44
3.1.1. Параметры волновых процессов, сопутствующих
движению тела по инерции 56
3.2. Исследование дистантного воздействия с использовани
ем модельной системы из кристаллов нитрата аммония 60
Выводы и рекомендации 68
Список литературы, на которую даны ссылки в тексте 71
Список основных публикаций по теме диссертации 74
-
Актуальность теми. Электромагнитные излучения нетепловой интенсивности нашли широкое применение в медицине для воздействия на живые организмы в периоды, когда нарушено их нормальное функционирование, а также для повышения сопротивляемости организма к воздействию неблагоприятных факторов [ЛІ]. В работах, проводимых в последние годы, интенсивно изучается роль информационного содержания электромагнитных излучений, воздействующих на биологические объекты. Информационное содержание электромагнитных излучений нетешговой интенсивности обусловливается рядом параметров, в число которых входят модуляция, поляризация излучения, а также структурные особенности воздействующего электромагнитного поля. По отношению к структурным особенностям воздействующих на биологические объекты электромагнитных излучений практически неизученной является роль продольных составляющих электромагнитного поля. Это делает актуальным проведение комплекса теоретических и экспериментальных исследований в данной области, чему и посвящена представленная работа.
-
Цель и основные задачи исследования. Целью исследования является выработка концепции управляющего воздействия продольных электромагнитных излучений нетепловой интенсивности на вещество и биологические объекты.
В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи исследования:
- установление основных функций биоинформационного обмена в живой природе на основе общих гносеологических закономерностей;
теоретическое исследование роли продольных электромагнит-ш.!к волн в энергоинформационном обмене;
теоретическое и теоретико-экспериментальное исследования основных характеристик продольных электромагнитных волн и определение частотного диапазона продольных электромагнитных излучений;
математическое обобщение физических представлений о продольных электромагнитных волнах;
экспериментально-теоретическое исследование закономерностей резонансного и нерезонансного механизмов управляющего воздействия на вещество продольных электромагнитных излучений нетепловой интенсивности.
3. Научная новизна и практическое значение работы. Научная новизна работы заключается в развитых (взаимосвязанных) концепциях и теориях, имеющих приоритетный характер, экспериментально и теоретически обосновывающих новое научное направление в области биоинформатики и взаимодействия физических полей с живым веществом, управляющее воздействие продольных электромагнитных излучений нетепловой интенсивности на вещество и биологические объекты.
Разработан метод построения формализованной системы категорий.
Получено новое определение жизни как совокупности имманентных свойств живого объекта.
Разработана система уравнений электродинамики, обобщающая уравнения Максвелла, уравнение Дирака, а также теоретически и экспериментально найденные параметры продольных электромагнитных волн и способная служить основой нового научного направления в ра-
диофизике: математического моделирования взаимодействия продольных электромагнитных волн с веществом.
Установлен механизм управляющего воздействия посредством продольных электромагнитных волн нетепловой интенсивности в системе объектов, имеющих идентичные фрагменты структуры, заключающийся в возникновении структурных изменений релаксирующего из неравновесного состояния излучающего (управляющего) объекта и появлении скоррелированных изменений в структуре объекта управления.
Практическое значение комплекса выполненных исследований заключается в выработке системы знаний, позволяющих выполнить развитие обоснованного научного направления как в теоретическом плане, так и при получении прикладных результатов, особенно в области создания и практического использования новых методов управляющего воздействия на биологические объекты.
Разработан способ передачи управляющего воздействия посредством продольных электромагнитных волн нетепловой интенсивности, основанный на корреляции структурных изменений в излучающем и принимающем излучение (управляющее воздействие) объектах.
-
Внедрение в практику. Основные результаты исследований внедрены в практику работы лабораторий в НИИ новых медицинских технологий МЗ РФ, в учебный процесс в Тульском государственном университете, а также в ряде других организаций и вузов (соответствующие акты прилагаются к диссертационному делу).
-
Апробация работы. Основные результаты работы были представлены, в основном в период с 1995 по 1998 гг., 19 докладами на 15 научных конференциях международного и всероссийского уровня, в
іом числе: Международная конференция «100-летие начала использования электромагнитных волн для передачи сообщений и зарождения радиотехники» (Москва, 4-5/Y, 1995); Y Международная научно-ієхническая конференция «Математическое моделирование и САПР систем сверхбыстрой обработки информации на объемных интегральных схемах (ОИС) СВЧ и КВЧ» (Сергиев посад, 12-14/ІХ); YIII Международная Школа - семинар «Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ» (Охотино-Рыбинск, 26/VIII- 7/1Х, 1996); Instrumentation in Ecology and Human Safety '96. Petersburg Russian Section (StPetersburg, Russia, 30/X -2/XI1996); LI Научная сессия, посвященная Дню Радио (Москва, S-7/V 1996); Trans Black Sea Region Symposium on Applied Electromagnetism (Metsovo, Epirus-Hellas, 17-19/Y 1996); The ХХПІ-th Intemetional Conference on Microwave Ferrites: Gyromagnetic Electronics and Electrodynamics (Busteni, Romania, 23-27ЛХ 1996); Международная конференция «Биоэкстрасенсорика и научные основы культуры здоровья на рубеже веков» (Москва, 26-27/ХГ); 1-ый Международный симпозиум «Биофизика полей и излучений и биоинформатика)) (Тула - Ясная Поляна, 17-21/XII 1996); 11-й Российский симпозиум с международным участием «Миллиметровые волны в медицине и биологии» (Москва, 21-23/TV 1997); The International Symposium of Radiowave Propagation (Qingdao, China, 12-16/VIII 1997); IX Международная школа-семинар «Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ» (Самара, 8-13/IX 1997); V Международная конференция «Циклы природы и общества» (Ставрополь, 13-19/Х 1997); Progress in Electromagnetic Research Symposium (Nantes, France, 13-17/YII1998); Международная конференция, посвященная 170-летию со дня рождения И.М. Сеченова «Информационные механизмы интегративной деятельности организма»
(Москва, 17-18/ХП 1998) и 4 докладами на Научно-практических конференциях НИИ НМТ (Тула, 1995,1996, 1997, 1998).
-
Публикации. По тематике настоящего исследования опубликовано 30 работ, в том числе 3 монографии и получен патент на изобретение.
-
Связь задач исследования с проблемными планами в области естественных наук. Комплекс исследований выполнен в период с 1993г. по 1998г. в следующих организациях: Научно-производственном предприятии «Тульская индустрия», Научно-исследовательском проектном институте мономеров, Тульском государственном университете, Научно-исследовательском инсппуге новых медицинских технологий (НИИ НМТ) МЗ РФ - НИЦ медицинского факультета Тульского государственного университета и в научном сотрудничестве с рядом организаций и вузов. Целевая постановка задач исследования и научное курирование проводилось в течении указанного времени Международным научным центром «Электродинамика СВЧ и КВЧ и биоинформатика» (президент - проф., д-р физ.-мат. наук Е. И. Нефедов, вице-президент-проф., д-р техн. наук А. А. Яшин). Научная поддержка также оказывалась Академией медико-технических наук и Петровской Академией Наук и Искусств, членом-корреспондентом которых является соискатель, информационная поддержка — журналами «Вестник новых медицинских технологий» (Тула), «Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ» (Москва) и «Физика волновых процессов и радиотехнические системы» (Самара).
Работа выполнена в рамках целевых программ, коррелирующих с проблемными планами естественных наук, в которых участвует НИИ
ПМТ. поддерживаемых заинтересованными ведомствами и организациями, а именно:
-
Комплексная программа развития основных направлений исследований НИИ НМТ на 1995-2000 гг.
-
Программа исследований по теме долгосрочной НИР «Кальб» (И1-Э РАН НИИ НМТ) на 1995-2001 п\
-
Научно-техническая программа Госкомитета по науке и технологиям РФ (направления 5.08; 5.09; 5.20).
-
Федеральная целевая научно-техническая программа на 1996-2000 гг. «Исследования и разработка по приоритетным направлениям разпития науки и техники гражданского направления», утвержденная Миііистерсгвом науки и технологий РФ; программа «Перспективные информационные технологии».
-
Программа «Конверсия и высокие технологии 1997-2000 гг.»
-
Целевые программы «Информатизация здравоохранения России»: на 1993-95 гг. - приказ МЗ РФ № 308 от 30.12.93 г.; на 1996-98гг.
приказ МЗ РФ № 158 от 23.04.96 г.
(Сдельные фрагменты исследований проводились при поддержке в форме грантов РФФИ и «Приборостроение» Минвуза РФ (1995-97 гг.).
8 Обзор материалов диссертации. Диссертация представлена в форме научного доклада на основе работ [1 30].
11 монографиях [1 - 3] изложены и обобщены основные результаты исследований по теме работы. В работах [1, 22, 26] разработан метод предсгавления системы философских категорий и понятий в виде графа с выявлением функциональных зависимостей между соподчиненными категориями и установлена роль информационного обмена по
с» і ношению к определяющим свойствам биологического объекта [ I, 22, 26]. В статьях [22,26, 27] представлен вывод определения жизни через совокупность имманентных живому объекту свойств. В книге [31 и статьях [22, 26] обосновано предназначение человека как управляющею фактора самоорганизующейся и развивающейся материи. В работах [1, 2, 7, 111 выполнен теоретический анализ роли физического вакуума в системе взаимодействующих объектов. В книгах [1, 2] и статьях 15, 8 - - 11, 13 21, 23 25, 28, 29] дано теоретическое обоснование физических моделей материальных носителей перцептивного канала информации и представлены теоретические исследования основных ха рактеристик продольных электромагнитных волн. В книге [2] и статьях [28, 29] приведено математическое обобщение физических представле мий о продольных компонентах электромагнитного поля с учетом ос-понных параметров продольных электромагнитных волн, выявленных в к"еретических [1,5,8 11, 13 21, 23 -25, 28,29] и экспериментальных исследованиях [1, 3, 4, 6, 12, 30]. В результате теоретических исследований [2, 28] получена система уравнений обобщенной электро-димамики, описывающей как поперечные, так и продольные электромагнитные волны. В работах [1, 3,4, 6, 12,30] представлены результаты экспериментальных исследования основных параметров управляющего воздействия с помощью продольных компонент электромаг-нитных излучений. В статье [12] представлены результаты верификационных экспериментов по отношению к групповым скоростям распространения продольных излучений и предложен механизм нерезонансного взаимодействия продольных электромагнитных волн с веществом. В книгах [I, 3] и работах [4, 6,30] экспериментально обоснован механизм дис-іантного управляющим воздействия с помощью продольных электро-
!!
магнитных излучений нетепловой интенсивности в системе объектов, имеющих идентичные структурные фрагменты.
9. Основные положения, выносимые па защиту. На защиту
выносятся следующие положения:
методика определения ряда функций биоинформационного обмена в природе на основе общих гносеологических закономерностей и доказательство имманентной особенности биологического объекта управлять информационным обменом между собой и окружающей средой;
теоретическое и экспериментальное определение значений хрупповых скоростей распространения продольных электромагнитных волн и методика оценки несущих частот продольных электромагнитных излучений в ИК и УФ диапазонах;
теоретико-экспериментальное обоснование родственной природы продольных электромагнитных волн и излучений, возникающих при протекании в веществе необратимых процессов;
теоретическая разработка системы уравнений обобщенной электродинамики, учитывающих теоретически и экспериментально найденные параметры продольных электромагнитных излучений;
теоретико-экспериментальное обоснование механизма управляющего нерезонансного воздействия продольных электромагнитных волн нетепловой интенсивности на вещество;
теоретическая разработка и экспериментальное подтверждение механизма управляющего дистантного воздействия посредством продольных электромагнитных волн нетепловой интенсивности в системе объектов, имеющих идентичные фрагменты структуры.
При выполнении теоретических исследований использовались общие гносеологические закономерности, законы материалистической диалектики, методы математической физики в области решения дифференциальных уравнений и матричный аппарат.
Обработка результатов экспериментальных исследований проводилась на основе применения стандартных статистических методик и с использованием прикладных программ обработки экспериментальных данных «Origin» и «Mathcad».
При выполнении исследований применялись спектроскопия комбинационного рассеяния света и ультрафиолетовая спектроскопия.