Причина времени - Аксенов Геннадий Петрович. Страница 96
Что касается мира № 3 из схемы состояний пространства-времени или “пластов реальности”, то есть мира электромагнитных полей, элементарных частиц и световых скоростей, то время и пространство здесь приобретает множество невероятных черт, до такой степени невероятных, что можно с полным правом заявить, что никакого времени и пространства здесь нет, оно полностью относительно и вносится как измерительная процедура из первого мира. Время-пространство как явление природы полностью теряет здесь свое значение, оно как характеристика собственных процессов не имеет решающего вещественного смысла. Поэтому теория относительности, описывающая движение объектов в этом мире, опирается на преобразования Лоренца, согласно которым вблизи скорости света время якобы растягивается и прекращает длиться, да и пространство якобы теряет трехмерность; объект сплющивается до двухмерного.. С помощью таких представлений и принимая абсолютной скорость света, этот мир и стало возможно описать. Описать его в привычных категориях нельзя потому, что носителей привычный категорий в нем нет, не содержатся.
***********************
Однако теперь еще обратим внимание на то, что в другую сторону от уровня делящихся клеток расположены неделящиеся клетки и этот факт имеет исключительное значение для изменений времени-пространства. Об этом – в следующей главе. Пока же следует обсудить, есть ли и каким образом можно их отыскать, какие-то более элементарные уровни времени-пространства живых организмов, чем те, на которые уже указано. Мы взяли только целостный уровень деления клеток как основной базовый процесс. Теперь нас должен интересовать количественный аспект этого качества. Иначе говоря, обратимся к введенному Вернадским понятию “эмпирического мига”. Если в самом деле время-пространство существует, должны же быть не только конвенциональные меры его, но и естественные, вплоть до каких-то элементарных. А деление клеток, хотя оно и целостно, вряд ли можно назвать элементарным.
Это количественный аспект возникал в истории постижения биологического времени и на этих страницах неоднократно. Уже в ранних работах по размножению живого вещества Вернадский указывал, что деление микроорганизмов являет собой процесс “астрономической точности”. Он предлагал называть время удвоения организмов “биологическим элементом времени”. Обобщив тогдашние немногочисленные и случайные исследования, он вывел, что он равнялся от 21 мин до 35 мин у простейших. (Вернадский, 1994А, с. 201). Что касается бактерий, то этот элемент Вернадский полагал длящимся около 17 минут (Вернадский, 1994А, с. 603). Эти цифры имеют значение в биогеохимии, но мало пригодны для теории времени. Для того, чтобы найти некоторую единицу времени-пространства, надо представить себе процессы внутри “черного ящика”.
Рассмотрим уровень молекулярный. Возможно, обобщенный образ элементарной клеточки времени-пространства должен возникать из представлений Э. Бауэра о напряженной, деформированной молекуле живой материи? О количественных показателях по времени “распрямления” деформированного электрически напряженного состояния Бауэр думал, когда пытался рассчитать собственную энергетику живой материи. Правда, для него это не была именно собственно единица времени, он просто искал константный показатель продолжительности, какую-то элементарную единицу неравновесной продолжительности, или дления неравновесности, связанной с главными событиями существования клетки или его элементарного объекта –молекулы, находящейся в составе живущей клетки. А главный процесс, в который была включена каждая из них, согласно его принципу устойчивой неравновесности, заключался в периодическом ритме заряда, работы и перехода “деформированных” молекул в недеформированные. Молекула не может оставаться в состоянии заряженном, напряженном, деформированном, по его терминологии. Она разряжается, как он выяснил, спонтанно, сама собой, производя положенную ей по функции своего органа работу. Организм снова ее заряжает. Энергия переходит из потенциальной формы в кинетическую. Это система, заряжающаяся на одном как бы уровне и разряжающаяся на другом, то есть работающая в одну сторону. Но сколько времени, спрашивал себя Бауэр, молекула находится в заряженном состоянии, если спонтанно разряжается. Не происходит же и зарядка, и разрядка мгновенно, у нее есть конечная скорость, и она постоянна, считал Бауэр.
Бауэр стихийно мыслил в пространственно - временных категориях, когда создавал свое понятие неравновесности. С пространственной точки зрения живые молекулы геометрически деформированы, а как обстоит дело с временной, второй стороне медали? Бауэр нашел, точнее сказать, искал и ее. Если молекула непрерывно разряжается, то должен быть какой-то минимальный срок, в течение которого она остается равной сама себе, сохраняет, удерживает эту неравновесность? Оказалось, что в свободном состоянии продолжительность жизни возбужденной молекулы 10 –8 -- 10 –7 сек. “Если же молекулы ассоциированы или тем более включены в решетку кристалла, так что уже нельзя говорить об отдельных молекулах, то выравнивание возбужденного деформированного состояния будет длиться значительно дольше”. (Бауэр, 1935, с. 191-192). Иначе говоря, существует определенный ритм в работе. И он оказался прав.
Уже после его трагической смерти (он был арестован и исчез в ГУЛАГе), совсем в другой месте и с другими целями, но стандартная продолжительность жизни возбужденной молекулы живой клетки была найдена. Оказалось, что удобнее всего изучать длительность возбуждения на молекулах хлорофилла, которые облучаются светом. Эти опыты проводил академик А.Н. Теренин в нашей стране и Дж. Н. Льюис в США. Они опубликовали результаты, первый в 1943 году, второй в 1944-м, согласно которым генеральный процесс усвоения энергии света происходит в одном из двух возможных состояний возбужденного фотоном света электрона из молекулы хлорофилла, а именно в долгоживущем, длящемся 10 –3 сек, и в кратком состоянии, когда возбуждение длилось 10 –8 сек. В первом случае энергия успевала прореагировать в молекуле хлорофилла и давала старт цепочке стремительно развивавшихся биохимических реакций, которые приводили к образованию первичных продуктов фотосинтеза. Во втором случае реакции усвоения фотона не происходило и он излучался обратно в среду. (Красновский, 1974, с. 7). Таким образом, происходит выбор одного из двух состояний и выбор не случайный, а обусловленный биохимической природой молекулы. Выбор, с которого все начинается в живом организме.
Эти данные получены в опытах на растворах хлорофилла, а через несколько лет выяснилось, что в природных средах время возбуждения дольше в 3 - 8 раз. Но порядок цифр сохранялся, то есть разрыв или разница между двумя состояниями способного к реакции электрона в молекуле хлорофилла составляла по времени шесть или пять порядков. (Дмитриевский и др., 1957).
Почему именно процесс усвоения энергии света может быть назван как возможный кандидат на вакантную должность единицы или, пользуясь терминологией Бора, кванта биологического времени-пространства? Потому что если в ЖВ что-то стандартное существует, оно, как правило, универсально. Процесс усвоения энергии в ходе фотосинтеза, который разгадан далеко и далеко не во всех деталях, тем не менее, не уникальное явление. Вся и любая энергия в биофизических реакциях внутри организм и на его мембранах осуществляется унифицировано, передается только квантами энергии. Эти кванты могут быть разными, но все представления о них разработаны в физике. Тогда они должны быть справедливы и для хемосинтеза, где действует подобный же квант энергии, извлекаемый литотрофами из минералов, или для миксо- и гетеротрофов, извлекающих его же из чужой органики. Справедливо и для всех синтезов внутри самой и любой клетки, в которых энергия должна употребляться на уровне некоторых элементарных единиц, а последние не могут быть меньшей порции, чем квант энергии, что не требует доказательств.
Собственно говоря, на примере фотосинтеза выявлены три основных действующих агента в этом первичном акте усвоения энергии. В молекуле хлорофилла происходит процесс соединения внешнего фотона энергии, реакционно-способного электрона и атома водорода. (Комиссаров, 1980; Преобразование, 1989). Пока растение или бактерия освещены, они системой хлоропластов, как зеркалами, улавливают фотоны и направляют их одни за другим внутрь пласта. Затем фотон возбуждает один из электронов, который соединяется с протоном и далее в виде заряженного атома водорода инициирует длинную технологическую цепочку разнообразных горячих реакций за счет стремления возбужденного атома от лишней энергии освободиться. Цепочка заканчивается созданием молекулы АТФ, высокоэнергетического соединения фосфора, в котором энергия уже надежно запакована и не стремится вырваться. Во всех дальнейших процессах внутри организма будет использоваться уже не горячая энергия, а “теплая” и удобная для пользования, в виде АТФ, накапливающейся в специальных банках, расходуемой в нужных местах по мере надобности и в определенных количествах.