Основу современной физической картины
мира составляют квантовая механика, фундаментальные идеи о квантовании
физических величин и корпускулярно-волновой дуализм.
В 1897 г. был открыт электрон, его заряд
оказался элементарным, т.е. самым наименьшим, существующим в природе в
свободном состоянии. Заряд любого тела равен целому числу элементарных зарядов,
следовательно, электрический заряд дискретен.
В 1900 г. М. Планк предложил квантовую
гипотезу (лат. quantitus - количество): электромагнитное излучение испускается
отдельными порциями - квантами, величина которых пропорционально частоте
излучения. Им была введена новая фундаментальная физическая константа (квант
действия) - постоянная Планка h = 6,6x10-34
В 1905 г. А. Эйнштейн на основе квантовой
гипотезы Планка выдвигает предложение, что свет, электромагнитное излучение
оптического диапазона, не только излучается, но распространяется и поглощается
квантами.
В 1911 г. Э. Резерфорд предложил
планетарную модель строения атома: в атоме имеется положительное ядро, в
котором сосредоточена практически вся масса атома; число положительных зарядов
ядра атома соответствует числу электронов, вращающихся вокруг ядра по круговым
орбитам, и порядковому номеру элемента в таблице Д.И. Менделеева.
В 1913г. Н. Бор сформулировал два постулата,
отражающих суть его теории атома. Первый постулат: существуют стационарные
состояния атома, находясь в которых он не излучает и не поглощает энергии, а
электроны внешней электронной орбиты находятся на ближайшем от ядра атома
расстоянии. Постулат второй: при переходе электрона с одной стационарной орбиты
на другую происходит излучение или поглощение кванта энергии, равного разности
энергий этих стационарных состояний.
В 1924 г: Луи де Бройль высказал гипотезу о
соответствии каждой частице определенной длины волны, т. е. каждой частице
материи присущи и свойства волны (непрерывность), и дискретность (квантовость).
Эти представления нашли подтверждение в работах Э. Шредингера и В. Гейзенберга
(1925-1927 гг.), а вскоре М. Борн показал тождественность волновой механики
Шредингера и квантовой механики Гейзенберга.
В свете представленной квантово-полевой
картины мира основные понятия получили новые обоснования.
Материя.
На уровне микромира деление материи на
вещество и поле условно; материя обладает корпускулярными и волновыми свойствами,
но проявляет их в зависимости от условий; дискретность и непрерывность материи
находятся в диалектическом единстве.
Движение.
В
мире микрообъектов движение не имеет определенной траектории, поскольку микрообъект,
обладая волновыми и корпускулярными свойствами, не может иметь одновременно
вполне определенных значений координаты и скорости (импульса).
Пространство. Время.
В
квантово-полевой картине мира окончательно утверждаются представления об относительности
пространства и времени, они перестают быть независимыми друг от друга и,
согласно теории относительности, сливаются в единое четырехмерное пространство-время.
Взаимодействие.
Согласно
данной физической картине мира различают четыре вида фундаментальных
взаимодействий в природе: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.
Свойство элементарных частиц, которых в настоящее время насчитывается свыше
300, определяются в основном первыми тремя видами взаимодействий.
Электромагнитные поля и их лечебное применение.
Все физические тела имеют три
составляющие: вещество, энергию и информацию, которые образуют единое целое в
сложной зависимости между собой. Биологическое действие любого физического
фактора происходит с постоянным обменом информацией, энергией и веществом.
Вещество и энергия - категории более привычны, в
частности потому, что определяемы и измеряемы.
Понятие информации - одно из важнейших, так как
процесс управления связан с получением, накоплением и передачей информации.
И если при действии
механических и термических факторов наиболее заметны энергетические
составляющие, при воздействии электрического тока ясно выделяются вещественные
составляющие, то при воздействии электромагнитного поля можно выделить особые
свойства, представляющие собой информационное значение.
Электрические и магнитные
явления связаны с особой формой существования материи – электрическими и
магнитными полями и их взаимодействием. Эти поля настолько взаимозависимы, что
принято говорить о едином электромагнитном поле (ЭМП). Электромагнитное поле
оказывает особые воздействия на биологические системы.
Электромагнитное поле может
существовать как в вещественной среде, так и в вакууме. Важным его свойством
является неограниченность в пространстве: хотя по мере удаления от движущихся
зарядов поле значительно ослабевает, но конечных границ не имеет.
Любые процессы в организме -
соединение двух молекул, перенос кислорода, деление клетки, сокращение мышцы -
приводит к возникновению, перемещению, или исчезновению зарядов, рождаются
токи, изменяется структура электромагнитных полей. При этом эти поля подобны у
человека как вида, подобны для каждого органа, каждой системы в организме
человека. По характеру изменения биотоков делается заключение о здоровье или
патологии исследуемых органов и систем в организме человека. Но любой биоток в
биоструктурах (нервное волокно, мышца, соединительная ткань), создаёт вокруг
себя магнитное поле, копирующее форму тока, а, следовательно, и отражающее
информацию, содержащуюся в нем. Это несущее информацию электромагнитное поле,
распространяясь за пределы организма, воздействует на окружающие биообъекты, которые
используют его в виде универсального языка общения между собой. При изменении
физического и психического состояния человека меняются характеристики его
электромагнитного поля. В настоящее время ЭМП признаются носителями информационной
функции в природе, заключающейся в обмене информации между биообъектами и их
взаимосвязями с неорганическим миром.
Представить себе конкретно,
каким образом взаимодействуют поля различных органов, как формируется при этом
структура общего поля, сегодня трудно.
Логика живого, присущее
живому стремление к постоянному упорядочению внутренних структур подсказывают,
что электромагнитные взаимодействия не случайны. Из множества полей отдельных
элементов должно складываться суммарное поле организма с определенной
закономерной структурой. Таким образом, мы принимаем положение, что изменение
характеристик ЭМП является информативным признаком функционального состояния
органов и систем организма.
Шкала электромагнитных волн.
Вся шкала условно подразделяется на шесть
диапазонов: радиоволны (длинные, средние и короткие), инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые,
рентгеновские и гамма-излучение.
Радиоволны обусловлены переменными токами в
проводниках и электронными потоками. Инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое
излучения исходят из атомов, молекул и быстрых заряженных частиц. Рентгеновское
излучение возникает при внутриатомных процессах, гамма-излучение имеет ядерное
происхождение.
В медицине принято следующее условное разделение
электромагнитных колебаний на частотные диапазоны.
