Знание- сила, 2006 № 10 (952)

Подобные образования — кластеры — не дают покоя исследователям. Их занимает вопрос: нельзя ли использовать воду для хранения информации? Битам и байтам могли бы соответствовать отдельные кластеры. Так неужели толща воды, словно ферромагнитный слой на ленте аудиокассеты, может хранить, например, сказанное? И может быть, мы научимся считывать с ленты воды новости ушедших времен?

Вопросы следуют за вопросами, один страннее другого. Вода имеет память? А может быть, и душу? Что если все наши чувства, весь опыт накапливаются в воде? Так, значит, вода реагирует на людей? Внимает музыке Моиарта и Шопена?

Однако есть непреложный закон: любой носитель информации должен подолгу находиться хотя бы в двух разных стабильных состояниях. В этом случае мы можем кодировать информацию в двоичной системе. Например, полупроводниковый транзистор, либо пропускает ток, либо не пропускает.

Что же с водой, с кутерьмой ее кластеров? Водородные связи неустойчивы; при комнатной температуре они мгновенно обрываются, чтобы тут же — от одной молекулы воды к другой — перекинуться новым мостиком. Весь вопрос в том, насколько нестабильны эти связи.

Феномен «памяти воды» заинтересовал даже редакцию авторитетного журнала «Nature». На его страницах недавно был опубликован отчет об эксперименте, проведенном сотрудниками Торонтского университета и Института имени Макса Борна в Берлине. Из него явствует, что вода — одно из самых «забывчивых» веществ на свете.

В этом эксперименте — им руководили Т. Эльзессер и Д. Миллер — генерировались колебания атомов, составлявших молекулу воды. Однако уже через 50 фемтосекунд колебания затухали (1 фемтосекунда = 10 ~ 15секунды). Очевидно, причина крылась в слабости водородных мостиков, которые позволяют молекулам воды вращаться, крениться, опрокидываться. В образованной ими сети непрестанно происходили флуктуации, а потому вода мигом забывала свою прежнюю структуру — за те же 50 фемтосекунд от нее нс оставалось и следа.

У воды попросту нет времени, чтобы успеть что-то запомнить. Ее структура меньше всего напоминает нечто стабильное, устойчивое. В ней так же трудно угадать какой-то порядок, как в ряби, мелькающей на волнах, распознать карту мира, или в вечной игре облаков заметить некий первообраз. Все, что писано на воде, вилами на воде писано. Если вы хотите хранить информацию пару фемтосекунд, то можете записывать ее на новый экзотический носитель — склянку с водой. Еще триллионная доля секунды — и ваша запись безнадежно устареет.

Вообще говоря, целое квазинаучное направление — гомеопатия — основано на гипотезе о том, что у воды есть память и она помнит о любых растворенных в ней ранее веществах. Действенность этого метода лечения пока не подтверждена наукой. Вот и эти результаты, полученные немецкими и канадскими учеными, опровергают мнение гомеопатов: никакого «молекулярного отпечатка» чужеродного вещества в воде не остается.

В живой и неживой природе протекает множество процессов, которые пока непонятны нам. Однако вводить для объяснения их некие неизвестные науке сущности — дело лишнее. В физике нет места эзотерике.

Впрочем, ученые признают, что «до сих пор фундаментальные физические, а отчасти и химические свойства воды остаются не поняты» (Т.Эльзессер). Таинственный эликсир жизни, вода, хранит еще немало тайн, которые предстоит открыть ученым XXI века. Большая часть человеческого организма состоит из воды, и все равно мы не понимаем пока это загадочное вещество, дающее нам жизнь.

Это вещество, без которого нам не будет жизни и в этом, и в следующие века. Пусть оно «благоволит литься» и впредь, течет везде и всегда! Чистая, питьевая вода.

(А все-таки, что бы ни говорили эксперименты, вода кажется нам живой. Нет, недаром сс почитали мистики и язычники древних времен...)

Как утверждают итальянские геофизики, смену магнитных полюсов Земли можно предсказать. Группа ученых под руководством профессора Винченцо Карбоне из Калабрийского университета установила, что каждое такое событие предопределяет следующее. Земное ядро «помнит» историю магнитных переключений. И, что любопытно, математическая формула, которая подходит для учета этой «памяти», хорошо известна: ее, в частности, применяют спектроскописты при описании инертных газов.

Земля меняет магнитные полюса примерно раз в миллион лет. По подсчетам ученых, только за последние 160 миллионов лет это происходило около 100 раз, а со времен последней смены прошло около 720 тысяч лет. Раньше считалось, что переключения не связаны друг с другом и случаются спонтанно с известной вероятностью. Статистическую формулу для таких явлений называют пуассоновским распределением, и она описывает, например, число распавшихся атомных ядер или количество телефонных звонков за небольшой интервал времени. Карбоне и работавшие с ним ученые доказали, что для магнитных катаклизмов в земном ядре более уместно распределение Леви, учитывающее «эффект памяти». В частности, оно предполагает «серии переключений», происходящих с относительно небольшим интервалом.

В отличие от статистического вывода, физической модели явления пока нет. Поведение магнитного поля Земли объясняют течением жидких металлов — железа и никеля — на границе земного ядра с мантией. Гидродинамические процессы, происходящие там, пытаются смоделировать на сверхмощном компьютере Earth Simulator. Однако, по словам ученых, существующей мощности для расчета недостаточно, и справиться с ним сможет только следующее поколение суперкомпьютеров.

Геофизики предупреждают, что смена полюсов опасна для жизни на Земле. Стационарное магнитное поле искривляет поток «солнечного ветра», то есть заряженных частиц, излучаемых Солнцем, а также прилетающих из космоса. В результате большинство из них огибает Землю по замкнутым траекториям и не наносит вреда. Резкие колебания поля должны привести к тому, что число высокоэнергетических частиц, проникающих сквозь атмосферу, возрастет в десятки раз. Согласно одной из гипотез, подобное событие привело к вымиранию динозавров.

Владимир Шайдуров, руководитель Института вычислительного моделирования СО РАН, представил теорию глобального потепления, в которой роль деятельности человека отнюдь не главная. Шайдуров считает, что изменение баланса воды в верхних слоях атмосферы, а в частности — распределения ледяных кристалликов в мезосфере, так же, как и колебания в содержании водяного пара, влияют на климат Земли значительно больше, чем парниковые газы, выпущенные в атмосферу человеком.