Текст книги "Сверхъестестественное. Научно доказанные факты"

Фитосенсоры – это гибридные сенсоры «растение – прибор», принцип работы которых заключается в измерении определенных параметров растения, которое находится в рабочей зоне излучения. Таким образом, первичная реакция возникает в самом растении, которое затем преобразуется в нужную форму прибором. Фитосенсоры несколько капризны: например, после полива растения сенсор в течение какого-то времени почти не реагирует на воздействия. Однако это и один из наиболее чувствительных сенсоров, особенно для операторных взаимодействий.

В растениях обычно измеряются два типа электрических параметров. Первый – это измерение поверхностных биоэлектрических потенциалов, которые возникают между двумя точками, как правило, это корневая система и листья. Например, Бэкстер и С. Н. Маслоброд [479; 480; 481] проводили измерения по этой схеме. Второй тип параметров – это проводимость тканей растения на определенной частоте. По этой схеме работали, например, В. А. Соколова [10] и А. Каравайкин [482]. В лаборатории получены хорошие результаты по второму методу – проводимости тканей. Был разработан прибор, включающий в себя генератор сигналов произвольных формы с частотой от 0,1 Гц до 1 Мгц и частотно-скомпенсированный измеритель тока на основе модуля MU2.0 (см. рис. 87).

Примеры реакции фитосенсора уже были приведены в предыдущих главах. На рис. 88 показан еще один пример реакции сенсора на активность оператора, который находится на расстоянии трех метров от растения. Помимо измерения проводимостей тканей производятся измерения температуры и влажности воздуха, уровня освещенности, магнитных полей и других параметров. Сравнение этих данных позволяет отсеять те измерения, в которых происходили изменения вторичных параметров, то есть фитосенсор мог реагировать именно на вторичные изменения, а не на психоэмоциональные воздействия.

Рис. 87. Фитосенсор на основе кактуса и измерительного модуля MU2.0. Измеряется проводимость тканей растения одновременно на 10 произвольных частотах от 0,1 Гц до 1 МГц, дополнительно прецизионными сенсорами измеряются температура, влажность, освещенность, магнитные поля, механические воздействия и питающие напряжения.

Прибором, измеряющим проводимость тканей, были проведены несколько замеров жидкостей по методике В. А. Соколовой. В работе [10] рассчитывалась относительная дисперсия проводимости (ОДП) на десяти частотах от 1 кГц до 512 кГц. Мы повторили несколько замеров ОДП по этой методике для таких жидкостей, как вода, вино и молоко, обработанных светодиодным генератором. Многие из измерений не совпали с описанными в [10], что, вероятно, обусловлено разными типами используемых генераторов. Однако для некоторых типов жидкостей наблюдаются сходные изменения ОДП. На рис. 89 показан график изменения ОДП молока жирностью 1,5 % на частотах 1, 5, 70 и 300 кГц под воздействием светодиодного генератора в течение 80 минут. Мы наблюдаем изменения на высоких частотах в противоположность [10], где наблюдались изменения в основном для низких частот.

Рис. 88. Пример реакции фитосенсора на различные ментальные активности человека (зоны A, B, C, D). Расстояние до растения – порядка трех метров, оператор во время сессии не двигался.

Рис. 89. График изменения ОДП на частотах 1, 5, 70 и 300 кГц для молока жирностью 1,5 %, находившегося под воздействием светодиодного генератора в течение 80 минут.

Погрешности измерения с помощью фитосенсора определяются в первую очередь нелинейной реакцией растения на сумму внутренних и внешних факторов, в том числе и на психобиоэнергетические воздействия. Мы не можем оценить точность и повторяемость измерений и относим фитосенсор к классу качественных пробников, где результат достаточно точен в рамках одного измерения (например, психоэмоциональные воздействия оператора), однако он не может количественно сравниваться с измерениями, проведенными в другое время.

Тесты на реакцию сенсоров на основе глубокополяризованных электродов (датчики на ДЭС) были проведены множество раз и описаны в [12; 324; 483; 484]. Сенсоры на основе глубокополяризованных электродов представляют собой сверхчувствительную двух– и четырехэлектродную кондуктометрическую схему, работающую на постоянном токе. В разных сенсорах используются как платиновые, так и стальные электроды, погруженные в бидистиллированную воду в стеклянных или металлических контейнерах (см. рис. 90).

Рис. 90. (a) Общая структура всех приборов (из [324]); (б) четырехэлектродные сенсоры; (в) двухэлектродные сенсоры (из [324]); (г) внешний вид сенсоров.

Рис. 91. Измерение параметров реакции детектора на воздействие светодиодного генератора. Серой полосой показано время действия генератора, расстояние между генераторами и детекторами 0,5 ± 0,15 метра; (а) изменения температуры во время эксперимента С202; (б) изменения показаний токового сенсора во время эксперимента С202; (в) изменения показаний токового сенсора во время эксперимента С213. Данные из работы [325].

Все сосуды помещены в несколько изолирующих корпусов, выполненных из латуни. Пространство между корпусами заполнено натуральной шерстью для теплоизоляции. Электроды сенсоров через фильтрующие и развязывающие элементы соединены с программируемой системой на чипе серии CY8C5588AXI-060 с 20-битным дельта-сигма АЦП, который осуществляет сбор данных с токовых электродов, восьми температурных датчиков, трех акселерометров и одного детектора электромагнитных и магнитных полей (ME 3951A производства «Gigaherz Solutions» в диапазоне 5 Гц – 400 кГц) и производит их обработку. С помощью USB интерфейса микроконтроллер соединен с компьютером, который записывает данные на жесткий диск. Считывание данных происходит удаленно через интернет, то есть оператор не входит в лабораторию, где проводился эксперимент. Все установки тщательно экранированы от ЭМ-излучения и температурных колебаний и закрыты в металлическом шкафу, сделанном из 3-мм стали. Изменения, вызванные действием «высокопроникающего излучения», детектируются как изменения постоянного тока.

Для анализа можно использовать оценки сигнала, опубликованные в [325]. Пример отклика сенсора на светодиодный генератор приведен на рис. 91. Характерными параметрами реакции являются время отклика t₂ и отклонение тока ∆I от его ожидаемого значения для некоторого фиксированного интервала времени. Это соотношение можно использовать для оценки эффективности. Например, для интервала t₂ = 120 мин мы получаем ожидаемое I = 13,341 µA и фактическое I = 13,258 µA.

Погрешность этого измерения складывается из нескольких факторов: систематической погрешности измерения малых токов, изменения ∆I, вызванного колебаниями температуры за время t₂ (их можно оценить по уровню флюктуации температуры), и случайные погрешности, вызванные прочими факторами (например механическими воздействиями). В общем, мы можем оценить систематическую погрешность на уровне <0,5 % и случайную погрешность на уровне 0,1 %.

Этот тип сенсоров также измеряет проводимость измерительной жидкости, однако другим методом – с помощью высокочастотной неконтактной кондуктометрии. Основой сенсорного эффекта являются процессы молекулярной и ориентационной поляризации диполей воды в объеме жидкости [485; 486]. Используются два независимых LC-осциллятора Колпитта (LC Colpitts oscillator) с высокочастотным, до 1 ГГц, транзистором в схеме с общим коллектором. Осцилляторы настроены на частоты между 10 МГц и 30 МГц. Измерительные жидкости встроены в конструкцию осцилляторов. Аналоговые части экранированы и выполнены в отдельных блоках, цифровая часть выполнена на чипе PSoC 5 CY8C5588AXI-060 с тактовой частотой 75 МГц (стабилизирована кварцевым резонатором). Изменения, вызванные действием «высокопроникающего излучения», детектируются как изменения частоты. Цифровая часть осуществляет функцию частотомера, аналого-цифрового преобразователя для датчика температуры и поддерживает USB-интерфейс. Схема может работать в режиме дифференциального датчика или же в режиме двух разночастотных датчиков. Поскольку сенсор имеет только небольшую нелинейность при малых изменениях температуры, считывание показаний происходит относительно линейной экстраполяции динамики изменения частоты.

Рис. 92. Изменения частоты высокочастотного кондуктометрического сенсора во время эксперимента со светодиодным генератором. Данные из работы [221]. Серой полосой показано время действия генератора, расстояние между генераторами и детекторами 0,4 метра.

На рис. 92 показаны результаты тестов реакции индуктивного сенсора на воздействие светодиодного генератора. Ожидаемые значения частот – 24,24561 МГц и 24,24573 МГц, фактические значения частот 24,24553 МГц и 24,24565 МГц соответственно.

Систематическая погрешность этого метода зависит от двух факторов: а) качества температурной изоляции датчиков и б) эффективности преобразования «высокопроникающего излучения» в электрические параметры. Поскольку большой статистики для фактора б) еще нет, на основании повторных измерений с одним и тем же источником излучения можно оценить эту погрешность на уровне <1 %. Случайная погрешность измерения частоты низкая, для чипа PSoC 5 находится на уровне 0,01 %.

Помимо кондуктометрических методов, другой класс методов анализа жидкостей, так называемая потенциометрия, также хорошо подходит для измерения эффектов «высокопроникающего» излучения.

В ряде источников [442; 487; 488] указывалось на изменение pH и окислительно-восстановительного потенциала. Поскольку эти измерения являются классическими средствами физико-химического анализа, был разработан специализированный прибор для pH-измерений с «высокопроникающим» излучением.

Два полностью идентичных канала измерительной системы на основе модуля MU2.0 были сконфигурированы для единичного или дифференциального измерения pH. Благодаря необычным характеристикам MU2.0 прибор в состоянии измерять кислотно-основные изменения в тестовых жидкостях на уровне 10^-5–10^-7 pH, что недоступно для большинства других приборов.

Основные области применения – долговременные лабораторные и полевые измерения с малыми и сверхмалыми изменениями pH. Инженерный прототип прибора показан на рис. 93.

Рис. 93. Прецизионный дифференциальный USB-pH-метр на основе MU2.0 (инженерный прототип).

Структура экспериментов показана на рис. 94. pH-электроды находятся в термостатах 1 и 2. Присутствуют 4 химически одинаковые жидкости в одинаковых контейнерах: 2 измерительные жидкости и 2 тестовые жидкости. Воздействие происходит на тестовую жидкость, измерения производятся в измерительных жидкостях. Иными словами, происходят две передачи воздействия: «источник воздействия – тестовая жидкость» и «тестовая жидкость – измерительная жидкость», которые разделены и по расстоянию, и по времени. Тестовые жидкости подкладываются под термостаты, измерительные жидкости находятся в термостатах, см. рис. 94. Эти условия экспериментов исключают химический, температурный и ЭМ пути передачи воздействия в каждой из цепочек.

Вместо тестовых жидкостей возможно использование различных активированных объектов (см. рис. 94). В этом случае происходит также две передачи воздействия: «источник воздействия – тестовый объект» и «тестовый объект – измерительная жидкость». Использование сильных источников излучения вместо тестовых жидкостей или объектов нецелесообразно, поскольку происходит существенное изменение свойств референтных жидкостей в pH-электродах и, соответственно, возникновение дополнительных нелинейностей.

Рис. 94. (а) Структура экспериментов и примеры использования тестовых жидкостей (б) и тестовых объектов (в) для контрольных и экспериментальных замеров

Рис. 95. (а) Контрольные измерения двух одинаковых контейнеров с водой; (б) примеры реакции прибора на активацию одной из тестовых жидкостей светодиодным генератором с установленной информационной матрицей

Примеры реакции дифференциального pH (dpH) на жидкости, обработанные светодиодным генератором, показаны на рис. 95. При балансировке дифференциальных каналов на ноль перед воздействием динамика dpH после воздействия показывает не только сам факт воздействия, но и его интенсивность. Сравнение значений dpH для разных типов активированных и неактивированных объектов (компакт-дисков) показано на рис. 96. Как можно видеть из рисунка, присутствует довольно четкая разница для случаев «без воздействия» и «один объект активирован».

Рис. 96. Сравнение показаний dpH-прибора для разных типов активированных и неактивированных объектов (компакт-дисков).

Погрешность измерения dpH в целом повторяет погрешности других измерений жидкостей и зависит в основном от качества изоляции датчиков и аккуратности подготовки тестовых жидкостей/объектов. Например, если один из компакт-дисков (см. рис. 94) находился некоторое время в руках, dpH-динамика будут существенно отличаться от нулевой линии. На основании повторных измерений можно оценить общую погрешность этого метода на уровне <1 %, причем бóльшая часть приходится именно на случайную погрешность, обусловленную «неодинаковостью» тестовых жидкостей/объектов.

Этот потенциометрический метод является в некотором смысле младшим братом dpH-метрии; он разрабатывался в контексте «минимальных экспериментов» – создания измерительных систем вне профессиональной лаборатории. Он основан на возникновении ЭДС в жидкостях – эффекте, в контексте электрохимии [489], исследованном в первую очередь для гальванических элементов и химических источников тока. Считается, что основным механизмом возникновения ЭДС являются процессы гидратации поверхностных атомов металла электродов и их переход в виде ионов в прилегающий слой жидкости (также и обратный ему процесс). Происходит поляризация электродов и возникновение двойного электрического слоя на границе соприкосновения металла с жидкостью. Существуют различные ЭДС-эффекты, например, образование ЭДС между водными фазами, смачивающими гидрофильные поверхности (так называемая «пограничная вода») и «объемной водой» [490]; возникновение ЭДС между биметаллическими электродами в дистиллированной воде [491; 492]; взаимосвязь ЭДС и фототока [493] и т. д. Механизм взаимодействия «высокопроникающего» излучения и ЭДС, по всей видимости, имеет сходную форму воздействия на степень поляризации диполей в приэлектродных слоях. При этом происходит изменение динамики ЭДС, что и наблюдается экспериментально.

Рис. 97. (а) Схема «минимальной» ЭДС-установки; (б) пример реализации установки: 1 – термостабилизирующий контейнер с цифровым термостатом, 2 – модуль электроники для термостата, температурных сенсоров и USB-интерфейса, 3 – мультиметр, 4 – USB-интерфейс для мультиметра, 5 – светодиодный излучатель, 6 – конус, надетый на переднюю часть излучателя, 7 – поролоновая прокладка. На фотографии не показана изолирующая перегородка между излучателем 5 (с надетым конусом 6) и остальной частью установки (фотографии из [474]).

Рис. 98. Конструкция «минимального» асимметричного сенсора: 1 – латунный штыревой электрод, 2 – цилиндрический медный электрод, 3 – пластиковая крышка (показана в перевернутом состоянии), стеклянный контейнер 50 мл (фотографии из [474]).

Структурная схема и пример реализации «минимальной» ЭДС-установки показаны на рис. 97. Приемная часть образована сенсором, который представляет собой два электрода в воде. Контейнер с электродами и с водой помещен в термостабилизирующий контейнер, температура в котором измеряется цифровым термометром. Электроды подключены к мультиметру, который переключен в режим милливольтметра. Результаты измерений температуры и мультиметра передаются на компьютер, который записывает полученные данные. Термостабилизирующий контейнер находится на демпфирующей прокладке, например, из толстого слоя поролона, между контейнером и светодиодным излучателем находится изолирующая перегородка. Излучение светодиодного излучателя направлено в конус, вершина которого повернута к сенсору.

В качестве контейнера с водой подойдет любой стеклянный сосуд емкостью 20–50 мл с закрывающейся крышкой. Хорошо подходят стеклянные контейнеры из-под косметического крема. Существует схемы с симметричными и асимметричными электродами. В качестве симметричных электродов подходят кусочки медной (электрод 1) и латунной (электрод 2) проволоки диаметром 0,5–3 мм. В качестве асимметричных электродов можно использовать штыревой и цилиндрический электроды (см. рис. 98).

Рис. 99. Влияние расстояния между сенсорами и излучателем на показания сенсора: серая полоса показывает время работы генератора, кружками отмечены точки изменения тренда относительно линейной аппроксимации (графики из [474]).

Измерение показаний сенсора очень удобно производить обыкновенным вольтметром. Он должен быть в состоянии измерять напряжение в диапазоне 0–100 мВ, с разрешением хотя бы 0,1 мВ. Входное сопротивление должно быть по возможности большим, не менее 10 МОм, лучше 10 ГОм. Простота всей установки и определила название «минимальной». Примеры реакции сенсора на светодиодный генератор показаны на рис. 99, подробности этих экспериментов могут быть найдены в работе [474]. Погрешности этого сенсора также определяются качеством температурной изоляции контейнера с водой и находятся на уровне <1 %.

В литературе описано множество полупроводниковых [103; 261; 414], конденсаторных [494], резисторных [124], индуктивных и кварцевых сенсоров, так же как и приборов на их основе [27; 467; 495]. Недостатками твердотельных сенсоров является невысокая степень изменения рабочего параметра под действием «высокопроникающего излучения» и сравнительно высокая зависимость от температуры. Поэтому приборы на основе твердотельных сенсоров зачастую используют уникальные схемотехнические решения для преодоления этих трудностей. После некоторых размышлений мы решили не приводить собственные схемы, а сослаться на довольно известный прибор, разработанным В. Т. Шкатовым еще в 2005 году (см. рис. 100). Этот прибор продемонстрировал свою функциональность в ряде совместных экспериментов. Следующий текст взят из работы [150] с разрешения автора.

Оптоэлектронный ТП-комплекс AUREOLE-001-2 предназначен для длительного дистанционного мониторинга тонкополевой структуры (ТПС) разных объектов без строгой количественной оценки измеряемого параметра – тонкого поля этих объектов. Чувствительным к ТПС элементом (датчиком) является микросхема 564ЛА7, представляющая собой четыре логические сборки 2-И-НЕ. На одной-двух сборках может быть построен релаксационный генератор, частота которого зависит от нескольких внешних величин: напряжения питания, температуры, структуры тонких полей. Если две первые величины сделать стабильными, то можно измерять третью, нас интересующую.

Выходная частота датчика достаточно большая (4–6 МГц), поэтому для согласования ее с простыми аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) с выходом на ПК (могут быть использованы мультиметры UT60G, выдающие преобразованный сигнал в формате RS-232) эту частоту желательно понижать каскадом гетеродинных преобразований. В AUREOLE-001-2 их три и, соответственно, три гетеродина. Все они кварцевые, к тому же помещены в активный термостат с точностью стабилизации температуры ±0,005 °C. Поэтому стабильность частоты всех гетеродинов не хуже 10^-8.

Плата датчика-преобразователя окружена многослойным магнитным экраном из ленточной стали Э430, толщина ленты 80 мкм. От электрических помех датчик защищен двойными стенками металлического термоса, соединенного с общим проводом электронного блока. Эти же стенки термоса, выполняющего также и свои прямые функции – пассивного стабилизатора температуры, обеспечивают оригинальную экранировку датчика от боковых ТП-помех, напрямую не связанных с экспериментом.

Рис. 100. ТП-приемник AUREOLE-001-2 разработки В. Т. Шкатова (из [150]; опубликовано с разрешения автора).

Выходная величина прибора – частота, настраивается обычно на исходный уровень 4–6 кГц внешним оперативным регулятором и может изменяться от тонких факторов в диапазоне 0,1–12 кГц. Амплитуда выходного сигнала 2,5 В. В качестве источника лазерного луча-коммуникатора использован модуль южнокорейского производства со встроенным стабилизатором тока. Луч входит в прибор сбоку, отражается

от 45-градусного зеркала, уходит в недра прибора, оборачивается в 90-градусной призме, соединенной с датчиком, возвращается наверх, отражается от другого 45-градусного зеркала и выходит наружу. Для удобства обращения с лучом на выходе прибора имеется еще одно одноосевое поворотное зеркало. Все зеркала имеют поверхностное алюминиевое напыление.

Прибор AUREOLE-001-2 безотказно функционирует с 2005 года, иногда работая непрерывно месяцами. На нем сделано много мониторинговых работ по объектам как близким, так и весьма удаленным, включая разные физические объекты на Земле, в ближнем и дальнем космосе. Проводились дистанционные работы и с психофизическими объектами, включая человека [360; 496; 497].