Газета Национального исследовательского
Томского политехнического университета
Newspaper of National Research
Tomsk Polytechnic University
16+
Основана 15 марта 1931 года  ♦  FOUNDED ON MARCH 15, 1931
Архив номеров Поиск

Постоянная переменная

Уникальная теория политехника о том, как вода влияет на развитие жизни

ПРОФЕССОР ТПУ СТЕПАН ШВАРЦЕВ НА ПУБЛИЧНОЙ ЛЕКЦИИ ПЕРЕД ТОМИЧАМИ ВПЕРВЫЕ ПРЕДСТАВИЛ СВОЮ НЕОБЫЧНУЮ ТЕОРИЮ. ЕЕ СУТЬ В ТОМ, ЧТО ГЛАВНЫМ ИСТОЧНИКОМ ЭВОЛЮЦИИ ЯВЛЯЕТСЯ ВОДА, А ТОЧНЕЕ — РЕЗУЛЬТАТЫ ЕЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ОРГАНИЧЕСКИМИ И НЕОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ.

Степан Шварцев: «Я не согласен с мнением Дарвина о том, что эволюцией движет случайность».

Доктор геолого-минералогических наук, лауреат Госпремии СССР, заслуженный деятель науки РФ, заслуженный геолог РФ, профессор Степан Шварцев вот уже более 30 лет исследует процессы взаимодействия воды и горных пород. Он побывал примерно в 40 странах мира, привозил в Томск воду из Африки, Северной Америки, Азии, Европы. Забор образцов делал на тех участках, где можно наблюдать разные стадии эволюции воды. За годы своих исследований ученый разработал новое научное направление - «Геологическая эволюция и самоорганизация системы вода-порода». Сделанные открытия побудили его заглянуть дальше - в органический мир. О результатах своих многолетних исследований профессор Шварцев рассказал газете «За кадры».

От первого лица

Профессор кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ТПУ, доктор геолого-минералогических наук, Степан Шварцев

Вода и камень растворяет

Великий ученый Владимир Вернадский говорил: «Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов». Вода обладает многими особыми свойствами, которые делают ее совершенно уникальным соединением, играющим основную роль в становлении окружающего мира.

Так, с появлением воды на Земле возникла исключительно важная равновесно-неравновесная система вода?порода, способная к непрерывному взаимодействию. Прежде всего, с магматическими породами, одни из которых (основные и ультраосновные) она растворяет всегда и везде, а с другими (кислыми и средними) на определенном этапе достигает равновесия. Эта система способна к длительной внутренней геологической эволюции благодаря особым свойствам процессов гидролиза, способности непрерывно формировать вторичные минералы и никогда не достигать равновесия. Иными словами, этот процесс длится в течение всей геологической истории нашей планеты. Принципиально важно, что такая эволюция зависит только от внутренних механизмов взаимодействия. Внешние факторы способны лишь ускорить или замедлить эти процессы, но не могут их ни остановить, ни изменить. Следовательно, вода непрерывно стремится растворять одни минералы и формировать новые, при этом тоже преображаясь, образуя новые геохимические типы. Таким образом, система вода?порода непрерывно усложняется, а вместе с ней ? и весь окружающий мир.

Вообще, поразительна способность воды к растворению всех без исключения природных соединений. Сам факт помещения твердого тела или газа в водный раствор приводит к появлению силы, которая резко ослабляет и разрывает связи ионов этих веществ между собой и способствует их переходу в раствор.

В настоящее время выявлена и физическая природа этой силы. Жидкая вода, согласно квантово-механическим законам, является термодинамически неравновесной системой, состоящей из молекул, ионов, атомов, радикалов и других частиц. Неравновесность приводит к непрерывной перестройке структуры воды и протеканию многочисленных колебательно-неравновесных реакций.

Вследствие постоянных переходов молекул из одного возбужденного состояния в другое в воде образуются фотоны света от инфракрасного до ультрафиолетового диапазона… Таким образом, мы видим, что вода сама по себе является источником света и энергии.

Как же вода связывает между собой мир живой и неживой материи? Отмечу, что наука в течение долгого времени искала отличие живых тел от неживых, но в последнее время эта тенденция меняется, и ученые, наоборот, получают доказательства большого количества сходств. Во-первых, все живые организмы и неживые тела содержат воду: нет ни живых, ни косных, ни биокосных систем без воды. Во-вторых, хотя основная масса органических соединений образуется из углекислого газа и воды, в процессе фотосинтеза, источниками всех других элементов (Na, К, Мg, Fе, Si, Р, S, Zn, Sе), без которых жизнь невозможна, являются базальты и продукты их взаимодействия с водой и водой же доставляемые в организм. В-третьих, вода, однако, не только транспортное средство: она определяет состав и место образования любого синтезируемого в живом и неживом организме соединения, пронизывает все живые, косные и биокосные образования, создавая внутренне противоречивые равновесно-неравновесные системы, прообразом которых как раз и служит система вода?порода.

Источник жизни

Появление фотосинтеза запустило новый гигантский процесс формирования второй по времени системы вода ? органическое вещество. В результате фотосинтеза в водной среде, в которой уже шло образование новых соединений, появились и молекулы растительного происхождения. Предположительно, первая растительность состояла в основном из целлюлозы, синтез которой, вероятно, был одним из самых ранних.

И, наконец, появилась третья, наиболее крупная и значимая, система вода – органическое вещество животных. Она подобна системе вода?растение, однако животные питаются не только водой, как растения, но и твердой пищей, у них имеется развитый желудочно-кишечный тракт для перевода принимаемой пищи в растворенное состояние.

Получая вещества (питание), находящиеся в неравновесном состоянии с биохимической средой организма, он их перерабатывает. Только в растворенном состоянии ионы и молекулы поступают в главную часть организма, у теплокровных животных и человека ? в кровь. Таким образом, организм непрерывно получает в растворенном виде разные химические элементы, органические соединения, включая сложные молекулы, воздух и прочее. Увеличение концентрации в водной среде организма (в крови) разных соединений обеспечивает образование зародышей многочисленных сложнейших органических и органо-минеральных веществ в строгом соответствии с законами термодинамики и по тем же принципам, которые регулируют образование вторичных минералов в минеральном царстве.

Таким образом, вода обладает особыми свойствами, делающими ее совершенно уникальным соединением, играющим основную роль в становлении окружающего мира и его эволюции.

Вот и скажите, как после этого согласиться с теорией Дарвина, тоже не бравшего при составлении своей теории в расчет воду, что эволюцией движут случайные мутации? Я не верю, что столь фундаментальный процесс может быть случайным. Ключ ко всем тайнам прошлой и будущей жизни на планете ? вода.

Подготовила Виталина Михетко

Теорияпрофессора Шварцева об эволюции:

• Главная причина эволюции —равновесно-неравновесное состояние системы.

• Главный фактор эволюции — время.

• Главный управляющий параметр — состав воды.

• Термодинамическая переменная — разность констант реакций растворения и осаждения минералов.