Помогите разобраться.
На сайт Лаборатория космических исследований пришло письмо из г. Березники Пермского края с просьбой помочь разобраться в одной возникшей проблеме. Текст письма приводится без изменений.
Здравствуйте!
Мы два друга Кулагин Матвей и Саша Волков учимся в школе в 10 классе г. Березники Пермского края, увлекаемся физикой и математикой. Каждый год в нашей школе проходит защита проектов. В этом году мы выбрали тему «Магнитное поле Земли и его влияние на организм человека». Изучив кучу литературы и сайтов в интернете, мы столкнулись с непониманием.
Магнитное поле Земли меняется с течением времени и в наших широтах оно, по нашим
измерениям, имеет значение около 5*10 -5 или удобнее 500 * 10 -7.
В интернет-источниках мы нашли сведения о значении магнитного поля на полюсах 660 и
на экваторе 340 (это соответственно на 10 -7). Еще там сказано, что самая большая магнитная буря не дает отклонения от стабильного поля более 1%. Исследуя интернет сайты геомагнитных лабораторий нашей страны и других стран, мы нашли графики отклонения геомагнитного поля Земли от нормы. Эти отклонения составляют от 0 до 200нТл при спокойном поле и сильных магнитных бурях и до 500нТл при экстремальных магнитных бурях. Если 500нТл
перевести в 10-7 степени, то это составит 5*10 -7, что и есть 1%. (500нТл=5*10-7Тл)
Тогда нам не понятно, почему при изменении поля от 500 до 505 (всего на 5 единиц) человек
себя чувствует плохо и увеличивается число инфарктов и инсультов, а при переезде с полюса на экватор поле меняется на сотни (от660 до 340) единиц и ничего? Что-то здесь не то.
Может быть, мы не так поняли, что измеряют геомагнитные станции?
Не могли бы вы объяснить нам этот парадокс? А может быть подскажите литературу, которая помогла бы нам понять непонятное.
Мы хотим на основе тангенс - гальванометра сделать буриметр – прибор, который покажет бабушке и деду есть сегодня магнитная буря или нет?
С уважением. Матвей и Саша.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
- 4898 просмотров
Уважаемые Матвей и Саша! Вы – замечательные ребята, думающие. Ваша работа заслужила серьезные и содержательные комментарии Sol и Полина.
Малые изменения магнитного поля нечувствительны. Мы их не замечаем, например, входя в трамвай. При переезде с высоких широт на экватор, наверно, чувствуется изменение магнитного поля, но многие природные факторы влияют еще сильнее. Другое дело – магнитные бури, при которых с изменениями магнитного поля связан целый ряд явлений природы, влияющих на здоровье некоторых (но не всех) людей. Изучение этого влияния – одна из важных современных проблем. Предсказания «магнитных дней», которые практикуют некоторые газеты в своих коммерческих интересах, - очень вредное дело, так как исходные данные абсолютно не обоснованы и, самое главное, – они приносят вред, влияя на психику мнительных людей.
Ваш эксперимент заслуживает всяческого одобрения, однако более вероятен такой вывод: за время наблюдений однозначно выявить зависимость не удалось.
Пусть вас это не смущает. Опишите задачу, прибор, метод наблюдений, приложите журнал наблюдений и дайте анализ причин, мешавших получить однозначный результат. Ведь за время ваших наблюдений может произойти очень мало настоящих магнитных бурь, а здоровье зависит от многих факторов, приведите список использованной литературы и сайтов. Это будет очень хорошая работа.
В серьезных научных исследованиях используются статистические данные за много лет наблюдений. Например, в Москве есть научный институт ИЗМИРАН (институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн Академии наук). Там изучают и эту проблему.
Уважаемые Матвей и Саша!
Поскольку, во время магнитных бурь магнитное поле Земли меняется, действительно, в пределах 1% и это изменение на порядки меньше тех, которые возникают, например, вблизи тормозящего поезда метро, то напрашивается другая гипотеза: о том, что механизм воздействия магнитных бурь на человека связан не с непосредственным силовым воздействием, а с совпадением частот колебаний магнитного поля Земли с некоторыми частотами органов человека (т.е., этот механизм – резонансный). Например, известно, что пульс человека лежит, в основном, в пределах 40-120 ударов в минуту, что соответствует интервалу частот 0,7 – 2 Гц. Я встречал сведения, что собственные (резонансные) частоты некоторых органов человека также составляют единицы герц. С другой стороны, частоты колебаний магнитного поля Земли у поверхности лежат в пределах 0.001 – 5 Гц.
Отсюда возникает идея очень интересной, но не очень простой по исполнению исследовательской работы. Для неё вам потребуется большая катушка (а лучше – три катушки в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях), в которых меняющееся магнитное поле Земли будет возбуждать слабые токи. Их нужно будет усиливать и анализировать по частоте, поставив несколько фильтров, допустим на частоты:
Сразу скажу, что реализовать такие фильтры на пассивных элементах (типа LC) будет сложно, скорее всего, потребуется цифровая обработка сигналов с катушек. Проконсультируйтесь у специалистов по радиоэлектронике. На выходе с каждого такого фильтра поставьте индикатор, например - светодиод, включите прибор в режим постоянной работы и наблюдайте за ним. Когда будет долго гореть какой-либо светодиод, деликатно осведомляйтесь у окружающих (в том числе, у бабушки и дедушки) - нет ли у них неприятных ощущений в каких-либо органах и фиксируйте, если есть и какие. Следите и за своими собственными ощущениями. Лучше, чтобы не вызывать подозрений и внушённых реакций, не говорите никому о магнитных бурях и осведомляйтесь о самочувствии каждый день, независимо от показаний приборов. Потом сравните показания прибора за несколько месяцев с данными о самочувствии окружающих людей (и себя) и с состоянием магнитного поля Земли, индексом геомагнитной активности (эти данные можно взять, например, здесь и здесь) на предмет различных корреляций.
По-моему, очень интересная будет работа. Даже, если результат будет отрицательным, это тоже будет интересно. Отрицательный результат - это тоже результат. Вы развеете ещё один миф. Так, например, считает один опытный радиоэлектронщик, который сказал мне в резкой форме, что головную боль во время магнитных бурь испытывают только радисты в приполярных областях, но по другим причинам, нежели биологические: по причине нарушения радиосвязи.
Этот вопрос нужно исследовать.
И вопрос, и идея интересные. А во всезнающем интернете разве нет ответов?
В целом Интернет дает следующий ответ. Если в дух словах.
Человек является равновесной системой которая постоянно отклоняется от нормы. Под воздействием любых факторов. Поэтому главным является укрепление внутренних сил поддерживающих равновесие. Об этом говорил еще Гален. Даже онкология начинается с разбалансировки иммунитета. Поэтому совет – любите друг-друга. Общайтесь чаще, устраивайте совместные праздники. Положительные эмоции укрепляют равновесие системы. Если Вы сделаете любой прибор который будет следить за здоровьем близких это улучшит их здоровье . Пусть только по психологическим причинам.
Что касается влияния незначительных факторов на здоровье то с возрастом это влияние только усиливается. Это неизбежно.
Поэтому цените своих стариков. Ощущение своей нужности – самое главное лекарство для них. Поскольку поддерживает у них ощущение равновесия мира.
Как писала М.Цветаева « Еще меня любите за то что я умру»
Любое живое существо - это принципиально неравновесная система. Лучше говорить о гомеостазе, чем о равновесии.
Спасибо ВСЕМ большое!
Ваш вопрос
очень важный. Если вы самостоятельно обратили на это внимание, то вы отличаетесь от ваших ровесников и можете добиться в своей жизни значительных результатов (я на это надеюсь и желаю вам).
Подобная зависимость и с давлением: мы "не замечаем" давления 760 мм рт.ст., но многие считают, что чувствуют разницу давлений всего в несколько мм рт.ст. Гораздо больше разность давлений может быть при дальнем перелёте из одной страны в другую. В различных местах земного шара существует перепад температур, часовых поясов, даже различается притяжение Земли.
Многие люди после резкой смены климатических поясов и перелётов чувствуют себя не очень хорошо, поэтому требуется акклиматизация в течение нескольких дней. Но есть и такие, которые бодро выходят с трапа самолёта, всем видом показывая, что у них всё прекрасно, несмотря на все перепады физических параметров. Видимо, психологический настрой на выполнение цели поездки компенсирует влияние физических характеристик. На переезд с полюса на экватор в вашем примере могут решиться только физически здоровые люди, у которых организм натренирован на перегрузки.
Самое сложное в выбранном вами исследовании - выделить влияние именно геомагнитного параметра. Если ваши бабушки и дедушки почувствуют себя хуже в какой-то день, как определить, что это связано с магнитной бурей, изменением давления, дождливым ненастным днём, или их просто кто-либо обидел?
Работа у вас действительно интересная, исследуйте различные варианты. А для ваших бабушек и дедушек один рецепт. Привлекайте их к своим экспериментам. Но, когда они пожалуются на здоровье, вы им скажите, что действительно была магнитная буря, но магнитное поле Земли приходит в норму, и через 10-15 минут оно успокоится, несмотря на любые показания вашего
Лаборатория космических исследований желает вам творческих успехов, упорства и удачи.