Roy R (2004) A contemporary materials science view of the structure of water. Symposium on Living Systems/Materials Research, Boston, MA, Nov. 28, 2004

Pierwsza część zamieszczona jest pod adresem: 

http://www.igya.pl/component/content/article/1-z-ostatnich-dni/581-w-odpowiedzi-na-czste-ataki-skierowane-przeciwko-homeopatii.html

Rola epitaksji

Epitaksja, to termin niespotykany w większości słowników technicznych i oznacza zjawisko, które jest dobrze znane, zbadane i wykorzystywane w wielu współczesnych technologiach materiałoznawczych. Przy tym nigdy nie jest wykorzystywane bezpośrednio w literaturze o możliwych błędach w danych lub super dokładnych badaniach struktury molekularnej wody. Nie powołują się na niego nawet najbardziej zajadli zwolennicy homeopatii. Epitaksja to przekazywanie informacji strukturalnej z powierzchni jednej substancji (zazwyczaj kryształu) drugiej (zazwyczaj, lecz nie zawsze, płynowi)

W różnych pracach są różnice w terminologii, lecz przekazanie informacji strukturalnej jest niewątpliwe. Większości przypadków brak przejścia substancji ciała stałego w fazę płynną, lecz ewidentnie przekazywane są ważne zmiany strukturalne i informacja strukturalna. Na przykład GeO2 (dwutlenek germanu) może zostać skrystalizowany z wodnego roztworu o strukturze kwarcu (SiO2) lub rutylu (TiO2) przy wykorzystaniu właściwej podstawy epitaksyjnej. Co za tym idzie nie ma znaczenia czy stężenie modyfikowanego składnika lub substancji rozpuszczonej w zmienianej fazie płynnej jest wyższe czy niższe od liczby Avogadro, ponieważ jest ono równe 0. Ustalając specyficzną strukturę jako substancję wyjściową (zazwyczaj stałą, lecz nieraz również płynną), można zmusić cały płyn (lub nawet substancję stałą) by osadziła się lub skrystalizowała we wcześniej określonej strukturze lub morfologii. Osadzanie się obłoków, to epitaksyjny wzrost lodu krystalicznego na podłożu z kryształów AgI mających taką samą strukturę krystaliczną. Osadzanie się i wzrost epitaksyjny półprzewodników powszechnie praktykuje się w większości współczesnych technologii. Informacja i „pamięć” przenoszone są z zarodka lub substratu do najbliższych warstw płynnej fazy, co może w pełni określać strukturę tego, co się z niej ukształtuje. Odpowiednio nie powstaje żadne chemiczne przeniesienie.

W homeopatii specyficzna substancja (pochodzenia zwierzęcego, mineralnego lub roślinnego) dodawana jest do płynu (wody lub wody z etanolem). Przygotowanie lekarstw homeopatycznych polega na wielokrotnej serii rozcieńczeń, po każdej z których następuje wielokrotne energiczne potrząsanie lub mieszanie wykonywane ręcznie lub mechanicznie. Hipotetycznie uzyskane lekarstwo katalizuje szerokie i systemowe hierarchicznie samoorganizujące się zmiany w klinicznie chorym człowieku lub zwierzęciu, jednak dany artykuł nie dotyczy żadnych skutków klinicznych. Jedyne ważne dla nas zagadnienie polega na tym, w jaki sposób „aktywny składnik” zmienia lub „odciska piętno” w strukturze płynu. Biochemicy lub medycy niezaznajomieni z materiałoznawstwem przypuszczają, że na płyn może wpłynąć tylko obecność w roztworze końcowych stężeń aktywnego składnika. Są w błędzie. Struktura może przekształcać się przy pomocy epitaksji przy braku jakiejkolwiek fazy kontrolującej. Ustaliliśmy, że z wielkim prawdopodobieństwem na strukturę wody może wpływać struktura stykającej się z nią substancji stałej włącznie z pojemnikiem szklanym lub plastikowym, w którym prowadzona jest spektroskopia wykorzystująca efekt Ramana lub w podczerwieni. Grubość warstwy, na którą wywiera się wpływ będzie oczywiście mocno zależna od wiązań strukturalnych substratu i płynu, i jakiekolwiek uogólnienia, że stanowi jedynie kilka średnic atomu powoduje, że umyka kluczowa rola pokrewieństwa strukturalnego. Podstawowym celem przyszłych badań będzie określenie jak dalece różne efekty epitaksyjne wywołane polami elektrostatycznymi kryształu przenikają do płynu. Rozmiar tych zmian w strukturze, niedawno określony przy pomocy spektroskopii podczerwonej i spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego znajduje się w przedziale od setek angstremów do setek mikronów lub nawet więcej. Autorzy wykorzystują termin „kontakt z fazą stałą” w wyniku konieczności określenia epitaksyjnego przekazania informacji. Niedawne badania wykazały zauważalne skupiska klastrów „rozpuszczona substancja + woda” dookoła najróżniejszych rozpuszczonych dodatków (od NaCl i DNA po kompleksy fulerenów), które osiągają mikronowe rozmiary w miarę zmniejszania się właściwego stężenia chemicznego.

Stan koloidalny i jego związek ze strukturą wody

Pierwsze twardo ustalone wnioski materiałoznawcze zawierają potencjalną heterogenność strukturalną praktycznie wszystkich płynów kowalentnych i rolę epitaksji w przekazywaniu informacji strukturalnej bez rozpuszczenia substancji w wodzie. W charakterze uzupełnienia materiałoznawstwo często ma do czynienia z innym zjawiskiem, które może mieć coś wspólnego ze strukturą fazy płynnej, a mianowicie powstawanie nowych, nieoczekiwanych koloidów. Zagadnienie to jest o wiele mniej zbadane, lecz posiada ogromny potencjał.

Za koloid uważamy układ dwufazowy zazwyczaj złożony z drobnodyspersyjnej substancji stałej (≈≤100-1000 nanometra), rozdrobnionej w płynie. Termin ten najwidoczniej może zawierać również w charakterze fazy rozproszonej płyny i gazy. Drobnodyspersyjna faza w stabilnym koloidzie składa się z cząstek naładowanych dodatnio lub ujemnie, co naturalnie powstrzymuje je od łączenia w klastry i osady. Czy stan koloidalny jest ważny dla struktury wody? (Według niesprawdzonych danych Einstein w pracy nad ruchami Browna, w swym najczęściej cytowanym artykule porównywał koloidy do „atomów” (strukturalnie różniących się od płynu wyjściowego?))

Po pierwsze cząstki koloidalne mogą wywierać epitaksyjny wpływ strukturalny na warstwę płynu (o nieznanym rozmiarze) dookoła siebie. Po drugie samo istnienie statystycznie okresowego zbioru naładowanych cząstek również bez wątpienia oddziałuje na ogólną strukturę wody. Oczywiście niektóre z tych efektów na pewno mogą być znikome. W końcu, zgodnie z podstawowymi poglądami materiałoznawstwa liczba takich jąder i możliwość epitaksji powinny według klasycznej teorii nukleacji wpływać na łatwość krystalizacji (a co za tym idzie obniżać możliwość wychłodzenia). Poza tym dzięki efektom epitaksyjnym koloidy powinny z łatwością wpływać na morfologię lodu przy krystalizacji.

Koloidalny stan substancji daje również świetną możliwość demonstracji biologicznych efektów wielkich rozcieńczeń próbek wody. W ciągu tysięcy lat wiadomo było, że srebro metaliczne posiada niezwykłe właściwości antybakteryjne. Wykorzystuje się je w wielu instrumentach współczesnej medycyny od specjalnych konstrukcji dentystycznych, po opatrunki. Koloidalne srebro metaliczne w czystej wodzie przy stężeniu 1ppm (1ppm – 1 atom domieszki na milion) jest silnym antybiotykiem o szerokim spektrum działania. Uderzające jest, że biologiczne działanie porównywalne jest z najpopularniejszymi antybiotykami i utrzymuje się (chociaż nieco się osłabia) przy stężeniu 0,01ppm i mniejszym. Chociaż stężenie to nie jest mniejsze od granicy Avogadro, to tradycyjne wytłumaczenia chemiczne takiej skuteczności dla takich super rozcieńczonych stężeń nie są zadowalające.

Zaproponowane mechanizmy takie jak strukturalny wpływ na wodę można rozpatrywać jako „furtkę” do systemu homeopatycznego. Ricci w podręczniku do prawa faz wyjaśnia to następująco:

„W homogennej fazie odizolowanego układu równoważnego wolnego od pól grawitacyjnych i innych istnieje jeszcze jedna możliwa niejednorodność – energia powierzchniowa jeśli faza ta jest rozdzielona. Na przykład w dwufazowym układzie koloidalnym rozdzielona faza może mieć niejednakowo rozwiniętą powierzchnię we wszystkich jej częściach. Lecz dla powtarzalnego stabilnego układu koloidalnego, którego stan równowagi określa się tylko zmiennymi temperatura-ciśnienie i składem, i nie zależy od czasu oraz stosunkowej zawartości faz, niejednorodność ta powinna być stała i odpowiadać określonemu rozmieszczeniu statystycznemu zależnemu tylko od tych zmiennych. Jeśli do tego zaś układ koloidalny jest stabilny również w równowadze dynamicznej, to rozmieszczenie jego energii powierzchniowej powinno być jednorodne lub być funkcją powtarzalną wskazanych zmiennych.

Inne metody oddziaływania na strukturę. Rola sukusji: stworzenie ciśnienia i przechwyt nanopęcherzyków.

Kolejną pod względem ważności przemianą termodynamiczną określającą strukturę kształtującą się w nowych warunkach jest zaraz po temperaturze ciśnienie. Dobrze znany jest silny wpływ ciśnienia na krystaliczną H2O. W obszarze umiarkowanych wartości temperatura- ciśnienie znamy około 13 różnych struktur krystalicznej wody. Powyżej pokazaliśmy, chociaż jest to niemal nieznane nawet dla materiałoznawców, że z pewnością ustalono, iż wszystkie zwykłe szkła (zamrożone płyny) monotonnie zmieniają strukturę (a także swą gęstość i współczynnik załamania) w zależności od ciśnienia, i mogą dość łatwo zachowywać ten nowy stan. Bez wątpienia przy normalnym procesie sukusji [potrząsania] na kroplach wody różnego rodzaju przy potrząsaniu może powstawać znaczne ciśnienie (rzędu 10 kilobarów). Analogicznie z podobnymi płynami kombinacja generowanego potrząsaniem ciśnienia i epitaksji na wszelkich dodatkach będzie bez wątpienia kształtować wiele różnych struktur wody.

W końcu, proces potrząsania sam w sobie stwarza w płynie pęcherzyki o szerokim zakresie rozmiarów. Rozmieszczenie pęcherzyków według rozmiarów będzie oczywiście zawierało pewną ilość nanopęcherzyków – nanowymiarowych fazowych heterogenności składających się przede wszystkim z O2, N2, CO2 plus, możliwe spirytusu, składników aktywnych. Rozmiary niektórych z tych pęcherzyków znajdą się w zakresie koloidów i w ten sposób będą tworzyć koloidy woda + gaz i płynne koloidy, które mogą być bardzo stabilne przez bardzo długi czas. O ile wiadomo zjawisko to – powstawanie nanopęcherzyków powietrza i ich zachowanie w postaci „trwałych” koloidów – nigdzie nie było rozpatrywane ani pod kątem jego wpływu na strukturę wody, ani w sporach o wiarygodność doniesień o skuteczności homeopatii.

Nie podlega kwestii wiarygodność zmian wywołanych ciśnieniem przy potrząsaniu. Takie zmiany znane są w stałej H2O, i Kawamoto pokazał przynajmniej jedną fazową granicę w płynnej wodzie przy umiarkowanych ciśnieniach. Oczywista jest również wiarygodność powstawania nanopęcherzyków. Pytanie tylko czy mogą one przetrwać długi czas. Sprzeciw oparty na uproszczonych obliczeniach wysokich wewnętrznych ciśnień w nanopęcherzykach jest nieprzekonujący, ponieważ jest oparty na przypuszczeniach. Dokładnie takie same sprzeciwy podnoszono przeciw oczywistej stabilności i trwałości przy temperaturze pokojowej kilku procentów H2, O2, N2 i innych w postaci roztworów w SiO2, B2O3 i innych szkłach przy umiarkowanych ciśnieniach i temperaturach, które „nie mogły istnieć” z tego samego powodu. Faktem jest, że jednak te roztwory istnieją. Praca Tyrrella i Attarda z Australijskiego Państwowego Uniwersytetu dowiodła ponad wszelką wątpliwość, że pęcherzyki rzeczywiście istnieją i rzeczywiście zostają zachowane (patrz rysunek 15 fotografia SEM ukazująca nanopęcherzyki o nieregularnym kształcie).

Rysunek 15

Nieregularne nanopęcherzyki z pracy Tyrrella i Attarda.

Kolejne potwierdzenia dla tych twierdzeń znalazły się w obszernej pracy na temat pęcherzyków stabilizowanych jonami w Instytucie Chemii Fizycznej Rosyjskiej Akademii Nauk profesor Winogradowej i Dierginyma.

Wpływ pól magnetycznych i elektrycznych, a także oddziaływanie „zamiaru” człowieka (energie subtelne)

Jako uzupełnienie podstawowych czynników determinujących strukturę wody należy wspomnieć o polach elektrycznych i magnetycznych. Jest to tym bardziej interesujące, że rola struktury molekularnej dookoła elektronów jest dobrze znana. Chociaż pola elektryczne i magnetyczne wnoszą stosunkowo mały wkład w swobodną energię Gibbsa większości substancji [entalpia swobodna] stają się one bardzo ważne kiedy mogą zostać „uwięzione” w substancji – na przykład w uporządkowanych jednostkach strukturalnych namagnesowanego żelaza lub w strukturze ferroelektryków. Cała współczesna elektronika zależy od nośników informacji wykorzystujących podobne materiały. Obecnie w znacznej liczbie prac zademonstrowano działanie pól magnetycznych na wodne roztwory. Wpływ pól magnetycznych na powstawanie nagaru w kotłach zanotowano przy pomocy ogromnej ilości pomiarów. W warunkach laboratoryjnych wpływ słabych pół magnetycznych prądu stałego na powstawanie i wzrost CaCO3 (stan fazowy, rozmiary, morfologia) w rozcieńczonych roztworach wodnych został szczegółowo zbadany i zademonstrowany przez Higashitani, Kage, Katamura i innych. Ukazali oni silny efekt pamięci w większości roztworów poddanych działaniu pola magnetycznego. Zademonstrowano zadziwiający efekt wpływu statycznego pola magnetycznego na pH (potencjał wodorowy) wody w poddanej jego działaniu objętości (rysunek nr 16).

Bardzo słabo zbadany został wpływ pól magnetycznych na strukturę zwykłych kryształów. Od 2002 roku Roy i inni przedstawili serię prac na temat nieoczekiwanego i robiącego wielkie wrażenie działanie pól magnetycznych (<0,5 Gs) zakresu gigahercowego. Pola te dosłownie niszczą strukturę krystaliczną nawet trudnotopliwych stałych tlenków (temperatura topliwości około 1500 stopni Celsjusza), takich jak Si i klasycznych izolatorów takich jak TiO2 w ciągu zaledwie kilku sekund. Tak znaczące efekty strukturalne nie zostały i nie mogły być przewidziane przez teorię fizyki ciał stałych. Doniesienia Roya i innych zawierają interesujące efekty biologiczne pól magnetycznych o wysokich częstotliwościach. Dlatego nie dziwi doniesienie Mohri o wpływie pól magnetycznych o wartościach mierzonych w miligaussach na „replikację” wody i roztworów wodnych.

Rysunek 16

Zademonstrowane w pracy Tillera zmiany struktury wody wywołane energiami subtelnymi, zmieniają pH wody tylko w objętości, na którą one oddziałują.

Dane te dotyczące działania tak słabych pól magnetycznych są odpowiednim tłem dla faktu zmiany pH w wodzie, na którą Tiller oddziaływał słabym stałym polem magnetycznym (rysunek 16). Stąd można przypuścić, że „wdrożenie zamiaru” lub w szerszym sensie, „subtelne energie” również mogą zmienić właściwości, a co za tym idzie strukturę wody. W literaturze znaleziono bezpośrednie potwierdzenie tej tezy dokonane przez Zuyina. Na Uniwersytecie Pekińskim wykonano spektroskopię metodą Ramanowa wody destylowanej przed i po wdrożeniu „Chi”, lub zamiaru dokonanego na dużą odległość (od 10 do 1000 km) przed doktora Yana Shina, najsłynniejszego mistrza Quigong w Chinach. Rysunek 17 odtwarza znaczące zmiany w strukturze wody zmierzone przy pomocy spektroskopu Ramanowa przed i po oddziaływaniu na próbki. W rzeczy samej są to zadziwiające rezultaty wskazujące na to, że struktura wody, której podstawowe właściwości łatwo można zmierzyć przy pomocy spektroskopii, są dość czułym indykatorem jej otoczenia fizycznego, szczególnie pola magnetycznego i subtelnych pól energetycznych. Najbardziej bezpośrednim dowodem zmian struktury wody pod wpływem „energii subtelnej” emitowanej przez ręce Healera [człowieka wykonującego bezkrwawe operacje przy pomocy rąk – przyp. tłum.] zademonstrowano w USA przez Schwartza i Tillera z zastosowaniem podczerwieni (pomiaru dokonał specjalista w tej dziedzinie).

Rysunek 17

Pomiary struktury wody wodociągowej zademonstrowane w spektrum Ramanowa wywołane promieniowaniem „Chi” (energii subtelnej) przez doktora Yana Shina z odległości 7 km. Podstawowa częstotliwość wiązań O-H znacznie się zmniejszyła.

Kiedy takie dokładne dane pojawiają się obecnie w sferze materiałoznawstwa, o wiele wiarygodniejsze stają się dane o działaniu pól magnetycznych podczas różnych procedur medycznych. Poza tym wszelkie heterogenności typu klastrów lub pęcherzyków mierzone w nanoskali mają różną czułość elektryczną i magnetyczną w zależności od otaczającej „objętości” wody. W ten sposób na ich powierzchni indukowane są dipole elektryczne i magnetyczne. W niejednorodnych polach nanoklastry i nanopustki migrują do obszarów wody o wysokim napięciu pola dzięki siłom elektro i magnetoforezy. Bogaty materiał eksperymentalny ukazuje wiele niezwykłych efektów związanych z polami elektromagnetycznymi i wodą. Zadziwiające, lecz kiedy wodę przed oddziaływaniem tych pól odgazuje się, to wiele z tych niezwykłych efektów nie występuje co wprost świadczy na korzyść naszego przypuszczenia o możliwej obecności nanopęcherzyków. Istnieje bezpośredni dowód zmiany grubości warstwy Helmholtza na granicy woda/płyn pod wpływem pola magnetycznego uzyskany przy pomocy mikroskopu elektronowego. Ciekawe, że Smith w swym długotrwałym badaniu efektów koherentności w wodzie jako makroskopijnym układzie kwantowym mówi o ważności wzajemnego oddziaływania wektora potencjału magnetycznego z potencjałem chemicznym. To wzajemne oddziaływanie jest istotne z punktu widzenia omawianej kwestii, ponieważ stanowi jeszcze jedno ogniwo dowodów wykazujących nieoczekiwane rezultaty pojawiające się w wyniku złożoności struktury wody w sensie, w jakim my określiliśmy ten termin.

Kinetyka zmian strukturalnych

Ostatni ważny problem, powstający przy wdrożeniu pewnych uzyskanych wyników do kontekstu współczesnych (nie klasycznych) fizykochemicznych wyobrażeń, dotyczy kinetyki jakiejkolwiek zmiany strukturalnej. Mieliśmy już do czynienia z odpowiedziami na konkretne sprzeciwy. Rzeczywiście, jeżeli trzeba "epitaksyjnie" utrwalić w określony sposób strukturyzowaną informację w płynnym homeopatycznym preparacie, albo poddać go oddziaływaniu pola człowieka, to jak długo zachowa się taki (metastabilny) ślad? Fakt metastabilności fazy niczego nie mówi w odniesieniu do szybkości powrotu do stabilnej formy. Diament (faza metastabilna w warunkach zwykłego pomieszczenia) "jest wieczny", jak głosi reklama ale termodynamika z tym się nie zgadza. Jednak diament zostaje zachowany na przestrzeni miliardów lat w szerokim spektrum warunków geologicznych, również przy dużym ciśnieniu, kiedy jest metastabilny. Często uważa się, że różne twory i struktury w zwykłych cieczach (takich, jak woda) przy mieszaniu całkowicie mieszają się — "w mgnieniu oka" albo w kilka sekund. To przypuszczenie niedawno zostało podane w wątpliwość. Yamashita i Тyler wykazali, że do tego potrzeba godzin. W szczegółowej pracy Zuyina przy pomocy spektroskopii Ramanowa dowiedziono, że powrót do „normalnego” stanu wody z metastabilnego stworzonego przez Yan Shina zajmuje kilka godzin. Poprzez niedawne odkrycie orto-wody i para-wody (tlenku orto- i parawodoru) Trichonow i Wołkow nie tylko rozszerzyli możliwości stworzenia różnych typów wody, lecz również jasno wykazali, że kinetyka mieszania wbrew oczekiwaniom wymaga miesięcy dla lodu i pół godziny dla wody. Najwięcej punktów zbieżnych z homeopatią jest w doniesieniu Tillera, Dibble, Kohane o zdolności skupionego zamiaru nie tylko do zmieniania pH wody, lecz również zachowywania zmienionego stanu na dużych odległościach i w ciągu długiego czasu, od tygodni do miesięcy. Badanie kinetyki zmian strukturalnych dla różnych struktur wody, z których niektóre prawdopodobnie zawierają oligomery z 250 molekuł H2O staje się dziś ważną dziedziną badań.

Zwracaliśmy uwagę na anizodesmiczną naturę struktury zakładając, że zawiera ona mnóstwo oligomerów lub klastrów koniecznie otoczonych pewną ilością substancji „monomerowej” lub podobnej. Bezsporne jest, że łączenia wewnątrz klastrów będą istotnie różnić się od łączeń między nimi. Wcześniej poruszając zagadnienie termodynamiki roztworów wodnych wyciągnęliśmy wniosek, że kinetyka rozpadu i powstawania wiązań (mierzona w pikosekundach i femtosekundach) słabo, lub wcale nie wpływa na istnienie i stabilność dwóch różniących się strukturalnie faz płynu, znajdujących się w równowadze. Utożsamienie „rozerwania” wiązania, jakby mowa była o strukturalnym modelu z kulek drewnianych i kijków, z prawdziwą zmianą struktury (czyli ze zmianą równoważnych pozycji atomów w przestrzeni) jest absolutnie błędne. Najwłaściwszym modelem kinetyki dla omówienia czasu istnienia przy określonych warunkach temperatury i ciśnienia rozmieszczenia klastrów uzyskanych pod działaniem ciśnienia, pola elektrycznego lub magnetycznego i „energii subtelnych”, jest kinetyka zmian strukturalnych płynu składającego się z „płynu (A) + płynu (B)”, zachowującego w równowadze kombinację płynów A i B.

Środki eksperymentalne służące do określenia struktury płynów, w tym również wody

Najczęściej do określenia trójwymiarowej struktury objętości substancji wykorzystuje się dyfrakcję elektronów, neutronów lub promienia rentgenowskiego. Przypominam, że dyfrakcja może dawać dokładne dane w przypadku substancji krystalicznych o strukturze okresowej, lecz w przypadku szkieł aperiodycznych i płynów wszystkie te metody pomiarowe są pośrednie i wymagają dodatkowych założeń i modeli. Zauważmy, że właśnie te metody na przestrzeni 40 lat wprowadzały w błąd cały świat naukowy na temat struktury większości szkieł (płynów „zamrożonych”), wychodząc z założenia o „jednorodności struktury” wynikającego z „teorii przypadkowej siatki”. Większość takich poglądów jak określenie struktury z funkcji radialnego rozmieszczenia przy rozproszeniu promieniowania rentgenowskiego lub neutronów stanowi jedynie modele dla podstawienia danych. Ani jeden z nich nie ma takiej „przejrzystości”, jak dyfrakcja na okresowej siatce lub fotografia TEM.

Z metod spektroskopicznych takich jak rentgen, podczerwień i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, uwzględniając, że dają one dobrą informację o najbliższej kolejności (rozmieszczeniu sąsiadów), spektroskopia Ramanowa w najlepszy sposób określa zmiany w odległościach dalszych od najbliższego rzędu. W literaturze, w której porównuje się spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego preparatów homeopatycznych i substancje kontrolne, przytacza się przemieszane rezultaty. Z drugich metod jedyną pozwalającą bezpośrednio określić strukturę na poziomie nanometrycznym i niższym jest elektronowy mikroskop transmisyjny. Właśnie przy jego pomocy Mazurin i Porai-Koshits zademonstrowali niewiarygodną heterogeniczność struktury (i składu) czystych szkieł przezroczystych. Oczywiście były to substancje stałe. Obecnie rozumiemy, że metoda ta jest oczywistą chociaż nową i trudną w sensie eksperymentalnym możliwością poznawania struktury wody. W zasadzie obecnie możliwe jest zastosowanie krio-TEM [elektronowy mikroskop transmisyjny] do struktury wody szklistej, drogą szybkiego ostudzenia próbek do temperatury płynnego helu (lub N2), pokrycia lodu odpowiednim polimerem i uzyskania obrazu TEM przy temperaturze ciekłego azotu i helu, jak to już robiono na innych próbkach (patrz rysunek 18). Niedawno uzyskano obrazy TEM krystalicznych i płynnych próbek znajdujących się w równowadze przy wysokich temperaturach. Niewątpliwie może stanowić to nowe podejście do możliwego wytłumaczenia szeregu niewyjaśnionych kwestii związanych ze strukturą wody i/lub wysokorozcieńczonych roztworów koloidowych albo środków homeopatycznych, które mogą na przykład zawierać nanopęcherzyki.

Rysunek 18

Obraz krio-TEM mikrostruktury loda [nie lodu – przyp. tłum.] złożonego z trzech faz: wody, tłuszczu i powietrza.

Dane z literatury na temat homeopatii pokrywają się z najnowszymi modelami materiałoznawstwa

W niniejszej pracy spróbowałem dokonać przeglądu literatury na temat struktury wody przez pryzmat materiałoznawstwa i dlatego skupiłem się właśnie na tej literaturze. Poza nią duża liczba dotyczących tego tematu publikacji istnieje w literaturze z zakresu homeopatii i w kolejnym rozdziale spróbuję połączyć oba te punkty widzenia. Podstawowy nacisk położyłem na to, że prostoduszne twierdzenie, iż „stężenie rozcieńczonej substancji jest zerowe, przez co efekt jest niemożliwy” obalają dowody o istnieniu działania struktury, a nie składu. Jeśli zwrócimy się ku literaturze z zakresu homeopatii z tego punktu widzenia, można znaleźć wiele danych potwierdzających nie tylko działanie, lecz również możliwe mechanizmy oraz informacje odnoszące się do struktury, podczas kiedy płynne środki homeopatyczne doznają znacznych zmian pH lub przy promieniowaniu rentgenowskim po ekstremalnym ochłodzeniu. Lekarze również twierdzą, że środki homeopatyczne niszczeją pod wpływem wysokich temperatur i/lub silnych pól magnetycznych. Ostatnimi czasy coraz większa ilość eksperymentów klinicznych z zastosowaniem randomizacji oraz obserwacji klinicznych, podobnie jak i podstawowych badań naukowych prowadzonych na zwierzętach, roślinach i komórkach naprowadza nas na myśl, że środki homeopatyczne rzeczywiście mogą wywierać działanie biologiczne. Jednocześnie sceptycy słusznie wskazują na sprzeczności i usterki powtarzalności (co zresztą jest charakterystyczne nie tylko dla homeopatii), które ukazują ważne problemy skuteczności zjawisk, jakie mogą wywołać środki homeopatyczne. Ostatni postęp konceptualny w tej dziedzinie, na przykład, spojrzenie na reakcje pacjentów i innych żywych organizmów na preparat jako przejaw nieliniowej dynamiki układu, może doprowadzić do pojawienia się nowych poglądów na fundamentalne wyobrażenia o wahaniach powtarzalności.

Jednak źródła, na które się powołuję ograniczają się do fundamentalnej chemii i fizyki czystej wody i samych preparatów oraz w żadnej mierze nie stanowią danych czy dowodów. Na przykład niedawne termodynamiczne badanie kalorymetryczne przeprowadzone przez Elia i Niccoli z wysoką odtwarzalnością pokazuje, że zmieszanie zasady (soda kaustyczna) z przygotowaną metodą homeopatyczną substancją rozcieńczoną powyżej liczby Avogadro i energicznie wstrząśniętą (dawka 12C, co oznacza rozcieńczenie do 10 do potęgi -24 i kolejne potrząsania) prowadzi do przewyższenia (zależnemu od pH) rozgrzania egzotermicznego w porównaniu z kontrolnym roztworem rozcieńczonym i przygotowanym z potrząsaniem. Zauważyli oni zależne od pH naruszenie struktury w testowanych roztworach analogiczne do obserwowanych przy denaturacji białka. Jak słusznie zauważyli w niedawnej pracy ci sami autorzy, oprócz ich własnych „pomiarów fizyko-chemicznych” faktycznie brak jest innych, wykonanych na takich rozcieńczonych i poddanych potrząsaniu roztworów. Następnie rozszerzyli swe badania włączając do parametrów pomiarowych przewodnictwo elektryczne i znów ukazali wpływ składu, rozcieńczenia i potrząsania. Rezultaty te pokrywają się z innymi badaniami ukazującymi ważną rolę nie tylko rozcieńczenia, lecz i wstrząsania podczas przygotowania aktywnych preparatów. W rozdziale tym przytoczyłem możliwe wyjaśnienia zmian struktury wody dzięki ciśnieniu i nanopęcherzykom powstającym w procesie potrząsania. Ważne, by podkreślić, że roztwory kontrolne zawierały nie tylko niepoddane obróbce i niepotrząsane rozpuszczalniki, lecz również potrząsane bez dodatku jakichkolwiek pierwotnych wyjściowych komponentów (surowca wyjściowego, który byłby potencjonowany) w celu wykrycia możliwych efektów wstrząsania płynu wewnątrz samego testowanego zbiornika. Najwidoczniej chemiczne zanieczyszczenie materiałem, z którego wykonany jest zbiornik, samo w sobie może być „preparatem”. Jest to szczególnie ważne dla materiałoznawstwa po błędzie z „poliwodą” z lat 80-tych ubiegłego wieku, wywołanym zanieczyszczeniem zbiornika szklanego. Jeśli potrząsanie prowadzi się w szklanych zbiornikach, to istnieje możliwość zanieczyszczenia drobnymi fragmentami sylikatów. Wpływ tych nanofragmentów może sprowadzać się do roli zarodków dla określonych klastrów wody.

W ostatnich badaniach homeopatycznych różni badacze również zaproponowali modele strukturalne analogiczne w stosunku do naszych, włącznie z formowaniem agregatów z molekuł wody, lub klastrów wodnych z możliwą choć niekonieczną indukcją przez stałą obecność molekuł pierwotnej substancji wyjściowej, na przykład jonów obojnaczych lub klatratów. Inni badacze zakładają uczestnictwo koherentnego elektromagnetycznego promieniowania w rozpuszczalniku, które wnosi uporządkowanie w ruch molekuł.

Koncepcja Del Giudice o „superpromieniowaniu” lub „koherentności” molekularnych elementów strukturalnych (osiągających 100 mikrometrów) w polu elektromagnetycznym zbieżna jest z pewnymi naszymi modelami. Jak ukazują fotografie SEM, przy dużych rozcieńczeniach klastry dookoła niektórych obcych jonów osiągają zakres mikrometrowy. Autorzy ci wysnuli wniosek: „w roztworze istnieje równowaga między klastrami i agregatami z klastrów, które są dynamiczne i zależą od różnych czynników takich jak stężenie, wcześniejsza historia roztworu, czas, temperatura itd.” Jeśli do tego doda się epitaksję, nanopęcherzyki i wpływ ciśnienia, to zostanie dokładnie odzwierciedlony nasz punkt widzenia. Taka skomplikowana heterogeniczność czyni równoważne rozmieszczenie bardziej podatnym na zmiany pod wpływem pól magnetycznych lub elektrycznych, albo w ogólnym procesie produkcji preparatu homeopatycznego, w tym potrząsania.

Inne nowe dane opisane w niedawnej publikacji Reya na temat termoluminiscencji mocno rozcieńczonych próbek halogenidów metali zasadowych po naświetleniu promieniami rentgenowskimi ukazują, że „prawidłowo” rozcieńczone wodne roztwory rzeczywiście różnią się od standardowych. Dane te jeszcze raz potwierdzają, że niezwykle silne rozcieńczenie plus epitaksja plus potrząsanie rzeczywiście mogą stworzyć wodę o różnej strukturze – możliwe, że zawierającą długowieczny koloid z nanopęcherzyków, i może ona mieć w znanym stopniu różne właściwości fizyczne, co stanowi całkiem prawdopodobny rezultat z punktu widzenia materiałoznawstwa, zgodny również z obszernymi danymi w dziedzinie badań homeopatycznych.

Zakończenie

 Najważniejszy wniosek z niniejszej pracy w niektórych aspektach pokrywa się z publikacją Franksa, lecz kładzie nacisk na całkiem inną sprawę podkreślając kluczowa rolę nanoheterogenności wody płynnej, i jako rezultat, łatwość zmian struktury. Pojmowanie i wyobrażenia o strukturze wody płynnej radykalnie zmieniły się w umysłach większości naukowców i (w konsekwencji) społeczności medycznej. Woda płynna H2O, podobnie jak jej niezwykle bliski analog SiO2, na poziomie molekularnym, nie jest homogeniczną strukturą. Jest to dynamiczna równowaga pomiędzy zmieniającymi się w stosunku procentowym skupiskami różnych oligomerów i polimerów. Struktura(architektura) tych skupisk i ich składników zależy od temperatury (stąd wiele jej anomalnych zależności właściwości od temperatury), ciśnienia i składu. Dlatego struktura najsilniej reaguje na skład, włącznie z bardzo rozcieńczonymi roztworami, na pola magnetyczne i elektryczne oraz „energie subtelne”. Taka nadzwyczajna elastyczność strukturalna nadaje wodzie możliwość zmieniania się zarówno z pomocą epitaksji jak i wstrząsania. Daje to możliwość tworzenia trwałego koloidu z nanopęcherzyków i nanocząstek powietrza. Czynniki te nadają wiarygodność teoretyczną dużej ilości danych uzyskanych przez dziesiątki badaczy z dziedziny homeopatii, którzy doszli do mniej lub bardziej zbieżnych wniosków innymi drogami. Wpływ replikacji dzięki potrząsaniu i możliwej epitaksji rozmaitych specyficznych środków homeopatycznych na strukturę wody obala prymitywną krytykę homeopatii jakoby ta nie działała w wyniku braku jakichkolwiek dodatkowych molekuł. Struktura zmienia właściwości znacznie łatwiej i bardziej zauważalnie niż chemia.

Oprócz homeopatii taka ogromna elastyczność strukturalna daje również prawdopodobne podstawy do twierdzeń, że najbardziej autorytatywni specjaliści z dziedziny „subtelnych energii” posiadają umiejętność zmieniania struktury i właściwości wody. Na rysunku 19 ukażemy prymitywny obrazek, który jak sądzę, będzie cenny dla Czytelnika, gdyż pozwoli zacząć łączenie chemicznego wyobrażenia o molekułach z materiałoznawczym nagromadzeniem molekuł w ograniczonej fazie skondensowanej substancji.

Rysunek 19

Schematyczne przedstawienie wypełniającej przestrzeń mieszanki molekuł – elementów, które powinny istnieć w pewnej proporcji z małych, po 2-4 molekuły, klastrów, i innych, większych molekuł aż do molekuły obliczeniowej z 280 molekuł – elementów. Obrazek podkreśla kluczową rolę heterogenności w strukturze wody. Niestety w związku z brakiem danych na rysunku trudno ukazać zarówno skalę stosunków przestrzennych między rzeczywistymi molekułami, jak i prawdopodobnie istniejące klastry. Siły między klastrami wydzielone są czarnym kolorem. Powinny być one o wiele słabsze niż siły wewnątrz klastrów, i dlatego wiązania te nie są wydzielone.

Na zakończenie muszę zauważyć, że w swej publikacji dokonałem ogólnego zarysu hipotez roboczych dotyczących możliwości zmieniania struktury wody w trybie wielkiego rozcieńczenia drogą epitaksji połączonej z energicznym potrząsaniem, wytwarzających ciśnienie i nanopęcherzyki, co prowadzi do pojawienia się właściwości w sposób zauważalny różniących się od właściwości wody niepoddawanej takiemu oddziaływaniu.

Wyrazy wdzięczności

Napisanie artykułu było możliwe dzięki Fundacji Przyjaciół Zdrowia oraz Fundacji Państwowego Instytutu Zdrowia USA.