Wstęp

Ziemia i żyjące na jej powierzchni organizmy przez cały czas podlegają wpływowi silnych pól elektromagnetycznych. Źródłem silnego pola jest Słońce, ale także sama planeta posiada wyraźne bieguny magnetyczne. Można to zaobserwować w prosty sposób: wychylenie igły kompasu w kierunku północy określa biegun magnetyczny Ziemi. Innym przejawem istnienia pola są zorze. Zorza powstaje na skutek emisji wiatru słonecznego, złożonego ze zjonizowanych cząstek gazu naładowanych dodatnio i ujemnie. Taka zjonizowana plazma wysyłana jest w przestrzeń międzyplanetarną i dociera także do Ziemi. Ziemia posiada silne pole magnetyczne, które działa na ładunki i ustawia je wokół biegunów magnetycznych, które w dużym przybliżeniu można uznać za pokrywające się z północnym i południowym biegunem geograficznym planety. Oznacza to, że zorze obserwowane są głównie na Alasce, Grenlandii, Skandynawii, Antarktydzie. Zorza ma postać rozciągającej się na wiele kilometrów, świetlistej wstęgi na nocnym niebie. Dokładny mechanizm zjawiska to świecenie zjonizowanej materii wiatru słonecznego na skutek oddziaływania z atmosferą Ziemi (pochłanianie i wyświecanie fotonów).

Każda żywa komórka także generuje pole magnetyczne za sprawą zachodzących w niej procesów biochemicznych i polaryzacji. Istnienie tych pól jest niezbędne do normalnego funkcjonowania organizmów. Pole jest źródłem wzbudzania atomów oraz ich zmian na poziomie atomowym i cząsteczkowym, jest odpowiedzialne za zwiększenie tempa metabolizmu, prawidłowy przepływ krwi (nie za duża krzepliwość, wychwyt tlenu), poruszanie się i dystrybucję jonów w płynach komórkowych i wewnątrzustrojowych. Pole komórkowe musi znajdować się w równowadze z polami zewnętrznymi (Ziemi, Słońca, Galaktyki.). Szczególnie duże znaczenie ma tu orientacja biegunów. Pole magnetyczne "północne" (ujemne) ma wpływ korzystny na metabolizm istot żywych, w przeciwieństwie do pola ujemnego "południowego" - dotyczy to głównie procesów wychwytywania cząstek tlenu w tkankach i narządach.

W czasach nowożytnych nie istnieje już jednak zjawisko naturalnego, niczym nie zaburzanego pola magnetycznego Ziemi. Dzieje się tak, ponieważ rozwój techniki zaowocował pojawieniem się wielu sztucznych źródeł pól. Pochodzą one w większości z rozmaitych urządzeń elektrycznych i elektronicznych, wytwarzających pole elektryczne i związane z nim pole magnetyczne (pola te występują razem, w postaci jednego, złożonego pola elektromagnetycznego.) Efektem są obce, nierzadko szkodliwe pola. Zjawisko to, nazywane czasem smogiem elektromagnetycznym, pociąga za sobą istotne zmiany w metabolizmie komórkowym. Na skutek zaburzeń, zachowanie równowagi chemicznej i biologicznej staje się trudne lub wręcz niemożliwe, a zatem cały organizm może zacząć pracować niepoprawnie. Na poziomie komórkowym rzecz ma się następująco: dobrze dobrana wartość pola magnetycznego jest w stanie zmodyfikować przepuszczalność błon komórkowych dla jonów (zmienia wartość napięć elektrycznych na granicy komórki.) Przy polu o odpowiedniej wielkości występuje idealnie dopasowana przepuszczalność i komórka działa dobrze. Gdy pole staje się za duże, komórka może przepuszczać w obie strony substancje niepożądane. Obserwowanym tego efektem są (u ludzi) ogólne zmęczenie, złe przyswajanie składników odżywczych i podatność na choroby.

Rozwiązaniem jest w tym przypadku zjawisko magnetostymulacji, które odkryto w latach 90 XX wieku i zaczęto wkrótce potem aktywnie wykorzystywać. Zauważono korzystny wpływ działania na organizmy zmiennych pól magnetycznych o dość niewielkich natężeniach i unoszonych energiach (przede wszystkim o parametrach nie większych niż dla naturalnego pola Ziemi.) Oddziaływanie z takim sztucznie wygenerowanym polem zastępczym przyśpiesza metabolizm i wchłanianie składników odżywczych, przyśpiesza procesy regeneracji, usuwa wyczerpanie i ogólnie poprawia ludzkie samopoczucie. Innymi słowy, dzięki stosowaniu magnetostymulacji pola komórek będących pod wpływem pól szkodliwych ponownie wracają do swych naturalnych, pożytecznych wartości.

  • Wpływ pola na rośliny

Pola magnetyczne mogą mieć pozytywny i pożądany wpływ na wegetację roślin uprawnych. Wytłumaczeniem tych zjawisk jest działanie pola na prędkość i kierunki rozprzestrzeniania się w roślinie cząstek materiałów budujących jej ciało. Cząsteczki te są na ogół cząsteczkami spolaryzowanymi (posiadającymi przesunięcie wewnątrz cząsteczki ładunku ujemnego i dodatniego. Pole zewnętrzne ma porządkujący wpływ na takie dipole. Procesy rządzące wzrostem rośliny są na ogół chemiczne bardzo złożone, ale w każdym przypadku pole magnetyczne jest w stanie je usprawnić.

  • Działanie pola na zwierzęta

Pole magnetyczne ma największe znaczenie dla ryb, ptaków i pewnych gatunków owadów. W przypadku ryb badania naukowe wykazały, że rozwój i zachowanie się jaj, plemników oraz zapłodnionych już zarodków i larw jest w dużej mierze uzależnione od obecności lub też braku pól. Dotyczy to nie tylko procesów wewnętrznych i gospodarki wodnej, ale przede wszystkim zmysłu przestrzennej orientacji tych zwierząt. Pewien gatunek pstrąga ma w zasadzie osobny zmysł magnetyczny, wykorzystujący czujniki magnetyczne (komórki nabłonkowe, zawierające duże ilości gęsto ułożonych wewnątrz igiełek magnetytowych. Magnetyt jest minerałem zawierającym żelazo i silnie oddziałuje z polem magnetycznym, jest m.in. przyciągany przez elektromagnes. Tym samym efektem jest docieracie do mózgu pstrąga informacji o kierunku ruchu ryby w odniesieniu do północnego bieguna magnetycznego Ziemi. Naukowcy udowodnili nawet, że pstrągi są w stanie rozróżnić bardzo małe zmiany pól.

Specyficzny zmysł magnetyczny mają również ptaki. I w tym przypadku określanie prawidłowego kierunku lotu odbywa się za sprawą "namagnesowanego" narządu wewnętrznego, zawierającego drobinki minerałów magnetycznych. Zmysł ten działa na zasadzie kompasu, gdzie przy określeniu jednego kierunku (północnego) znana jest w wystarczającym stopniu orientacja przestrzenna i tor ruchu. Wiemy jednak, że położenie magnetycznych biegunów Ziemi nie jest ani stałe, ani równoważne geograficznym biegunom północnym i południowym. Magnetyczny kierunek na północ ulega istotnym odchyleniom nawet w skali roku. Ptaki nauczyły się mimo wszystko odczytywać poprawne wartości kierunku na północ, najprawdopodobniej korzystając dodatkowo z obserwacji Słońca i dokonując porównania kierunku na tarczę słoneczną ze swym przyjętym chwilowo kierunkiem na magnetyczną północ. Przemawia za tym następujący eksperyment. Grupa pewnego gatunku ptaków została zatrzymana w czasie lotu na północ, a następnie uwolniona już po zachodzie Słońca w obecności silnego, sztucznie wygenerowanego pola magnetycznego, przeciwnego do kierunku podróży ptaków. Dokonując obserwacji można było zauważyć, że początkowo ptaki wybrały zgodnie z przewidywaniem błędną drogę na skutek sztucznych pól. Z każdym następnym dniem dokonywały jednak korekcji lotu i zbliżały się w swym ruchu coraz bardziej do kierunku północnego.

Istnieje też teoria, według której ptaki wyraźnie widzą pola elektromagnetyczny, podobnie jak światło słoneczne i barwy. Podstawą do takiego stwierdzenia było doniesienie o występowaniu w nerwie wzrokowym niektórych ptaków chemicznego receptora błękitnej składowej światła, zwanego kryptochromem i wykazującego zdolność do wchodzenia w pewne reakcje chemiczne przy obecności słabych pól magnetycznych. Zjawisko to cały czas jest intensywnie badane.

Najbardziej niezwykły zmysł magnetyczny posiadają jednak żółwie. Pewne żółwie morskie są w stanie przed znalezieniem miejsca odpowiedniego do rozrodu pokonać nawet kilkadziesiąt tysięcy kilometrów pustki oceanu. Migracje te możliwe są dzięki umiejętności dokładnego ustalania pozycji przestrzennej jedynie poprzez postrzeganie drobnych zmian w wartości pola magnetycznego Ziemi. W ten sposób zwierzęta te określają położenie w odniesieniu do znanego celu migracji. Taka orientacja przestrzenna jest czymś dużo bardziej skomplikowanym niż stosunkowo prosta zdolność do kierowania się na północ. W odniesieniu do techniki, zmysł magnetyczny ptaków i pstrągów ma się tak do zmysłu magnetycznego żółwi, jak wynalazek kompasu do systemu nawigacji GPS!

  • Wpływ pól magnetycznych na ludzi

Ludzie nie wykazują wrodzonego zmysłu magnetycznego i w swych dążeniach do wykorzystania biegunowości Ziemi zmuszeni są do posługiwania się techniką. Obecność pola magnetycznego ma mimo to istotne znaczenie dla człowieka. Jest to wpływ negatywny i obawia się ogólnym zmęczeniem, bólami głowy i złym samopoczuciem, bezsennością, trudnością w myśleniu i koncentracji, zmianą stosunku białych i czerwonych ciałek we krwi, pogorszenie wzroku i zaburzeniami widzenia, skokami ciśnienia, zmianami w gospodarce hormonalnej (mogącymi, np. doprowadzić do poronień.) Długotrwałe przebywanie w silnych polach może zatem być przyczyną wielu niebezpiecznych schorzeń i zaburzeń wewnątrzustrojowych. Oczywiście sensownie wykorzystywane pola magnetyczne są bardzo istotne dla przemysłu i badań naukowych. Pojedyncze przykłady zastosowań to: polimeryzacja i synteza materiałów, budowa czujników korzystających ze zmiennej przewodności, magnetyzery wodne i paliwowe (urządzenia magnetyczne poprawiające właściwości wód i paliw poprzez ograniczenie narastania kamienia kotłowego, działające na zasadzie odpowiedniego ułożenia dipoli magnetycznych cieczy i w rezultacie zmiany właściwości jej przepływu), wykorzystanie w rolnictwie (do wzmożenia wegetacji roślin uprawnych.)