Выражаем свою искреннюю признательность всем приславшим нам свои варианты ответов на поставленную задачу (см. ниже). Спасибо за то, что читаете нас и, в особенности, за то, что размышляете над прочитанным.

Итак, напомним еще раз, что задача формулируется следующим образом.

Исходные данные:

Вес перед ужином — 81,5 кг. Вес после очень плотного ужина и чаев с плюшками — 83,2 кг. Вскоре после ужина — отход ко сну, сон в течение 8 часов. Утренняя порция мочи — 400 мл (примерно 400 г). Стул — 300 г. Вес утром, после туалета, натощак — 81,4 кг. Во всех случаях взвешивание производится в полностью обнаженном состоянии на электронных весах с погрешностью измерения 100 г.

Итого, должно быть: 83,2 - 0,4 - 0,3 = 82,5 кг. Фактически есть: 81,4 кг

Даже если предположить не стопроцентное опорожнение кишечника и учесть погрешность взвешивания, то все равно около 1 кг массы оказываются недостающими.

Вопрос: куда за 9-10 часов исчезает почти 1 кг съеденной биомассы, если человек не потеет и находится в состоянии покоя (сна)? Выдыхается через рот? Испаряется с поверхности тела? Излучается из тела в том или ином виде? Означает ли это, что мы являемся свидетелями преобразования массы в энергию?

Присланные варианты ответов

№1

Конечно, не означает. Во-первых, даже если человек не таскает кирпичи и пот не льется с него ручьем, влага с поверхности тела все равно испаряется. Это — основной расход массы. Во-вторых, есть сальные железы, выделяющие жировые субстанции, которые вы смываете по вечерам в ванной. В-третьих, не забываем о слезных железах, смачивающих поверхность глаз, и выделениях в носу. Тепловая энергия, безусловно, излучается недаром и тоже вносит лепту, но думаю, в количественном плане этот фактор на последнем месте, поскольку перепад между температурой тела и окружающей среды (температура воздуха под одеждой/одеялом) по сути исчезающе мал.

Наш комментарий: наливаем 1 литр воды (1кг) в очень большую кастрюлю, какие используются в крупных столовых — для того, чтобы максимально увеличить поверхность испарения (площадь дна — около 0,2 м²). Толщина слоя получается порядка 0,5 см. Оставляем при комнатной температуре в открытом виде на 8-10 часов. Потеря массы за счет испарения за этот период составляет лишь несколько грамм. Площадь поверхности тела взрослого человека составляет в среднем 1,6-1,8 м², т.е. примерно в 9 раз больше. Логично предположить, что за то же самое время в тех же условиях с поверхности тела теоретически может испариться не более 100 г воды. Жировые выделения из тела действительно есть, но их суммарная масса не превышает грамма в сутки. В процессе сна глаза человека закрыты — поэтому о потерях массы через глаза говорить не приходится. Ночью температура поверхности тела здорового человека, как правило, понижается — вплоть до 36 °C, а иногда и ниже, т.е. налицо снижение телпловыделения, а не повышение. Резюме: ответ №1 не объясняет наблюдаемый феномен.

№2

В «биомассу» входят жидкость и сухой остаток. Жидкость, вероятно, составляет основную часть веса. Сухой остаток «исчезает» с утренним стулом. Что касается остального, то

1. Потение. Процесс необильный (хотя иногда во сне «в пот бросает», однако это не постоянный процесс), но долгий. От этого, собственно, грязнятся простыни и подушки. Грязнятся явно не килограммом «биомассы», поэтому вклад незначительный.
2. Выделение влаги с дыханием. В замкнутой комнате, в которой спал человек, воздух очень спертый и влажный, вплоть до запотевания окон. Вклад, видимо, больше, чем от потения. Интересно было бы узнать, какой именно?
3. Перевод пищи в энергию теплового излучения. Влияет ли это на вес?
4. Внешние гравитационные колебания. Например, в разные фазы Луны её притяжение добавляет или убавляет вес тела (разумеется, масса остается прежней, а вес (давление на весы) несколько колеблется). Что бы проверить это, нужны статистические наблюдения.
5. По собственным наблюдениям (весы дома стоят — проходя мимо, грех не наступить): колебания веса действительно не соответствуют прямому суммированию съеденной пищи. Как тут не вспомнить, что азот (основа аминокислот) возможно, может усваиваться из воздуха?

Наш комментарий: ответ №2 также не объясняет наблюдаемый феномен.

№3

Предположения:

1. Излучается из тела в том или ином виде.
2. Мы являемся свидетелями преобразования массы в энергию.
3. А верен ли закон сохранения массы и энергии? Может, есть исключения?
4. Возможно, есть некие процессы, которые происходят на каком-то уровне, о котором мы ещё не знаем — они то забирают энергию в каком-то виде. Пример: у человека в окружении есть радиоактивный металл. Он живет рядом с этим и через некоторое время умирает. И только когда-то потом создают прибор, который фиксирует радиоактивный фон и пр. Или можно привести пример с полем человека. Пока нет прибора, который это фиксирует, но мы-то знаем, что оно есть.

Наш комментарий: ответ №3 также не объясняет наблюдаемый феномен.

№4

Я также проводил изучение этого вопроса и получил аналогичные результаты. Вечером, перед сном, я специально принимал различную по химсоставу пищу, общим весом порядка 1,5 кг — сырые овощи, тушеные овощи с мясом, дистиллированную воду с соком грейпфрута, чай зелёный, только дистиллированную воду. Сон был примерно 9 часов, при этом результаты немного отличались: например, если потреблялась преимущественно жидкость, то утром объём мочи был в два раза больше (примерно 500 мл). Но в любом случае средняя потеря веса во время сна — порядка 90 г/час.

Причем я заметил одну важную особенность. Сплю я хорошо — если ничего сильно не отвлекает (шум за окном, телефон), то сон крепкий, без пробуждений, и я вполне могу проспать 8-9 часов не вставая. Но если, например, проспать всего часа 3-4, а потом проснуться и взвеситься, то потеря будет небольшой. И так происходит всегда — потеря веса зависит от качества сна. Чем дольше сон без перерыва, тем больше потеря веса и скорость распада массы — в прямой зависимости от продолжительности сна. Моя гипотеза такова:

1. Потеря массы есть ни что иное как экзотермическая реакция распада химических элементов, ядерное деление элементов (возможно, в том числе с образованием нестабильных изотопов). Например, распад железа до кремния: ²⁶Fe₅₆ ↔ ¹⁴Si₂₈ + ¹⁴Si₂₈ + Е, а то и до более легких элементов, вплоть до водорода.
2. Наиболее вероятно, что одновременно с распадом идет и ядерный синтез — слияние более легких ядер, которые на этом этапе несут необходимую энергию (десятки мэВ) для преодоления кулоновского барьера как, все в том же примере с железом — слияние двух атомов кремния до атома железа. Эта своеобразная рекомбинация позволяет телу утилизировать избыточные элементы, создавая при этом необходимые.
3. Регулятором и катализатором подобных реакций, скорее всего, является некий гормон, который начинает производиться во время сна, вполне возможно, что это — мелатонин. При этом вся система (катализатор-реaктор) обладает явной инерционностью.
4. Во время пробуждения «реактор» останавливается, опять же, неким сигнальным гормоном (на мой взгляд).
5. Если предположить что за запуск и отключение ядерного синтеза/распада отвечает гормональная система, то возможно инициировать запуск и остановку этого процесса «вручную».

То, что идет преобразование массы в энергию, у меня сомнений нет. Еще раз повторюсь: смысл всего этого — утилизация избыточной массы и ресинтез элементов.

Наш комментарий: без преувеличения великолепная идея. Стоит также обратить внимание на то, что с возрастом у людей, как правило, резко ухудшаются качество и продолжительность сна, но при этом растет вес, становясь избыточным.

Вспомогательные сведения

В β^--распаде слабое взаимодействие превращает нейтрон в протон, при этом испускаются электрон и антинейтрино.

В β⁺-распаде протон (которому сообщается энергия) превращается в нейтрон, позитрон и нейтрино.

В отличие от β^--распада, β⁺-распад не может происходить в отсутствие внешней энергии, поскольку масса нейтрона больше массы протона. β⁺-распад может случаться только внутри ядер, где абсолютное значение энергии связи дочернего ядра больше энергии связи материнского ядра.

Бета-распад не меняет число нуклонов в ядре, но меняет только его заряд. Когда протон и нейтрон являются частями атомного ядра, эти процессы распада превращают один химический элемент в другой.

Фотоядерные реакции — это ядерные реакции, происходящие при поглощении γ-квантов ядрами атомов. Явление испускания ядрами нуклонов при этой реакции называется ядерным фотоэффектом. При поглощении γ-кванта ядро получает избыток энергии без изменения своего нуклонного состава, а ядро с избытком энергии является составным ядром. Как и другие ядерные реакции, поглощение ядром γ-кванта возможно только при выполнении необходимых энергетических и спиновых соотношений. Если переданная ядру энергия превосходит энергию связи нуклона в ядре, то распад образовавшегося составного ядра происходит чаще всего с испусканием нуклонов, в основном нейтронов.

Любопытные сведения приводил в своих публикациях Г. Н. Петракович:

«В результате (внутриклеточной протонной бомбардировки — прим. редакции) получаются ядра-изомеры с особыми свойствами изомерии: они оказываются радиоактивными с периодами полураспада характерными для каждого атома «персонально». Период полураспада может длиться от 10^-6, до 10¹⁸ лет. Это не ошибка — именно лет! Ставшие радиоактивными ядра-изомеры начинают излучать «свою» энергию, тоже электромагнитную...»

Не менее любопытные сведения приводил еще в 1999 году Владимир Волков:

«Ночью, когда темно и в среде обитания отсутствует свет (фиолетовые, желтые и особенно красные лучи вместе с их невидимыми аналогами) господство в электромагнитном потоке переходит к γ-лучам естественного радиоактивного фона Земли (видимым аналогом γ-лучей являются голубые лучи). Под действием естественного радиоактивного фона вода и всасывается в наш организм. Подобная физиология досталась нам в наследство от внутриутробного периода, когда плод находился в материнской утробе, где была сплошная ночь, а вода защищала его от единственных лучей, могущих добраться до него — от радиоактивности. Водород, который поглощает γ-лучи в составе голубого пигмента крови, воды, активно накапливался в организме для защиты плода изнутри…

Наиболее опасными канцерогенами являются γ-лучи проникающей радиации, голубые лучи, большое потребление воды, физическая бездеятельность, воздействие холода...»

И, наконец, в 1948 году врач и биохимик А. Т. Качугин высказал смелое предположение о том, что с помощью специальных веществ можно влиять на течение ядерных превращений, происходящих в раковой опухоли. Качугин предложил использовать элементы с выраженной реакцией на радиоактивность — кадмий-113 и гадолиний-155, -157. Качугин назвал действие подобных медикаментов «нейтронзахватная терапия». Как это работает?

В природе существуют вещества, которые активно реагируют на нейтронное излучение. Этими свойствами обладают несколько элементов таблицы Менделеева и их изотопы (см. справочник Дж. Эмсли «Элементы»). К ним относятся кадмий, бор и гадолиний. Их используют в реакторах для управления ядерной реакцией. Введение кадмия, бора или гадолиния в зону, где протекает цепная реакция, вызывает ее остановку. Кадмий, бор и гадолиний способны останавливать полет нейтронов. Если кадмий ввести в начинку атомной бомбы, она не взорвется. Реакции, протекающие в результате поглощения нейтрона кадмием, бором или гадолинием, сопровождаются однократным кратковременным выбросом энергии.

В живом организме эти свойства кадмия, бора и гадолиния сохраняются. Кадмий, бор и гадолиний имеют свойство накапливаться в быстрорастущих раковых клетках, где они взаимодействуют с нейтронами. Торможение нейтронов кадмием, гадолинием или бором приводит к коротким импульсам локального излучения внутри самой опухоли, что вызывает серьезные повреждения в клетках, накопивших эти вещества.

При этом относительно здоровые ткани почти не повреждаются, поскольку их чувствительность к кадмию существенно ниже. Очевидно, такой подход радикально эффективнее и безопаснее рентгена, которым облучают раковых больных. И хотя все это происходит в живом организме, принцип действия подобных веществ абсолютно тот же, что и в ядерном реакторе.

Если сложить все это вместе, то получается примерно такая картина.

Наша гипотеза

1. В ночной период бомбардировка тела γ-квантами приводит к их поглощению ядрами атомов, входящих в состав тела.
2. Ядра получают избыток энергии без изменения своего нуклонного состава и становятся составными ядрами.
3. Происходит распад составных ядер с испусканием преимущественно нейтронов.
4. Если же при этом оказывается задействован еще и β⁺-распад, то происходит дополнительное увеличение количества нейтронов за счет «переквалификации» протонов, а сами ядра становятся еще более нестабильными.
5. Поскольку нейтрон является самым тяжелым нуклоном, входящим в состав атомных ядер, то заметная, но необъяснимая убыль массы тела получает, таким образом, свое объяснение.
6. Если предположить, что период «ночного полураспада» составляет 10^-3 лет (т.е. около 9 часов), то мы «вписываемся» и в Петраковича.
7. Гормональным путем осуществляется, скорее всего, регулировка испускания нейтронов — появление в крови (в достаточном количестве) некоего гормона или гормоноподобного вещества Х «дает добро» на испускание нейтронов и, следовательно, «разрешает» распад ядер, убыль массы и т.д. Понижение в крови концентрации вещества Х тем или иным образом, в известном смысле (не в буквальном), выполняет роль, аналогичную нейтронзахватной терапии Качугина, т.е. предотвращает утечку нейтронов со всеми вытекающими последствиями.
8. Низкая концентрация вещества Х равно как и высокая концентрация ингибитора вещества Х — одинаково приводят к накоплению избыточной массы, которая, кстати сказать, может начать активно распадаться при возникновении/создании необходимых условий. И наоборот — высокая концентрация вещества Х или низкая концентрация ингибитора Х — одинаково приводят к неуклонной потере массы тела (или невозможности набрать массу выше некой отметки).
9. Не исключено также, что в здоровом организме регуляторное влияние оказывается уже на самом первом этапе — каким-то образом регулируется степень поглощения γ-квантов. А поскольку в этом процессе явно задействована клеточная вода, то мы опять — уже через Линга — приходим к АТФ, как к важнейшему фактору подержания клеток в состоянии покоя и консервации.