ЭФФЕКТ ШНОЛЯ — МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ

‘ЭФФЕКТ ШНОЛЯ’ — МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ

© Иванченко Ю.Г.

Филиал института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН

Контакт с автором: [email protected]

---

“Задержка в признании новых верных теорий и достоверных фактов может нанести обществу существенный урон, но ущерб может быть нанесен и принятием неверных теорий и недостоверных фактов” [1]. 

С.Э.Шноль

---

 

Вопросам так называемых “макро флуктуаций” посвящено достаточно много работ и все желающие ознакомиться с проблемой могут познакомиться по прилагаемой к статье литературой. Настоящая работа посвящена последним публикациям в журналах “Успехи физических наук” и “Российский химический журнал”[2,3]. В последующей публикации [4] эффект “макро флуктуаций” гиперболизирован до великих открытий прошедшего века и присвоено имя С.Э.Шноля, и в соответствии с эпиграфом статьи можно говорить о первоисточнике вреда или пользы для биофизической науки.

Технические средства измерения, построенные из огромного количества нестабильных элементов, не могут достаточно достоверно воспроизводить реальные и достаточно стабильные физические процессы в атомном ядре. Этим объясняется постоянное уточнение, углубление наших знаний о тонких процессах в атомном ядре при совершенствовании техники и методики измерений.

Суть вопроса

При многократных измерениях одного и того же химического или физического процесса (в последнее время, в основном, радиоактивности), и построении гистограмм распределения результатов измерения, наблюдаются колебательные свойства в огибающей гистограммы. Такие результаты при малом числе измерений известны всем отраслям технических измерений и не только в физических и химических процессах. Токарь, изготовивший 200 деталей, а контролер проверивший и построивший гистограмму разброса определенного размера от обозначенного на чертеже, получает тот же результат [5, стр.162]. Обычно наблюдаемые колебательные свойства гистограмм (“макро флуктуации” по С.Э.Шнолю) являются результатом малой выборки (200), а в теории измерений нет достаточно четких рекомендаций и обоснования достаточности для статистического анализа количества измерений и анализа возникновения т.н. многомодальности вероятностных процессов. По этой причине необходимо знать, как авторы “макро флуктуаций” определяют это понятие. В работе [13, стр.130] С.Э.Шноль пишет: “Эти флуктуации охватывают макроскопические объемы исследуемых объектов (макроскопические флуктуации)”. Других определений нигде не приводится. Если “макро флуктуации” свойство макро объемов, то причем здесь “космофизическая обусловленность”? В [14] спустя сорок лет делается попытка дать аксиоматическое описание свойств наблюдаемых “макро флуктуаций”. Т.к. аксиома не требует доказательства и является истиной “в первой инстанции”, то на основе ложных, по сути, аксиомах можно построить любую ложную теорию.

Данная работа не ставит цели знакомить с ошибочными результатами измерений в многочисленных публикациях авторов “макро флуктуаций”. Их достаточно много. Основная цель – экспериментально показать причины возникновения колебательности гистограмм.

Доказательство ошибочности выводов о “макро флуктуациях” при технических измерениях впервые было показано в [15-17] и дополнительно изложено в [22].

Создание любого измерительного комплекса для любых видов измерений кроме чисто технической реализации требует метрологической оценки. Часто метрологическая оценка и проверка, особенно при создании новых комплексов, по теоретическому обоснованию и проверке значительно в стоимостном и временном выражении превосходит этап создания измерительного комплекса. Только в процессе длительной эксплуатации и проведения метрологической оценки возможно выяснение всех дестабилизирующих факторов и дальнейшее улучшение технических и эксплуатационных характеристик. В этом заключается основной принцип разработки новой техники, основанной на новых методах и принципах измерений, и ее дальнейшее совершенствование.

Применение статистических методов в научных исследованиях вот уже около двадцати лет волнуют техническую и философскую мысль и вызывают многочисленные споры о полезности и методологии использования и получения достоверной информации в научном поиске [5-11].

Следует отметить, что вероятностные законы обладают дуальностью [11]. С одной стороны они отражают реальные процессы, которые происходят в информационно-измерительных (ИИК) и информационно-вычислительных комплексах (ИВК) и измеряемых ими процессах — объективная вероятность, а то, как мы их объясняем и делаем выводы — субъективная вероятность [6,11]. Поэтому все работы по “макро флуктуациям”, выполненные не авторами публикаций, а таких работ большинство, являются чисто субъективными и отражают степень умения авторов делать и обосновывать технические эксперименты, степень знания предмета исследования и не более. Авторы, проводившие измерения для С.Э.Шноля, часто в силу не достаточной изученности причин наблюдаемых явлений отказывались от результатов измерений или возражали против поспешной не проверенной интерпретации.

Известно, что не публикация критических статей, является основной причиной ложных направлений в науке [12]. Отказ в публикации критических работ по этой тематике и игнорирование идеологами “макро флуктуаций” существенных замечаний по технике и теории использования статистических методов приводит к неверным выводам и результатам, а выдвигаемые гипотезы С.Э.Шнолем (“влияние нейтронной компоненты космического излучения”, “соседних галактик”, “солнечного ветра”, “фаз луны”) хотя и вызывали неподдельный интерес, но не подтверждались параллельными измерениями радиоактивности или другого измеряемого процесса с гипотезными.

Рис.1 Огибающие гистограмм счетчиков SL-30 (А) и Бета-1 (В) при синхронном и равном числе измерений.

Что и как мы измеряем

При однотипных многократных измерениях любой физической величины (радиоактивность, период, частота, сила тока, скорость биохимической реакции…) ручным способом в режиме человека-автомата (ИИК) или автоматических измерениях на соответствующей автоматической или полуавтоматической измерительной технике (ИВК) мы всегда имеем дело не с непрерывными измерениями, а дискретными.

Весь процесс измерения делится на два этапа: подготовка измерения (время Т1) и сам процесс измерения (время Т2), тем самым в процессе измерения заранее вносится дискретность в измеряемую величину. Непрерывность измерения обеспечивается при значительном уменьшении Т1 по сравнению с Т2 или Т1=0. Состояние измерительного комплекса в момент измерения (точность, стабильность) может отличаться от состояния при предыдущем измерении, и это является основной причиной значительного разброса результатов измерений. Именно так при Т1=0 была снята кривая рис.2 в [17], из которой видно, что собственный шум прибора изменяется при принудительном импульсном воздействии по сети или случайным образом, или периодически, а это значит, что сам счетчик SL-30 (Франция) изменяет свои параметры во времени. Именно этот счетчик использовался мной по заданию С.Э.Шноля для измерения ³Н в жидкостном сцинтилляторе.

Рис.2 Огибающая гистограммы измерения альфа — распада на одном из четырех измерительных комплексов в равно интервальном режиме. Время измерения 10 сек. Число измерений — 300

При импульсном воздействии по сети сначала изменения счета фоновых импульсов счетчика носят случайный характер, и восстанавливаются через некоторое время, принимая периодический характер. Такое поведение собственного фона прибора не может не сказываться на результатах дискретного измерения радиоактивности в процессе длительных измерений в равно интервальном режиме измерения (равно интервальной выборке). Известно также, что абсолютная величина собственного фона жидкостного сцинтилляционного счетчика, измеренная на жидкостном эталоне фона (методологическая погрешность измерения), вносит значительную долю в погрешность измерения радиоактивности, сильно влияя на эффективность счета прибора.

По этой причине, если изменения фона носят колебательный характер, то и при измерении радиоактивности мы можем иметь дело, как с колебательными, так и гладкими гистограммами измеряемых процессов, зависящих от состояния измерительного комплекса в момент измерения. В соответствии с аксиомами и утверждением С.Э.Шноля именно гладкие гистограммы – артефакт. Другое утверждение: “…относительная узость “пиков” и “впадин” означает, что полиэкстремальность не является следствием вероятностных причин” [2] абсурдно по сути. Основная причина – это малое число измерений и как следствие неспособность того или иного математического метода достоверно отразить динамику статистического поведения измерительного комплекса и измеряемой величины. Ниже дается анализ достаточности измерений в работах С.Э.Шноля.

Известно, что различные колебательные процессы имеют более определенные параметры, такие как частота (количество пиков для гистограмм, например), амплитуда и нет смысла вводить новые определения типа “макро флуктуаций”. В дальнейшем в статье будет использоваться термин “ колебательность ”.

При анализе гистограмм вводится еще один не научный термин “похожести” гистограмм, а вот поиск теоретического обоснования “похожести” гистограмм составляет безуспешную попытку значительного числа работ С.Э.Шноля с соавторами. Найти за много лет работы критерий “похожести” авторам так и не удалось. Ошибочность применения визуального метода показана в публикациях Н.Л.Векшина [15,16].

В первых работах авторов “макро флуктуаций” используется термин “синхронность”. Как оказалось, авторы своеобразно понимают этот термин, наивно считая, что 9 часов утра в Пущино и 9 часов утра в Новосибирске – это “синхронно”. На такое вольное понимание этого термина было указано на семинаре в институте Биофизики (Пущино). После этого во всех работах авторов используется термин “одновременно”.

Следует также заметить, что все измерения по “ макро флуктуациям” всегда начинались в 9 часов утра и длились не более трех часов, тем самым заранее вводилась суточная дискретность в результат измерения. К чему это приводит при наличии импульсных помех в сети, будет показано далее в статье.

При выполнении любых технических многократных измерений экспериментатор фактически имеет дело с частотой того или иного события. Создатель частотной вероятностной теории Р.Мизес в письмах к А.Н.Колмогорову возражал против сведения частоты события выбором интервалов группирования (частотограммы, гистограммы) к тому или иному закону распределения (в большом). Фактически такие гистограммы сглаживают (скрывают) реальную динамику поведения измерительного комплекса и измеряемой величины.

Именно это демонстрируют многочисленные эксперименты С.Э.Шноля по измерениям радиоактивности. Как мы видим для понимания динамических процессов в ИИК и ИВК вероятностные понятия А.Н.Колмогорова мало полезны или просто не применимы, что неоднократно подчеркивает С.Э.Шноль в своих статьях.

Колебательность гистограмм при малой выборке достаточно часто встречается при различных измерениях различных физических и химических процессов. Особенно это характерно для несостоявшихся гистограмм (малое число измерений). Известно большое количество методов и критериев сглаживания результатов многократных измерений. Известно и теоретически и практически, что наличие колебательности в гистограмме является аксиоматическим признаком наличия в измеряемой величине или измерительном комплексе периодического процесса. Основной причиной этого является при равно интервальном измерении не одинаковое суммирование случайной и периодической составляющей нестабильности измерителя. Этот метод известен как метод синхронного суммирования, применяемый для выделения сигнала из помехи [21].

Следует отметить, что задача выбора оптимального числа интервалов группирования при построении гистограмм однозначно связана с оптимальной фильтрацией результатов измерения, т.е. уменьшением колебательности гистограмм, уменьшению т.н. статистической неоднородности [22].

Вопрос о том, содержит ли статистическая неоднородность гистограмм какую-либо полезную информацию о измерителе или измеряемой величине, до настоящего времени остается открытым.

Поэтому задача разделения статистик поведения прибора и измеряемого процесса (если действительно радиоактивный распад подчиняется каким-либо статистическим закономерностям) актуальна и достаточно сложна. Единственный путь решения этой проблемы – применение измерительной техники, обеспечивающей метрологическую точность, стабильность и верность статистических измерений. Именно по этой причине измерительный комплекс для статистических измерений должен быть проверен на статистическую точность и повторяемость результатов измерения. Для этих целей обычно делают анализ собственных шумов комплекса или применяют эталоны.

В работах [15-17,] было показано, что основными причинами колебательности гистограмм при малом числе измерений могут быть температурные градиенты, ошибки математической обработки при округлении результатов измерения, равно интервальные измерения и наличие импульсных помех в энергосистеме, питающей измерительную технику. В работе [22] повторены измерения на более совершенной измерительной технике, выполненные ранее Г.Полубесовым, и дается исчерпывающий анализ причин статистической неоднородности результатов измерения и невозможности визуального сравнения гистограмм.

Наличие импульсных помех в энергосистеме носит как внешний характер, так и внутренний и зависит от колебаний нагрузки, суточных и сезонных изменений во внешней среде и внутри организации, института. Причины возникновения импульсных помех во внешних цепях энергосистемы изложены в [20]. Возникновения колебательных процессов при питании ИИК и ИВК от автономных источников питания связаны с ограниченной мощностью источника питания. Именно это является возможными частым источником отказов бортовой аппаратуры космических станций.

 

Анализ достаточности измерений

Вопрос достаточности измерительной информации актуален при анализе разброса результатов измерения, а для статистического описания любого физического или химического процесса и его достоверности просто необходим. Авторы “макро флуктуаций” ни в одной работе за сорок лет этого не делали. При отсутствие такого обоснования, просто невозможно сравнение разнородных экспериментов.

Известно, что ширина (полигон) разброса результатов измерения при построении гистограмм без сглаживания характеризует однозначно точность и воспроизводимость (стабильность) результатов измерения. Чем уже гистограмма, тем меньше разброс результатов измерения, выше стабильность, повторяемость. Проанализируем рис.1,2 в работе [2].

В соответствии с критерием, изложенным в книге И.Хайнхольда и К.Гаеде [23] , для рис.1 при разбросе результатов измерения ⁵⁵Fe от 31000 до 32000 имп/36сек и разряде по оси абсцисс 30 число измерений в одной реализации (“слоевой линии”) должно быть не менее 1111. У авторов – 100. При таком количестве измерений линейное сглаживание применять просто ошибочно. Наличие больших в гистограмме провалов неизбежно. Не трудно подсчитать, что для выполнения только одной реализации понадобится 4,6 суток непрерывных измерений.

Анализ рис.2 , в котором авторы измеряют альфа — активность ²³⁹Pu при разбросе результатов измерения от 45 до 149 имп./6 сек без сглаживания весовыми коэффициентами гистограммы. В этом случае число измерений в одной реализации должно составлять 10816 и время одной реализации 7,5 суток. У авторов в одной реализации (“слоевой линии”) всего 1000 измерений, т.е. время измерения 16,6 часа. На рис.6 в указанной выше работе время одной реализации сокращено до 6 минут. Невозможность построения по такому числу измерений гистограммы очевидна, если не известен предел к которому должна стремиться последовательность измерений.

Рис.3 Огибающие гистограмм фона жидкостного сцинтилляционного счетчика SL-30, выполненные в течении рабочего дня. Время одного измерения 0,4 мин. На рисунках видно, что закон распределения меняется в течении дня.

Результаты измерений для объяснения эффекта

1. “Хороший” или “плохой” измерительный комплекс.

При проведении измерений радиоактивности эталона ³Н по заданию С.Э.Шноля меня интересовала, прежде всего, проблема воспроизводимости результатов измерений при многократных измерениях одной и той же величины (в данном случае жидкостного толуольного эталона радиоактивности ³Н). Т.к. эталон помещался в свинцовую камеру (низкофоновый свинец специальной очистки от примесей), то необходимо было выявить все дестабилизирующие факторы, влияющие на воспроизводимость результатов измерения. Было найдено, что на разброс измерений влияет разность температур измерительной камеры и окружающей среды, влияние импульсных помех по сети, равно интервальная выборка. Результаты этих влияний можно было просто наблюдать, моделировать и оценивать последствия их действия. Все эти результаты изложены в работе [17].

Устранение или частичное уменьшение дестабилизирующих факторов позволило значительно снизить колебательность гистограмм, а после написания программы обработки результатов измерения, получать в режиме on-line в готовом виде соответствующие гистограммы, минуя использование дополнительной ЭВМ лабораторией С.Э.Шноля для ручного ввода результатов измерения с неизбежными ошибками ввода. Готовые результаты измерения (гистограммы) не представляли интереса для лаборатории С.Э.Шноля и я их оставлял себе. Так были выявлены благоприятные часы рабочего дня по импульсным помехам в сети и получены “гладкие” гистограммы. Сравнение дней, когда получались “гладкие” гистограммы с параллельным измерением в лаборатории С.Э.Шноля биохимического процесса показало полное их совпадение. После выяснения всех причин колебательности гистограмм упал интерес к совместной работе, и они неожиданно были прекращены.

Т.к. гистограммы измерения радиоактивности повторяют поведение гистограмм при измерении собственного фона счетчика при использовании для этих целей жидкостного эталона фона, то можно было с большой уверенностью предположить, что собственный методический фон прибора вносит существенный вклад в колебательность гистограмм. В дальнейшем все исследования и измерения осуществлялись в соответствии с методикой в [17]. Это позволило полностью отказаться от сглаживания гистограмм и получать “живые” гистограммы поведения счетчика при значительно меньшем числе измерений (100-200).

При измерении фона с использованием жидкостного эталона фона было обнаружено “странное” поведение счетчика в благоприятные по помехам в сети дни (1 января, 1 мая, 7 ноября, Новый год…). Гистограммы в эти дни были менее колебательными или не наблюдалось колебательности вообще.

Из теории надежности известно, что при старении измерительных приборов, повышается вероятность отказов в работе измерительной техники. Часто и в основном эти отказы носят не ярко выраженный характер, связанный с потерей работоспособности, а приводят к скрытым изменениям таких параметров как воспроизводимость результатов измерения (стабильность), точность. Изменение параметров измерительных приборов часто вносят существенную величину в погрешность результата измерения не связанную со статистикой распада. Статистические характеристики фона измерительных приборов могут объективно с этой точки зрения оценивать качество приборов при длительной эксплуатации.

В подтверждение этого были произведены синхронные измерения двух одновременно работающих приборов, установленных в изотопном блоке института Биофизики (АН СССР, г.Пущино) SL-30 (Франция) и Бета-1 (СССР, Киев). Результаты измерения (рис.1) показывают, что колебательность гистограмм и сдвиг по оси абсцисс является прямым следствием некачественного изготовления и низкой стабильности измерения. Практика последних 20 лет подтвердила полную непригодность прибора Бета-1 для радиационных измерений.

2. Равно интервальная выборка

Для выяснения влияния равно интервальных измерений необходимо было произвести параллельные измерения на нескольких одинаковых измерительных комплексах. Именно такие условия были выполнены совместно со слушателями курсов на радиохимическом отделении химического факультета МГУ при выполнении типовых лабораторных работ по проверке закона Пуассона при регистрации альфа- распада ²³⁹Pu.

В эксперименте на четырех одновременно работающих лабораторных комплексах ПС-02 с датчиком альфа — излучения делалось 300 измерений, но в разных режимах: на одном в равно интервальном режиме (режим человек как автомат), на трех других как обычно делают студенты (случайном). Время одного измерения 10 сек. В результате минимальная величина активности составила Nmin = 4203 имп/10сек, максимальная Nmax = 4577 имп/10сек. Вес гистограммы – 11. В первом случае была получена гистограмма с двумя ярко выраженными максимумами (так называемая двух модальная кривая) рис.2, а на трех других гистограммы были близки к распределению Пуассона. За все время использования для лабораторного доказательства подчиненности альфа — распада закону Пуассона за последние 15 лет при выполнении студентами лабораторных работ такого не наблюдалось. Это однозначно опровергает наличие какого-либо статистического поведения в физическом процессе радиоактивного распада. Закон Пуассона в данном случае не подтверждается. Результаты измерения подтверждены протоколом, подписанным В.К.Власовым (МГУ)

3. Непостоянство закона распределения ошибок во времени

При проверке дневной повторяемости гистограмм было обнаружено неустойчивое поведение формы гистограмм при малой выборке в течении дня. Результаты измерения показаны на рис.3. Основной вывод, который можно сделать по анализу рисунков, следующий: при достаточно малом количестве измерений (малая выборка) результаты измерения статистически неустойчивы, т.е. закон распределения результатов измерения не сводим к тому или иному классическому закону распределения (Гаусс, Пуассон ..).

Применение классических статистических методов анализа при колебательных гистограммах в этом случае просто не допустимо. Определенный интерес представляла проверка повторяемости результатов измерения в разные дни и проверка устойчивости и повторяемости форм гистограмм в течении недели (месяца) и на этом приборе, к сожалению, не была сделана в связи с прекращением совместных работ, и в дальнейшем продолжались работы на счетчиках других фирм.

При выполнении работ на счетчиках фирмы Beckman LS-6800 было подтверждено, что эффекты, обнаруженные при работе с указанным выше счетчиком SL-30 (Франция), характерны и для LS-6800, но в меньшей степени. Основная, на мой взгляд, причина — это наличие в источниках питания прибора примитивной защиты от импульсных помех по сети и более новый по дате изготовления прибор (слабые эффекты старения деталей прибора).

Было произведено большое количество измерений в течении месяца. Сравнение гистограмм в так называемые критические дни для здоровья человека и в обычные дни не обнаруживает, какой–либо причинной связи между гистограммами. И в критические и в обычные дни были как гладкие, так и колебательные гистограммы и не обнаружено ни малейших признаков “космофизической обусловленности”. Из-за огромного количества фактического материала затруднительно показать все полученные результаты в одной статье.

4. Влияние числа измерений на вид гистограмм

В работах С.Э.Шноля с соавторами часто делается ссылка на измерение времени задержки зажигания неоновой лампочки, и анализируется распределение времени момента зажигания. Причин, влияющих на момент зажигания достаточно много, и они хорошо известны разработчикам таких устройств. Обсуждать эти влияния и эффекты чисто технического характера нет смысла, а показать, к чему приводит та или иная обработка результатов измерений необходимо.

Для анализа использовалась обычная лабораторная работа, выполняемая студентами Таганрогского радиотехнического университета. При выполнении работы автоматически производится измерение периода колебаний генератора синусоидальных колебаний, и данные автоматически записываются в память ЭВМ типа Д3-28. Для получения набора из 200-500 измерений требуется несколько секунд. При такой скорости получения набора говорить о космофизическом воздействии просто абсурдно. Результаты измерения показаны на рис.4.

Рис.4 Огибающие гистограмм генератора синусоидальных колебаний, построенные для разного числа измерений и интервалов группирования. Видно как меняется форма огибающей при разном числе измерений и интервалов группирования.

На рисунках видно, что при изменении числа измерений от 200 до 500 и двадцати интервалах группирования результатов измерения гистограмма распределения имеет колебательный характер и при увеличении числа измерений колебательность уменьшается, при сохранении динамики поведения (число пиков). Изменение интервалов группирования до 10-ти приводит к изменению числа пиков и сглаживанию распределения.

По этой причине задача выбора оптимального интервала группирования (числа столбцов) для разнородных экспериментов является обязательным элементом доказательства “похожести” гистограмм. При изменении числа интервалов группирования изменяется динамика поведения гистограмм.

При достаточно большой выборке и оптимальном числе разрядов (столбцов) гистограммы получаются гладкие. Это однозначно доказывает и показывает, что колебательность (или “макро флуктуации” по Шнолю) свойство недостаточной выборки. Если сглаживание любым методом не проводить, то гистограммы могут иметь более глубокие провалы в кривых (до нуля по оси абсцисс), что однозначно будет свидетельствовать о недостаточной для статистических измерений выборке.

. Из этого следует, что при достаточно большом числе измерений, выполненных непрерывно, и оптимальном группировании результатов измерения можно получить чисто гладкие кривые распределения, достаточные для представления о законе распределения ошибок измерения.

Вопросы достаточного числа измерений изложены в новом издании книги [18], а общие вопросы методологии измерений в [19].

5. Влияние собственных шумов

Известно, что периодическая составляющая процесса измерения и шумы собственного измерителя или метода при равно интервальной выборке измерения суммируются не пропорционально. Это свойство в технике используется для выделения сигнала из шума и известно как “метод синхронного суммирования”. Метод в популярной форме изложен в [21].

Один из известных методов выделения полезного сигнала, применяемый в жидкостных сцинтилляционных счетчиках, основан на принципе временной селекции, что позволяет отделить факт радиоактивного распада от огромного и разнообразного по природе количества других процессов (люминисценсия в жидкости, тепловые флюктуации…). Этот метод обеспечивает максимальную чувствительность и эффективность при измерении радиационных процессов низких энергий. При высокой чувствительности и эффективности указанного метода измерений собственный фон (“шум”) прибора является существенным фактором как плохой воспроизводимости результатов измерений, так и эффективности счета при измерении.

До последнего момента открытым оставался вопрос о количественной оценке и влиянии собственных шумов измерительного комплекса на результат измерения радиоактивности. Величина собственного шума приборов достаточно мала по сравнению с измеряемой величиной, и её влиянием можно было бы пренебречь, что часто делают многие испытатели. Именно так считают и поступают авторы “макро флуктуаций”.

Для проверки влияния фона на двух однотипных приборах (жидкостные сцинтилляционные счетчики LS-6800, LS-5800) снималось распределение спектра фона по энергии. Этот процесс достаточно длительный, и такие измерения делались не часто и использовались для контроля работоспособности и чистоты измерительной камеры прибора. За все время работы ни разу не были зарегистрированы “выбросы” энергии необъяснимого характера, форма спектра всегда была достаточно гладкой кривой и воспроизводимые иногда “выбросы” всегда были повторяемы и устраняемые при профилактических работах. Поэтому истинной находкой был новый приобретенный прибор фирмы Wallac DSA1415, имеющий явный пик собственного фона в области низких энергий (Рис.5, кривая А).

Рис.5 Энергетические спектры фона (А) и жидкостного эталона ¹⁴С (Б), измеренные счетчиком DSA1415. (Пунктиром показан ход предполагаемой теоретической кривой)

Неоднократная проверка собственного приборного спектра фона и паспортные данные на прибор показывали наличие устойчивого пика в области малых энергий, что при измерении радиоактивности приводило к искажению теоретической кривой спектра ¹⁴С и полному искажению теоретической формы спектра для ³Н. Спектры фона и ¹⁴С в лагорифмическом масштабе приведены на рис.5.

Основной вывод, который можно сделать из анализа спектров — спектр фона носит не аддитивный (суммируемый) характер, а мультипликативный (умножаемый), что и приводит к искажению теоретического спектра распада (участок С, рис.5), наличию не устраняемой сглаживанием колебательности спектра в точке перегиба (максимума).

Послесловие

Как видно из работ С.Э.Шноля и его соавторов, вопрос методологии и техники биологического эксперимента остается актуальным и в настоящее время. Недооценка этого приводит к многолетним заблуждениям и ошибкам в науке, особенно при не доказанном применении методов математической статистики и обработки результатов измерения.

Науке известны достаточно длительные теоретические исследования многофакторных процессов (например, Фремингемовские исследования возникновения ишемической болезни сердца, которые дали достаточно много для теоретического осмысливания статистических методов, но так и не решили вопроса о причинах возникновения ИБС), а именно такими являются исследования “макро флуктуаций”, с нулевым результатом в итоге. В лучшем случае статистические методы подтверждают открытия, сделанные при помощи эксперимента.

Единственный путь решения этой проблемы – применение измерительной техники, обеспечивающей метрологическую точность и верность статистических измерений. Применение математических методов и бурное применение ЭВМ усугубляет проблему статистической достоверности.

Выводы:

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:

1. 1. Как было показано в [17] основной причиной периодического изменения параметров ИИК и ИВК являются импульсные помехи по сети, которые приводят как к периодическим изменениям параметров ИИК и ИВК, так и случайным, что приводит к статистической неустойчивости измерительных комплексов.
   2. Причиной колебательности гистограмм является малая выборка. Вопросы достаточного числа измерений авторами ни в публичных работах, ни в диссертационных не анализируются.
   3. При реализации в процессе измерения равно интервальной выборки случайная и периодическая составляющие поведения во времени измерительного комплекса суммируются не одинаково, что приводит к выделению периодической составляющей и колебательности гистограмм.
   4. Математические методы обработки результатов измерения применимы для случаев сходимости результатов измерения к той или иной математической модели, что, как показывает практика, при низком качестве измерителя и его старении (нестабильность) приводит к разбросу видов моделей при выполнении измерения .
   5. Равно интервальная выборка как в процессе измерения, так и в течении суток (ежедневные измерения в одно и то же время) приводят к синхронному накоплению и выделению периодических составляющих нестабильности ИИК и ИВК суточного (недельного, месячного, годичного…) характера.
   6. Указанные исследования не подтверждают наличие в радиоактивном распаде каких-либо статистических причин. Для доказательства их наличия необходимо иметь статистические распределения временных интервалов событий радиоактивного распада, а не амплитудных, как у авторов “макро флуктуаций”.
   7. Обнаруженные эффекты не дают возможности даже предполагать “космическую обусловленность” т.н. “макро флуктуаций”, так как колебательность гистограмм обусловлена вполне земными человеческими факторами.

 

Приведенные мной результаты экспериментов убедительно доказывают полное отсутствие какой-либо “космической обусловленности”. По замечаниям и исследованиям зарубежных специалистов в области радиационных измерений вероятность космического влияния может составлять доли процентов в собственном фоне измерителя. Для получения и выделения такой информации необходимо, прежде всего, устранение обычных ошибок и неточностей в обработке результатов измерений.

Автор этой публикации не претендует на полную истину по колебательным свойствам гистограмм, и готов к обсуждению результатов измерения и выводов при условии изучения оппонентами всего перечня литературы данной публикации.

ЛИТЕРАТУРА:

• С.Э.Шноль “Научное мировозрение и восприятие новых научных истин”, Сборник “Природа научного открытия. Философско – методологический анализ”, Москва, “Наука” 1986 г., стр. 86
• С.Э.Шноль, В.А.Коломбет, Э.В.Пожарский, Т.А.Зенченко, И.М.Зверева, А.А.Конрадов “О реализации дискретных состояний в ходе флуктуаций в макроскопических процессах”, “Успехи физических наук”, № 10, том 168, 1998 год.

1. 1. С.Э.Шноль, Э.В.Пожарский, В.А.Коломбет, И.М.Зверева, Т.А.Зенченко, А.А.Конрадов “Возможные космофизические причины дискретности результатов измерений хода во времени процессов разной природы”, “Российский химический журнал”, том XLI, №3, 1997 год.
   2. Л.А.Блюменфельд “Возможная интерпретация явления макроскопических флуктуаций”, “Российский химический журнал”, №2, том XLIII, 1999 год.
   3. Б.Н.Пятницин “Философские проблемы вероятностных и статистических методов”, “Наука”, Москва,1976 г., стр.162.

• А.С.Кравец “Природа вероятности”, Москва, издательство “Мысль”, 1976 год.
• Кимбл К. “Как правильно пользоваться статистикой”, Москва, Наука, 1971 год.
• Налимов В.В. “Теория эксперимента”, Москва, Наука, 1971 год.
• Налимов В.В. “Применение математической статистики при анализе вещества”, Москва, “Госиздат”, 1960 год.
• Эльясберг П.Е. “Измерительная информация: сколько ее нужно и как ее обрабатывать ?”, Москва, Наука, 1983 г.
• Титов О.И. “Объективная и субъективная вероятность”, Минск, “Университетское”, 1984 год.
• А.М.Хазен “О свободе слова и ошибках в науке”, Вестник РАН, 1997 г., том 67, №6
• С.Э.Шноль “Макроскопические флуктуации с дискретным распределением амплитуд в процессах различной физической природы”, “Итоги науки и техники. Общие проблемы физико-химической биологии”, том 5, 1985 год.

1. 1. Т.А.Зенченко, Э.В.Пожарский, И.М.Зверева, В.А.Коломбет, А.А.Конрадов, С.Э.Шноль “Тонкая структура распределения результатов измерений процессов разной природы как проявление космофизических причин”, “Российский химический журнал”, том XLIII, №2, 1999 год.

• Векшин Н.Л. “Макроскопические флуктуации – феномен или артефакт?”, “Биофизика”, том 34, вып.4, 1989 год.
• Векшин Н.Л. “Комментарий к ответу С.Э.Шноля”, “Биофизика”, том 35, вып.1, 1990 год.
• Иванченко Ю.Г. “К вопросу о макроскопических флуктуациях при измерении радиоактивности”, “Биофизика”, том 34, вып.4, 1989 год.
• П.В.Новицкий, И.А.Зограф “Оценка погрешностей результатов измерений”, 2-е издание, Ленинград, 1991г.
• В.А.Грановский, Т.Н.Сирая “Методы обработки экспериментальных данных при измерениях”, Ленинград, 1990 г.
• Литкенс И.В. “Колебательные свойства электрических систем”, Ленинград, “Энергоатомиздат”, 1989 год
• А.А.Харкевич “Очерки общей теории связи”, Москва, 1955г., стр. 141
• А.В.Дербин, С.В.Бахланов, А.Н.Егоров, В.Н.Муратова О реализации дискретных состояний в ходе флуктуаций в макро процессах, “Успехи физических наук”, № 2, том 170, 2000 г.

1. Heinhold I., Gaede K. Ingeniur statistic — Munchen; Wien, Springer Verlag, 1964.

Дата публикации: 9 февраля 2004
Источник: SciTecLibrary.ru