Полезны ли отрицательные ионы? [Veritasium]

Вот сайт с шаурмой. Works. Отрицательные ионы полезны. Обычная сразу отметаю подобные вопросы. Я так и сделал, когда эту тему поднял один мой друг, но он настаивал. Говорил, что есть научные работы. Я заинтересовался и нашел это D на тему биологических эффектов ионизирующего излучения. Написаны буквально сотни статей. Исследования начались около века назад и продолжаются до сих пор, и это лишь малая их часть. Здесь собраны работы, изучающие не любые ионы, а именно атмосферные или ионы воздуха. И хотя результаты разнятся, все статьи основаны на предположении, что положительно заряженные ионы вредны, а отрицательно заряженные полезны. Поэтому я твердо намерен в этом разобраться.

Это гималайские соляные лампы. Лампа накаливания нагревает соли, и из неё выделяются отрицательные ионы. Вы их вдыхаете, и в вашем организме вырабатывается серотонин. Серотонин — это главное для нас нейротрансмиттер и для всех живых существ. Благодаря ему мы чувствуем себя лучше. Круто. Тут стоит кое-что уточнить: когда я впервые услышал про атмосферные ионы, то сразу подумал, с чего мы взяли, что в атмосфере их будет много. Для справки: ион — это атом или молекула, который присоединил или потерял электрон. Если электрон теряется, то ион положительный, а если присоединяется, то отрицательный.

Есть одно "но": противоположные заряды притягиваются. Поэтому я прикинул, что положительные и отрицательные ионы должны сталкиваться, и бум теряет свой заряд. Однако оказалось, что из-за некоторых феноменов в атмосфере постоянно появляются новые ионы. Например, космическое излучение: высокоэнергетические частицы изо всех уголков Вселенной врываются в нашу атмосферу и передают свою энергию молекулам воздуха, образуя ионы. Предположительно, около 500 ионов на кубический сантиметр у поверхности Земли. Кроме того, они — основной источник атмосферных ионов над океанами. Но здесь, на суше, есть и другие источники ионизации, такие как естественная радиоактивность.

Долгоживущие изотопы вроде урана и тория, а также продукты их распада испускают высокоэнергетические частицы в виде альфа, бета и гамма излучения, которые ионизируют воздух. В зависимости от конкретного места таким образом появляются сотни или даже тысячи ионов на кубический сантиметр. Мне нужна лампа, которая выдает как можно больше ионов. Какую посоветуете?

Тогда надо брать самую горячую. Чем горячее лампочка, тем сильнее реакция в самой соли. Ясно, фрукты! Вот это то, что надо — это идеально подойдет.

Свою лепту вносят и грозы: после каждого разряда молнии образуется огромное количество ионов. Но, наверное, один из самых неожиданных источников — это вода. Падающие капли сталкиваются друг с другом или с камнями на большой скорости, разбиваются и превращаются в заряженную водяную пыль, из которой в воздух попадают отрицательные ионы. Их уровень содержания вблизи водопадов достигает десятков тысяч на кубический сантиметр.

Сар миг тот же эффект наблюдается, когда морские волны бьются о берег.

— Здрасьте! Привет, Дерек. Смотрите, ты принес научные данные. Я хотел бы узнать, сколько отрицательных ионов излучает эта лампа, когда её зажигаешь.

— В нашей работе мы используем метод масс-спектрометрии, который позволяет определить излучение ионов в твердых телах, так что можем попробовать.

— И она ваша специальность?

— Да. Я занимаюсь ими уже 50 лет. Аверс угол изучил их вдоль и поперек, написал сотни статей. Мне сказали, что эта солевая лампа излучает отрицательные ионы. Вы можете проверить, насколько это правда.

— Сейчас узнаем. Здесь у нас масс-спектрометр, который может работать при атмосферном давлении. С его помощью всё и проверим. Получается, это что-то вроде такого электронного суперточного носа, который чуствует ионы. Можно сказать, он так до вынюхивает ионы. Проба, отборный конус направлен на лампу, мы её включим и узнаем, сколько ионов она дает. На дисплее вы видите ось масса-заряд, которая показывает удельный молекулярный вес ионов, так что если они там есть, это отобразится на экране: будут пики.

— Да, именно. Она должна разогреться, по идее, да.

— В некоторых местах естественный уровень концентрации ионов ниже среднего. Например, в любых закрытых помещениях стены и перекрытия блокируют космическое излучение и природную радиацию. Плюс, если у вас есть металлическая вентиляция или кондиционер, заряженные частицы будут застревать в трубах. Поэтому уровень их концентрации внутри помещения обычно составляет 6 единиц на кубический сантиметр. Также гораздо меньше свободных ионов при высоком загрязнении в больших городах или на производствах. Им все из-за того, что ионы притягиваются к примесям, аэрозолям и не остаются в атмосфере надолго. Так что утверждение, что наши предки дышали более ионизированным воздухом, чем мы, справедливо. Нам легче дышится вблизи водопадов, на берегу океана или после сильной грозы.

Хуже в городе или на заводе. Возможно, именно поэтому ученые уже почти сто лет пытаются понять влияние отрицательных ионов на здоровье человека. Обратимся к доказательной базе. В одном исследовании людей с сезонной депрессией рандомизировано лечили тремя разными способами: светотерапией, высокой концентрацией отрицательных ионов и низкой концентрацией отрицательных ионов. В группах со светотерапией и высокой концентрацией ионов состояние испытуемых независимо улучшалось, но в третьей группе изменений не было.

В другом эксперименте у тех, кто находился в среде с высоким содержанием отрицательных ионов, была лучшая реакция, и чувствовали они себя бодрее, чем те, кто попал в контрольную группу. Есть и более объективные показатели: люди, которые дышали воздухом с большим количеством отрицательных ионов, показали низкую частоту и повышенную амплитуду альфа-волн. Испытуемые сообщили о том, что были расслаблены, более внимательными и работоспособными. Положительные ионы дали противоположный результат: в течение двух часов воздействия положительных ионов в группе значительно усилились симптомы тревожности и эмоционального возбуждения. Уровень серотонина в сыворотке крови также сильно увеличился.

Всегда опыт даже перенесли в офисное пространство: система кондиционирования бизнес-центра устроила ионизатор воздуха и периодически включали его в течение трех месяцев. Так вот, ионизатор работал, сотрудники в два раза реже жаловались на головную боль. Они также сообщали, что стали внимательнее, воздух казался свежее, атмосфера на рабочем месте благоприятнее.

— Прилично, прилично. Нагрелась уже. Час прошел — да более чем достаточно.

— Итак, вопрос: излучает ли солевая лампа анионы?

— Ну что, проверим. Посмотрим.

— Ещё раз?

— Не похоже, в смысле совсем нет. Даже фона нет, вообще ничего. Как будто там пусто.

— Каков ваш вердикт после этой проверки?

— Никакого излучения с отрицательными ионами. Как минимум, мы ничего не зафиксировали.

Считается, что солевые лампы работают следующим образом: молекулы воды опускаются на поверхность соли и высвобождают ионы хлора из кристаллической решетки. Но любой грамотный химик объяснит вам, для этого процесса нужно гораздо больше энергии. В этом вся соль.

Что удивительно, кристаллы, которые при нагреве испускают отрицательные ионы, действительно существуют. Просто у соли не та кристаллическая структура. Другое дело — минерал турмалин. Эти образцы стоят тысячи долларов. Благодаря своей структуре, при нагреве турмалин начнет расширяться, и на гранях кристалла возникнут электрические заряды. Происходит разряд между гранями, затем пробой воздуха и появляются отрицательные ионы. Заряд может передаваться органическим молекулам в воздухе. Достаточно нагреть кристалл буквально на 5 градусов.

Меня поражает тот факт, что существует материал, который можно нагреть и получить отрицательные ионы. Совесть турмалиновых ламп не делают, потому что это очень дорогой драгоценный камень. В общем, мы ничего не получили от целевой лампы, но я захватил кое-что, что может действительно сработать: ионный очиститель воздуха. Попав на рынок, этот товар стартовал с двух миллионов продаж. С помощью высокого напряжения эта штука ионизирует воздух, что создает легкий ветерок.

— I can feel вообще без движущихся частей.

— Да, движение воздуха есть. Он должен быть направлен на отверстие, он направлен точно на вход спектрометра. Система регистрирует ионы, и мы наблюдаем движение воздуха у источника.

— Это отрицательные ионы?

— Да, это не значит, если нужны отрицательные ионы, он может не быть солевой лампой, а ионным очистителем воздуха.

— Но не спешите бежать в магазин, ведь помимо отрицательных ионов это устройство производит побочный продукт — озон. В данный момент мы фиксируем 17 частиц озона на миллиард в воздухе. Теперь замерим около очистителя и посмотрим, увеличится ли концентрация озона.

— Уже больше 80. Такое же бывает при плотном смоге.

— Вы хотите сказать, что эта штука производит количество озона, которое в городе считалось бы смогом?

— Думаю, что да. Не очень хорошо, учитывая, что нужно очищать воздух.

— Вы чувствуете озон?

— Да, это очень плохо.

— Нет, но мне будет спокойнее, если я уйду или выключу эту штуку.

— Посмотрим. Мне почувствуется, когда запах сладковатый.

— Многим нравится, но озон не такой уж безобидный, так что лучше это выключить, пока мы здесь не задохнулись.

Итак, получить чистые отрицательные ионы сложно. Но стоит ли оно того? Чуловского ответа — нет. Никаких заметных отличий.

А не удалось однозначно продемонстрировать положительный эффект отрицательных ионов. В опытах, показавших положительное влияние, были методологические ошибки. Например, испытуемые знали, что в воздухе присутствуют отрицательные ионы, а если и не знали, могли определить это по запаху озона.

В большинстве исследований слишком маленькие выборки. Кроме того, ученые использовали несколько критериев оценки, что увеличивало вероятность случайно положительного результата. Уровень ионов замерялся вблизи источника, а расстояние до испытуемых не контролировалось, так же как и состав воздуха в целом. Так что нет гарантии, что испытуемые получали нужное количество ионов.

Мета-анализ 2013 года, учитывающий все работы по теме, показал, что, цитирую, "не замечено достоверного влияния ионизации воздуха на тревожность, расслабленность, настроение, сон или самочувствие испытуемых". Единственное, что удалось связать — это отрицательные ионы и снижение симптомов депрессии. Однако авторы отмечают необходимость дальнейшего исследования с целью установить биологическую возможность этого эффекта.

Ведь, строго говоря, любое биологическое воздействие ионов очень низкое. Учитывая, что в кубическом сантиметре 10 в 19 молекул воздуха, даже десятки тысяч ионов — это крайне мало, а даже не единицы на миллиард, а единицы на квадриллион. Ты что вообще изменится от дополнительного электрона?

Мы и так каждый день накапливаем заряд на коже и потом избавляемся от него маленькими разрядами статического электричества. Что вообще эти внеклеточные электроны могут сделать? Да, наверное, немного. Если атоны есть польза, то она скорее косвенная.

Скажи, устранение поллютантов и запахами. Ионы прикрепляются к веществам и оседают на поверхностях. Они приклеиваются к поверхностям вместе с веществами, и в конечном итоге, если вы хотите улучшить свое физическое и психологическое здоровье, ищите способ с мощным научным обоснованием. Прогуляйтесь на свежем воздухе. Можете пройтись возле водопада или океана, если хотите. Но то, что гарантированно поднимет ваше настроение — физическая нагрузка, и в качестве бонуса вы подышите свежим воздухом.

[музыка]

Переведено и озвучено студией Вверх Дайвер.