НОВЫЙ МЕТОД ПОИСКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 

(СИСТЕМА "ФОТОСПИН")

            Система предназначена для поиска месторождений полезных ископаемых по фотографиям земной поверхности с использованием спиновых эффектов.

            Атомы во всех молекулах и во всех кристаллах имеют не только определенное пространственное положение, но и строго определенную взаимную 

ориентацию спинов, вследствии чего все материальные тела имеют собственное спинорное поле (СП) с характеристическим пространственно-частотным 

распределением интенсивности (пространственно-частотным спектром) [1, 2]. Большое количество однородного вещества (залежь полезного ископаемого, 

например) будет создавать коллективное характеристическое (для данного полезного ископаемого) СП. Учитывая, что СП не поглащаются природными 

средами и их интенсивность не уменьшается с расстоянием, то локально сосредоточенное однородное вещество, находящееся на произвольной глубине, 

будет создавать вне геологической толщи такое же характеристическое СП, как если бы это вещество находилось бы на поверхности Земли. Поэтому, 

регистрируя пространственно-частотную структуру СП геологических структур Земли, или части ее поверхности, можно получить важную информацию об их 

внутреннем строении [3]. 
            При фотографировании любых территорий, попадающие на фотоэмульсию вместе с электромагнитным (световым) потоком собственные СП поля этих 

территорий изменяют ориентацию спинов атомов эмульсии таким образом, что спины эмульсии повторяют пространственную структуру этого внешнего СП. 

В результате на любом фотоснимке помимо видимого изображения всегда существует невидимое спиновое изображение [3].
На фундаментальном уровне природа СП связывается с классическим спином. Простейшим из всех спинорных полей является поле порождаемое классическим 

спином 1/2 [4]. Такое СП поле является универсальным, поскольку порождающий его спин может быть представлен в виде циркулирующего потока энергии [5, 6].

 Понятие такого поля соответствует  концепции «A-полей» Р. Утиямы [7], согласно которой каждому независимому параметру частицы аi, удовлетворяющему 

закону сохранения, соответствует свое материальное поле Аi, через которое осуществляется взаимодействие между частицами, соответствующее данному 

параметру. Примером спинорных микрообъектов могут служить состояния электронов, протонов и нейтронов. Однако спинорные объекты возможны и на 

макроскопическом уровне [8, 9]. 

             Понимание этого факта позволило по анологии с оптической обработкой изображений построить процедуру выделения с фотографий спиновых 

изображений и их обработки. Сначала слайд или фотография просвечиваются генератором изотропных широкополосных спинорных излучений. В этом случае 

спиновая структура атомов эмульсии может рассматриваться как двумерная спиновая матрица, выполняющая роль двумерного спинового модулятора.
             После прохождения изотропного спинорного излучения через исходный фотоснимок, модулированное спинорное излучение будет повторять спиновую 

структуру пространственного СП, которое было воспринято фотоэмульсией при фотографировании. Однако это исходное СП представляет собой суперпозицию 

спинорных полей от всех источников в толще Земли, которыми могут быть геологические образования или залежи полезных ископаемых. Так как эти 

структурные образования имеют характеристические пространственно-частотные спектры, то, если задача заключается в выделении, например, зоны 

концентрации какого либо вещества (полезного ископаемого), то модулированное спинорное излучение необходимо подвергнуть соответствующей фильтрации. 

С этой целью разработаны когерентные матрицы, которые пропускают только те пространственные частоты, которые соответствуют характеристическим 

пространственным частотам спинорных излучений искомого полезного ископаемого.
             При фотопечати – после прохождения спинового фильтра, спинорное излучение будет присутствовать только в тех местах относительно исходного 

снимка, где есть искомое полезное ископаемое. Это отфильтрованное по полезной спинорной компоненте излучение попадая на чистый фотоснимок, переводит 

спины фотоэмульсии в возбужденное состояние только на участке совпадающим с местоположением месторождения.
             В процессе проявки фотоснимка, на участках с возбужденными спиновыми состояниями  течение химической реакции будет протекать с большей 

скоростью [10], чем на примыкающей к ним поверхности снимка. В результате плотность затемнения таких участков будет выше, что и позволяет 

интерпретировать их как участки имеющие отношение к конкретным  геологическим аномалиям. При необходимости эти участки можно получить и 

незатемненными. 
             В качестве примера, ниже приводятся результаты обработки фотографии поверхности Земли (фото 1), в результате чего были обнаружены 

месторождения флюорита (фото 2), меди (фото 3) и вольфрама (фото 4). На фото 5 представлены контуры залежи углеводородного сырья в Приазовье.

Фото 1. Аэрофотография поверхности Земли, 1946 года,

Фото 2. Спиновый след месторождения флюорита

                                                                                                     (светлый участок)

                                                                                                         (затемненный участок)

            Фото 4. Спиновый след месторождения вольфрам

(затемненный участок)

Фото 5. Спиновый след месторождения углеводородного сырья 

                                                                                          (светлый участок)

             Работы по локализации месторождений нефти и других полезных ископаемых осуществляются в соответствии с двусторонними договорными 

обязательствами. Срок выполнения работ – 1 месяц.

              Литература 

1. Хуцишвили Г.Р. Ориентированные ядра, УФН, 1954, т. 53, вып. 3.
2. Джеффрис К. Динамическая ориентация ядер. М., Мир, 1965
3. Акимов А.Е., Бойчук В.В., Тарасенко В.Я. Дальнодействующие спинорные поля. Физические модели. АН УССР, ИПМ. – Киев, 1989, препр. № 4, с. 23
4. Birrell N.D., Davies P.C.W. Quantum Fields in Curved Space. Cambridge University Press. Cambridge, London, New York, New Rochelle, Melbourn, Sydney, 1982, 386 p
5. Belinfante F.J. – Physica, 1939, v. 6, p. 887.
6. Ohanian H.C. – Amer. J. Phys., June 1986, v. 54, № 6, p.500
7. Р. Утияма . К чему пришла физика. (От теории относительности к теории калибровочных полей). М., Знание, 1986, 224 с.
8. Aharonov Y., Susskind L. – Phys. Rev., 158, 1237-1238 (1967).
9. Акимов А.Е., Тарасенко В.Я. - Известия высших учебных заведений, серия Физика, 1992, т. 35, № 3, с. 13
10. Замараев К.И., Молин Ю.Н., Салихов К.М. Спиновый обмен. Теория и физико-химические приложения. Новосибирск, Наука, 1977

В. Краснобрыжев

entron@rambler.ru

тел: (38044)4059675