Поскольку фотон светового потока, встречая на своем пути возбужденный атом, выбивает из него фотон с точно такими же характеристиками, то число одинаковых фотонов удваивается. Вновь образовавшийся фотон в свою очередь способен генерировать еще один фотон, выбивая его из другого возбужденного атома. Далее эти два фотона выбьют еще два, после чего их будет четыре, и т. д. Процесс нарастает практически мгновенно и лавинообразно. Первая волна излучения, дойдя до отражающей поверхности резонатора, повернет обратно и вызовет дальнейшее увеличение числа индуцированных переходов и интенсивности излучения.
При ограниченной мощности накачки лазер работает как лампа, ибо излучения отдельных атомов не согласованы друг с другом и излучают цуги волн длиной в несколько метров. Их излучения имеют случайные направления распространения.
Однако при некотором критическом значении мощности накачки все атомы вдруг начинают дружно (когерентно[13]) излучать фотоны в направлении, параллельном оптической оси резонатора. Возникает согласованное, кооперативное излучение волн, находящихся в одной фазе, и длина цугов возрастает до 109 метров. Происходит переход от режима лампового излучения к лазерному режиму.
Многократное прохождение образованной световой волны между торцовыми стенками резонатора без какого-либо существенного отклонения от оси стержня обеспечивает когерентному лазерному лучу строгую направленность и огромную выходную мощность. Лазер – это замечательный пример самоорганизации и переход хаоса в порядок.
В 70-е годы прошлого столетия немецкий физик Фриц Альберт Попп обнаружил подобный процесс самоорганизации в биологическом организме. С позиций современной квантовой физики Попп показал, что излучения биологических объектов как растительного, так и животного происхождения отличаются высокой когерентностью в диапазоне крайне высоких частот (в КВЧ-диапазоне) от ближнего ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазонов. Поразительно, но когерентность биоизлучений оказалась значительно выше когерентности луча современного лазера [4].
Живой организм является принципиально неравновесной диссипативной и когерентной структурой и имеет спектр собственных частот. Фундаментальной физической основой микроволновой терапии служит разработанная И. Пригожиным теория нелинейной неравновесной термодинамики, описывающая процессы в живом веществе.
В 1977–1988 годах английский физик Г. Фрелих обосновал теоретически и получил экспериментальные доказательства генерирования живыми клетками переменных электромагнитных полей. Им была развита общая теория когерентных резонансных электромагнитных излучений миллиметрового диапазона «как первостепенной основы жизнедеятельности». Волны миллиметрового диапазона стали называться волнами жизни.
Позднее на основе этих (и других) работ была разработана новая медицинская технология BioTrEM – биологическая трансдукция электромагнитного поля. Трансдукция – это способ передачи сигнала, информации [5].
Неравновесная термодинамика И. Р. Пригожина
И. Р. Пригожин, занимаясь вопросами самоорганизации термодинамических систем, находящихся в неравновесных состояниях, не использовал термин «синергетика», а всегда применял термин «неравновесная термодинамика».
Успехи современной биофизики и квантовой медицины во многом связаны с разработкой одной из самых плодотворных и увлекательных физических теорий нашего времени: необратимой неравновесной термодинамики, описывающей процессы самоорганизации и возникновения когерентных структур в химических, биологических и социальных системах. Автором этой замечательной теории является директор отделения физики и химии Брюссельского университета Илья Пригожин, лауреат Нобелевской премии 1977 года.
В 1982 году Пригожин становится иностранным членом Академии наук СССР. Его работы многократно переводились на русский язык. К его трудам обращаются многие ученые, не только физики и химики, но и биологи, палеонтологи, математики, историки, филологи. В 1989 году король Бельгии пожаловал Пригожину титул виконта.