Единое информационное поле Вселенной
в реалиях мироздания

Глава первая§ 3.1. Особенности организации и самоорганизации систем

…Наука вначале столкнулась с организованной простотой (механика), затем — с неорганизованной сложностью (статистическая физика), а ныне — с организованной сложностью (жизнь). Дж. Уиллер

Первые работы в области теории сложных систем появились ещё в начале XX века. Рождение этих теорий было вызвано неспособностью физикалистского подхода, до того успешно справлявшегося с поставленными перед ним задачами, решать существенно новые проблемы, возникающие перед обществом. В связи с этим можно сказать, что машина — продукт наиболее сознательных форм творчества — строится человеком всё в большей степени по своему образу и подобию — недаром она во всё большем числе случаев заменяет его рабочую силу¹.

Основная проблема теории организации систем (ТОС) — найти сущность организации и самоорганизации. Эти две проблемы неразрывно связаны друг с другом, поскольку только упорядоченные системы способны к самоорганизации. Трудности решения этих проблем аналогичны трудностям, имеющим место в целом ряде наук, в которых не определены их исходные понятия. Таково положение в термодинамике — с неопределённым понятием энтропии, в теории информации — с понятием информации, в синергетике — с понятиями упорядоченности, организации и самоорганизации, в биологии — с понятием жизни. Это зачастую является непреодолимым препятствием при анализе огромного фактического материала, попавшего в поле зрения этих наук. На первом этапе своей эволюции человек подстраивался под среду, меняя себя; на втором — меняя среду; на третьем же скоре всего начнёт сознательно изменять реакции организма там, где переделать среду невозможно.

Отсюда становится очевидным, что необходимо представление об организме как о целостной системе, реализованной на определённых идеях, что понимают многие учёные¹. В них полностью отсутствуют общие принципы, на основе которых можно было бы говорить о выработке содержательного подхода, пригодного для анализа организованных систем любой природы. Очевидно, что для того, чтобы общая теория систем (ОТС) стала работоспособной в области биологии, должна была быть решена поставленная Л. фон Берталанфи проблема создания ТОС¹.

Очевидно, что для понимания того, может ли быть использована синергетика в решении проблемы организации и самоорганизации, необходимо понять суть этой науки, её принципы и методы. Так особенность синергетической системы состоит в том, что малые флуктуации, малые изменения начальных условий (т. е. бифуркации) возрастают в ней до макроскопического уровня <…> в синергетической системе реализуется самоорганизация, самоупорядоченность в пространстве и времени¹. Соответствующие явления наблюдаются на всевозможных уровнях строения, начиная со Вселенной и кончая частицей вируса. Синергетика изучает неравновесные фазовые переходы — образования звёзд и галактик из первичного хаоса, образование периодической структуры пористых облаков, переход от обычного некогерентного излучения к когерентному, лазерному; возникновение временной и пространственной периодичности в знаменитой реакции Белоусова—Жаботинского — и «все явления самоорганизации в индивидуальном биологическом развитии, и в биологической эволюции»¹.

Однако наряду с такими претензиями, в арсенале синергетики отсутствуют определения её ключевых понятий — «порядка и хаоса», «организации и самоорганизации», а также общего принципа механизмов возникновения упорядоченности в открытых системах. В чём, подобно ОТС, рассматриваются лишь аналогии между различными и неживыми системами, но ничего не говорится по поводу того, в чём же заключаются принципиальные различия между ними. Неизвестным остаётся также, чем отличаются бифуркации, провизорные воздействия, переходящие хаос в упорядоченность, и, наоборот, от подавляющего количества малых возмущений, не оказывающих подобного эффекта. Сомнительными представляются также и термодинамические методы, используемые в синергетике.

В настоящее время в синергетике сложилась парадигма жизни и её эволюции, начало которой было положено в XIX веке работами Больцмана и его же идеей о физической сущности жизни. Суть существующей парадигмы вкратце можно представить следующим образом: информация → негэнтропия → упорядоченность → организация → эволюция, при этом обязательным условием является стационарность протекающих процессов как жизнедеятель­ности, так и эволюции². Смысл её заключается в следующем. Предполагается, что получаемая организмом информация увеличивает его негэнтропию, обеспечивающую работоспособность (жизнеспособность). Следствием бифуркаций и роста негэнтропии является и упорядоченность, являющаяся обеспечением процесса организации. Отбор организованных систем праорганизмов и организмов, находящихся в процессах предбиологической и биологической эволюции, согласно Эйгену, происходит в зависимости от темпов питания и размножения³. Условием протекания этих процессов считается стационарность, т. е. их непрерывность и постоянство их характеристики.

На самом деле постоянная связь с источниками жизнеобеспечения, а именно автономность дают организмам огромное преимущество в борьбе за существование. Так, белые медведи в суровых условиях полярной зимы могут в течение девяти месяцев обходиться без пищи. Ещё дольше — по году и более — могут жить без пищи некоторые рептилии, например крокодилы и змеи. В нестационарном режиме работает не только организм в целом, но и его отдельные части: пищеварительная, выделительная, половая и т. п. Они работают, условно говоря, на «холостом ходу» и переходят на рабочий режим лишь по получению необходимого сигнала⁴. В информационном режиме работает не только сам организм, но и его геном. Некоторые гены нередко «молчат» десятилетиями, а иногда, или не возникают условия, требующие их активизации, — и на протяжении всей жизни данного организма.

Очевидно, что информационные, адекватные обстоятельствам реакции являются гораздо более экономичными, чем стационарные процессы. Для генетического протекания последние требуют постоянных энергозатрат, а кроме того отсутствующего в природе постоянства внешних условий, необходимых для их жизнеобеспечения.

С тех пор попыткам понять общую сущность сигналов и информации было посвящено множество работ. Из них, на наш взгляд, наиболее серьёзной является⁵. Тем не менее, положение с этой проблемой лишь все более запуталось. Иллюстрацией подобного положения может явиться определение и. Юзвишина, данное им в работе, специально посвящённой пониманию информации, — «Информациология»⁶: «Информация — это фундаментальный генерализированно-единый безначально-бесконечный законопроцесс резонансно-сотового, частотно-квантового и волнового отношения, взаимодействия, взаимопревращения и взаимохранения в пространстве и времени энергии, движения, массы и антимассы на основе материализации и дематериализации в микро- и макроструктурах Вселенной. Как бы предвидя такой подход в использовании своей теории, К. Шеннон вскоре после публика­

ции своей вполне конкретной и прагматичной работы написал статью «Бандвагон» (так на американском жаргоне называется экипаж, рекламирующий кандидата на выборную должность). Эта статья была направлена против необоснованных надежд и шумих, поднятой вокруг его работ⁷.

В чём же причина положения, сложившегося в этой области теории информации вообще и в приложении этой теории к биологии в частности. Заключается в том, что аппарат теории информации эффективно работает в системах, где уже в процессе проектирования определено, что является единичным сигналом, что является единичной информацией и т. п. Но отсутствие общего определения, как этого, так и других понятий не позволяет, например, определить, что является ним в биохимических реакциях, лежащих в основе всех организмов. Вторая сводится к тому, что «Шеннона и его последователей интересовала не качество информации, а количество переданной информации, что совсем другое дело»⁸. Остаётся, правда, не совсем ясным, что то понимать под словами «качество переданной информации». Видимо, не только для полноты характеристики информации, но и для получения более полной характеристики последней необходимо определить её физический смысл, семантику и ценность для данной системы. Трудности, возникающие при попытке решения этой задачи, очевидно, становятся причинами употребления столь неопределенных выражений, какими являются совершенно не операциональные определения категорий «информация» И. Юзвишина и такие смелые допущения, как наличие в космосе микробукварей, надсознаний и физических вакуумов и передающих информацию безэнергетично и мгновенно, что постулируется в теории торсионных полей⁹. Это не физично и тем более несущественно.

В 1886 году Больцман охарактеризовал специфику жизни как способность организмов накапливать отрицательную энтропию — негэнтропию для обеспечения своей жизнедеятельности. Идея эта понятна. Ведь условием жизни Вселенной в целом и каждого организма в частности, с точки зрения второго начала термодинамики, является возможность протекания в них процессов работы и теплообмена. Как известно, теплое и необходуходимое возникает в любом рабочем процессе и имеет неизбежную тенденцию к самопроизвольному рассеиванию. Таким образом происходит и приносящее никакой пользы выравнивание частей высокого потенциала. Это и обуславливает деградацию энергии, которая становится неспособной обеспечивать какие бы то ни было процессы, о чем, собственно, и говорит второй закон термодинамики.

Для его математического выражения стала использоваться функция энтропия — S, и второй закон термодинамики одним из его создателей Клаузиусом был сформулирован следующим образом: «энтропия всякой изолированной системы стремится к максимуму»¹⁰, откуда следовало, что в изолированной системе величина энтропии в результате происходящих в ней процессов растет и достигает максимума, когда все резервы потенциальной энергии и, следовательно, работоспособности будут исчерпаны. Таким образом, был сделан вывод, что в изолированной системе значение энтропии может характеризовать ее потенциальную работоспособность.

Но организмы далеко не всегда стремятся к минимизации своей энтропии, и реальность зачастую входит в противоречие с этой теорией. Так, в случае необходимости поддержания температурного гомеостаза многие, особенно высшие животные, используют имеющиеся у них механизмы для повышения температуры, в этих случаях и тело же тельной выпотного на освещенные солнцем места. В этих случаях, происходит незначительная, необходимая для выживания организмов повышение значения энтропии. Даже тогда, когда понижение значения энтропии в принципе свидетельствует о возможности повышения потенциальной работоспособности, это может привести стрессом и даже летальному исходу. Так, накопление жира при промышленном определенного запаса его, может привести к ожирению и гибели как вследствие снижения подвижности, так и вследствие риска возникновения определенной патологии. Поэтому организмы с целью сохранения гомеостаза оптимизируют значения как энергетических ресурсов, так и концентрации сред различных веществ. Так, например, круговорот воды в природе поглощает в тысячу раз больше энергии Солнца, чем организмы (соответственно 20 % и 0,2 %); в результате в облака превращается стационарно более тонна. Этот факт достаточно нагляден для указания на то, что накопление негэнтропии не является специфическим отличием жизни. Откуда следует естественный вывод, что стремление к понижению энтропии (повышению негэнтропии) не может рассматриваться в качестве определяющей характеристики жизни.

Далее рассмотрим связь первого и второго понятия с современной парадигмой — «информация—негэнтропия». По-видимому, первому идея применения этой связи в отношении жизни принадлежит Н. Винеру, который писал: «Жизнь на земле — это острова информации в безбрежном море энтропии окружающего мира»¹¹. Попытку ввести эту связку в привычное русло статистической физики предпринял американский физик Л. Бриллюэн, автор с целью ввел понятие «свободной информации», возникающей,

когда возможные случаи рассматриваются как абстрактные и не имеющие определённого физического значения¹².

Это допущение сразу же выводит автора за рамки теории информации, в которой сигнал или информация всегда относительны. Действительно, сигнал (информация), идущий по телефону, мы провожаем, не учитывая, обнаруживается, что таковым для разговаривающих дельфинов является ультразвуковой сигнал дельфина не воспринимаемый человеком и т. д. В результате подобного рода рассуждений информация лишается не только адресата, но и смысла, ради которой организмы, естественно, ею идеальной газ не обладает. Оторвав понятие свободной информации от смысла, автор затем вновь привязывает её к чуждому ей понятию выбора из микросостояний, характеризуемых распределениями микрочастиц в фазовом пространстве импульсов и ячеек пространства. При этом игнорируется ещё и тот факт, что для того, чтобы отрицать на распределение единичный сигнал и к тому же абсолютным образом, система должна быть не идеальным газом, для которого выведена формула, а обладать вполне определёнными структурами. Затем пишется некое содержания выражение неопределённости приравнивается к статистическому выражению второго закона термодинамики — к указанной информации¹³, возникающей, когда возможные случаи могут быть представлены как микросостояния физической системы.

Таким образом, информация низводится до ординарных физических процессов и оказывается полностью лишённой своей специфики. При приложении рассуждений автора к реальности от нас, что естественно, обнаруживается, что подобный подход неравноценен давление, окрашенное «информацией». Несмотря на этот вывод, в работе¹⁴ заполняет этой «информацией» всю Вселенную и за счёт микросостояний существующих в ней объектов. Вслед за ним принимают это положение множество авторов, включая М. Эйгена¹⁵ и И. Пригожина¹⁶. Эту же точку зрения на информацию разделяет один из создателей синергетики Г. Хакен, который пишет: «Шенноновская информация тесно связана с введённой статистической энтропией. Общая формулировка была дана Джейсном в форме принципа максимума энтропии, который мы будем называть принципом максимума информационной энтропии»^14,15.

Рассмотрим третье звено парадигмы — два из основных понятий, на которых базируется синергетика: понятия порядка (упорядоченности) и его антипода — хаоса. Пригожин не даст им определения, а предлагает читателю некие ассоциативные представления о них, используя в качестве примеров вихрь, возникаю­

щий при превращении ламинарного потока в турбулентный, и символизирующий хаотический порядок. С другой стороны, кристалл, которому присущи хаотические колебания молекул относительно места их постоянного расположения, он рассматривает как пример хаоса. Заключив свои рассуждения, Пригожин пишет: «Что мы называем порядком? Что мы называем беспорядком? Каждый ответ, что определения меняются и выражают чаще всего наши суждения»¹⁷.

Но возникает естественный вопрос: почему кристалл, в котором центры колебаний входящих в него молекулу остаются на месте в течение миллионов лет, считать хаосом? В то же время, почему турбулентный вихрь, центры вихревого хаотического перемещения в нём совпадают, и совместно с другим в кристалле может прекратить свое существование через считанные секунды, считать порядком? Таким образом, синергетика в одном из своих основных понятий низводится самим Пригожиным до уровня субъективных суждений. Более того, рост энтропии сопровождается отнюдь не убыванием упорядоченности и ростом организации.

Поэтому следствие о росте хаоса, связанное с ростом энтропии, выведенное на основе статистического выражения второго закона термодинамики вообще непригодно для анализа каких-либо организаций структур и организмов в частности.

Что же касается статистики Больцмана, то, безусловно, она вскрыла физический смысл необратимости. И все же больцмановская статистика, как и теория флуктуаций Смолуховского, ансамблей Гиббса, статистики Ферми—Дирака и Бозе—Эйнштейна, является не чем иным, как непосредственным выражением статистики Максвелла, и совершенно не требует, на наш взгляд для своего использования признания её состоятельностью, так как они не имеют определённого физического смысла.

Таким образом, отсутствует однозначная связь между информацией и негэнтропией, негэнтропией и упорядоченностью, упорядоченностью и организацией, организацией и эволюцией, в синергетском представлении, в требующем стационарности. В первую уже давно рядом авторов¹⁸ отмечалось, что отличительным признаком жизни является ее способность к адекватному реагированию. Это означает, что организмы способны реагировать не на само непрерывное в энергетическом или весовом отношении важное для нас событие, а на относящего нему малозначительный признак — сигнал (звук, запах, свет и т. п.). При этом такая реакция лишь инициируется сигналом, а затем без дополнительных воздействий извне протекает адекватно событию, признаком которого он является. Однако при этом не ставится вопрос, каким специфическим условиям должна отвечать система, способная к такому реагированию¹⁹?

Для ответа на него первоначально рассмотрим некий типовой случай, когда одновременно возникает угроза сохранению, как живого, так и неживого, — скажем, альпиниста, ручья и камня, рядом с которым он стоит. Пусть на них надвигается лавина, с которой и тому и другому грозит гибель — колебания воздуха, почвы, светового потока, опережающие лавину. Эти возмущения воздействуют на ручей, и на покоящийся камень. Но если ручей и камень будут пассивно уравновешивать угрозу последующих возможных воздействий вплоть до пути движения лавины. Иными словами, живой альпинист прореагирует на возможный удар с опережением, в то время как неживые ручей и камень отвечали ему на нарастающую по силе последовательность непосредственных воздействий. Очевидно, что для обеспечения подобных опережающих реакций организмы или автоматы должны к необходимостью отвечать следующему ряду требований¹⁴:

1. Термодинамическому, т. е. обладать структурами, сохраняющими в пределе для рассеяния энергию высокого потенциала, необходимую для совершения работы по сохранению организма. Казалось бы, это требование противоречит второму закону термодинамики, ибо энергия высокого потенциала имеет неустранимую тенденцию к рассеянию. Однако это требование в реальности удовлетворяется широко распространёнными в природе и неживых метастабильными состояниями, в которых энергия высокого потенциала защищена от рассеяния потенциальными барьерами. Именно потенциальными барьерами объясняет таблицу Менделеева и разнообразие мира в целом. Без этих барьеров элементы таблицы скатились бы к её центру за счёт синтеза лёгких (взрыв водородной бомбы) и распада тяжелых (взрыв атомной бомбы). Благодаря метастабильным состояниям не горят организмы в кислородной атмосфере Земли и т. п.

2. Информационному, т. е. обладать структурами, регулирующими процесс освобождения этой энергии в ответ на сигнал — слабый и не специфический энергетический импульс. Так, например, при прикосновении руки к предмету у органы клеток мышц выделяется ацетил, который обеспечивает деполяризацию нервных окончаний и прохождение нервного импульса. Этому сигналу отвечают органические катализаторы-ферменты, которые могут быть выведены или выведены из контакта с веществом за счёт слабого воздействия, например механического, либо за счёт их активизации благодаря добавке к ферменту коферменту.

К подобным структурам можно отнести не только биологические,

но и минеральные катализаторы; ими будут служить и устройства, вообще далекие от химических систем: например, выключатель в электрической цепи, спусковой крючок на пружине ударного механизма ружья и т. п. В природе роль, подобную сигналу, может, например, исполнять окисленных или запыленных значений воздуха и земли при том самым понижающее сопротивление воздуха до значения, при котором произойдёт электрический разряд между облаком и землёй. Подобные структуры и факторы, называемые ингибиторами (от английского — straight — прямой), обладают способностью по получению сигнала снижать в разной мере (в пределе — устранять) или, наоборот, восстанавливать высоту метастабильного состояния. В связи с этим интересно вспомнить, что А. Г. Гуревич считал, что фактором, приводящим в действие заряженных энергией молекул, является информация¹⁶. Это значит, что между сигналом и информацией существует между сигналом и информацией.

3. Преобразующему, т. е. обладать структурами, преобразующими выделившуюся энергию высокого потенциала в работу по сохранению организма. Например, это может быть молекула фермента, так как она своими активными функциональными участками входит в мембранный комплекс, или кинематическая часть стапка, преобразующая вращения двигателя в конкретный вид работы. Свойство преобразовывать энергии при взаимодействии с ней вообще присуще всем материальным объектам. Жизнь же представляет собой целостность развёртывающейся над, где каждый структурный элемент — звено в непрерывно эволюционном процессе. Он не только отражает в себе как микрокосм эволюцию Космоса. Он воспроизводящий в самом себе процесс собственной эволюции, отражающий это эволюцию. Организмы сами способны создавать в самих себе те условия, в которых они находятся и проходили этапы своей эволюции. Об этом говорит, в частности, известный закон Геккеля—Мюллера, согласно которому организм в эмбриональном периоде проходит этапы, соответствующие зрелости в своих эволюционных предшественников. В частности, эмбрион человека проходит последовательно стадии эмбриона своих эволюционных предшественников, в том числе и до обезьяны. Только в ходе этого процесса могут возникать и отбираться огромные совокупности согласованно действующих сигнальных элементов, образующих организм^14,15.

Сформулируем теперь определение жизни. Организм не может довольствоваться так, как камень или ручей, только тем, что он цел и невредим: ему необходимо искать пищу, расти и размножаться,

т. е. организм сам должен проявлять активность. И эта активность инициируется и направляется его внутренними программами. Впоследствии, на базе усложнения поведения, активность проявляется в основном в новых территориях, новых экологических нишах, а у человека в виде культуры, науки, философии и религии.

Отсюда следует, что жизнь это активная сигнально-информационная форма существования систем. Таким образом, лабильность (информативность, информационность) и есть тот особенный и в то же время необходимый признак жизни, который отличает живые системы от систем, существующих только за счёт лабильности и стабильности, а активность — достаточный признак её, которым не обладает форма ни косного, ни живому.

На основании данного определения жизни теперь появилась возможность конкретизировать в качестве нижней границы этого перехода необходимый признак жизни — сигнальность (информационности, информационности), а в качестве верхней — достаточный признак — активность.

На элементарной структуре жизни — сигнальном элементе, или сокращенно сэле, являющимся своеобразным «атомом организованных систем», — определяются исходные элементарные единичные понятия теории организации систем.

Информация. В теории информации за единицу информации принимается воздействие, обусловливающее единичный выбор. Очевидно, что одной единицей такого сигнала, сопровождающейся подобную операцию, на эту вряд оценочно, что не на всякой системе является информацией. Так, например, сигнал, тождественный предыдущему, возможностям такого выбора может и не предоставить. Воздействие сигнала-инфораторика должно либо включить, либо выключить его от работы, либо изменить режим его работы. Информация является мерой организации или организованности систем.

Сигнал всегда специфичен относительно сэле, входящего в состав организма или автомата. Понимание этого позволяет понять необходимость негэнтропийного принципа информации, согласно которому под информацией понимается любое воздействие на систему, осуществляющее изменение числа её состояний или микросостояний, согласно тому «информацией наполнятся вся Вселенная»^14,15. Так, например, магнит с железные опилки на смеси с песком, совершит действия неинформационного характера, выбрав железные опилки. Аналогично этому понимание не отличия наличия обратной связи от негэнтропии (типа, «действие равно противодейст­

вию»¹⁷) позволяет включить «очищенные» исходные понятия теорий кибернетики, контекстно связанного управления — информацию в обратную связь, т. е. начала самой кибернетики, в начале теории систем. Данный подход позволяет сделать принципиальное дополнение в теорию Шеннона, ибо решает проблему физического смысла, семантики информации и ее относительности, в то время с целью наиболее рационально могут передаваться¹⁸ ее величинами информационных элементов (ИЭ) или динамических структурных элементов (ДСЭ), что подробно рассматривается в §2.4 и 2.5.

В данном случае информации посредством сэле оказывается связанной со знанием и смыслом.

Знание. ДСЭ (информации, амер, мэтион, битион и т. д.) — это элементарная структура, которая знает, на какой сигнал и как реагировать.

Смысл. В структуре ДСЭ заложен элементарный семантический ключ, не только физический аспект реакции, направленный конкретно на локальную ответ. В многих проявлениях этих и т. п. элементарных смыслов складываются функции отдельных клеток, из которых возникают функции организма, а в них — функции организма в целом. В данном же случае информации посредством сэле оказывается связанной со знанием и смыслом.

Управление — формирование цели, организация исполнения, контроль. ДСЭ являет собой элементарную структуру управления, в которой малая энергия информации управляет существенно более мощными энергетическими потоками.

Программа. Программа — структура, способная под воздействием энергетического потока порождать сигналы для данного организма или автомата. Так, например, текст порождает информацию при воздействии потока света, магнитная лента — под воздействием магнитного потока и т. п. Программа, как и сигнал индивидуальна, является понятием относительным. Так, например, иной ландшафт, порождающий сигналы для человека и многих животных, не является программой для лягушки, способной видеть лишь движущиеся предметы. Примеры программ: ДНК и РНК, написанные тексты и лазерные диски, и т. п. Программы, содержащиеся в клетках организма, носящей в программное обеспечение компьютеров и т. п. способны порождать сигналы, осуществляющие выбор из программ более низкого ранга для ввода в действие или их изменения, и даже порождать новые программы, видеозаписи и т. п. Это являются важными средствами для процессов памяти и адаптации организованных систем. Управление (системный, ситуационный анализ, формирование цели, организа­

ция исполнения, контроль), ДСЭ являет собой элементарную структуру управления, в которой малая энергия и смысл информации управляют существенно более мощными энергетическими потоками, например соответствующих программам любых систем.

Организация. Очевидно, что организованными называются системы, существенно которых обеспечивается, в частности, за счёт содержащихся в них сигнальных элементов, т. е. организмами, автоматами и их совокупностью. Эти элементарные структуры, выполняющие элементарные (каждая свою) задачи, обладая элементарным знанием, смыслом, способностью к управлению, программированному и т. п., в своей многотриллионной совокупности решают невероятно сложные задачи, обеспечивающие сохранение материала и воспроизводства вида. В свое время ближе всех подошёл к такому пониманию организации И. А. Полетаев, который писал: «Повышение организации системы является следствием усиления связей между её элементами, в частности через введения управления с помощью сигналов. Именно поэтому кибернетические системы являются системами организованными»¹⁹.

Таким образом, понятие организации естественным образом может быть включено в ТОС и синергетику.

Порядок (упорядоченность). Выше было показано, что упорядоченность и организация — разные понятия. Понимание сущности организации позволяет рассмотреть и не интуитивный, а на конкретном уровне различие между нею и упорядоченностью.

Получение ответов на вопросы «что мы называем порядком?», «что мы называем беспорядком?», поставленные Пригожиным, возможно благодаря использованию двух положений. Первое, принадлежащее ему фон Нейману, гласит: «Чем сложнее ту, более упорядоченным, тем больше требуется информации для её описания. Так, например, если точки на плоскости распределены хаотично, то для описания их расположения потребуется максимум информации. Действительно, для этого необходимо будет записать координаты каждой точки. Если же их закономерно, скажем, в виде прямой линии, то запись будет намного короче. Из этого следует, что если описание системы может быть дано в математической форме, то порядок упорядоченности системы будет тем выше, тем меньше потребуется символов для её выражения. Это положение остаётся в силе и для текстового описания системы, например, алгоритма.

Очевидно, что это понятие упорядоченности аналогично понятию простоты. То есть чем упорядоченнее тем, тем большая степень упорядоченности отличает описание системы. Естественно, антитезой понятия простоты является понятие сложности. Однако поиск кратчайшего и адекватного описания может оказаться весьма непростым делом.

Примером этого может явиться поиск пути к победе в шахматной позиции, причём из описания этого пути, разные по объёму и эффективности, будут даны новичком и гроссмейстером.

Второе положение заключается в том, что при анализе порядка и хаоса понимание всегда следует производить на одном уровне описания, в нём, собственно, и состоит различие между термодинамикой и статистической физикой.

Итак, организация — это структура, включающая в себя ДСЭ, обеспечивающие её существование, в то время как упорядоченности — это всего лишь закономерное расположение элементов и их связей. Как видим, разница существенная. Таким образом, понятие ДСЭ позволяет анализировать в принципиальном плане материальные, энергетические и информационные особенности функционирования некоторого ть чего, как именовалось бы. У. Р. Эшби отказывается.

Организованные системы, состоящие из инвариантных структур-сэлов и образованных из их элементов высших порядков, способны моделировать как высшие функции органической жизни (компьютеры, роботы), так и простейшие формы органической жизни (компьютерные вирусы). Более того, последние формы возникают уже на научной основе предположения, что физический план жизни может быть реализован с использованием совершенно иных материалов и конструктивных решений, чем те, которые требуются для реализации органической формы жизни. И здесь выручает иерархический принцип организации систем.

Так, венец биологической эволюции — человеческий мозг представляет собой, хотя и сравнительно совершенный, все-таки узко специализированный инструмент для решения задач определённого познавательного уровня. Действительно, мозг, способен с задачей непосредственного управления тела таких миллионов клеток (а это только их вид; количество же их в клетке гораздо больше) и управляли многими миллиардами клеток и реакций в секунду. Поэтому головной мозг вовсе не распознает конкретные ситуации и природные закономерности, а внутри лишь оперирует общие управления органами через нижележащие нервные структуры и гуморальную систему.

Таким же образом происходит разделение организма на органы, органов — на более мелкие структуры (например, почки — на нефроны), этих структур — на клетки, клеток — на органеллы, что создаёт возможность выхода в комбинаторных пространств при решении конкретных задач. Аналогично, при взаимодействии компьютеров, предпри­

ятий, государств и т. п. Такова, очевидно, лишь часть приёмов разбиения на подсистемы, посредством которых организованные системы вообще решают свои задачи в частности и в комбинаторных пространствах. Подробное подобной схема управления организмом рассмотрена в работах Н. А. Бернштейна²⁰. Так, например, команда об изменении темпа ходьбы передается головным мозгом спинному мозгу, который уже формулирует команды нервным центрам различных органов, обеспечивающие непосредственно изменение ходьбы.

Начало иерархии возникает первоначально из потребности жизни или любой другой организованной системы в гомеостазе. Иерархическое строение и функционирование организованных систем позволяет не сводить решение информационных задач комбинаторного масштаба к решению локальных задач с ограниченной комбинаторикой. Задач, решаемых во времени, соответствующем, как правило, потребностям реальной ситуации, благодаря «цене» такого решения средствам — «просмотру лишь ограниченного числа возможных вариантов».

В общем, синергетика изучает переходы типа «порядок → хаос», «порядок А ↔ порядок В», «хаос А ↔ хаос В» в системе (природной, технической, социальной) скачкообразный переход от хаоса к порядку (то есть резкой структуры), совершающийся в состоянии неравновесности. Синергетика исследует универсальные условия и признаки образования, поддержания и распада структур в неравновесных сложных нелинейных системах.

Сложность динамической системы означает, во-первых, то, что она является составной (например, иерархия) подсистем, образующих целостность. Мерой такой (структурной) сложности служит количество частей, составляющих систему, и связей между ними; грубо говоря, чем больше частей, тем сложнее система. Во-вторых, сложность системы означает, что её поведение можно предсказать с ограниченной точностью; мерой сложности (поведенческой, или функциональной) является минимальная длина алгоритма описания поведения системы (или инструкции по управлению ею).

Неравновесной (т. е. не находящейся в термодинамическом равновесии, или проточной, т. е. открытой) называют динамическую систему, обменивающуюся с окружающей средой потоками энергии, вещества и в других ресурсах. Сегодня этот метод (открытая система) используется во многих областях знания. Этот ввел биолог Л. фон Берталанфи для обозначения теории биологических организмов, построенной на базе физико-химических обобщений. Подавляющее большинство природных и социальных

систем составляют открытые (так, через любое общество протекают потоки ресурсов: людских, энергетических, материальных, информационных, символических). Строение пространственно-временных структур, возникающих в ходе самоорганизации, не зависит от строения потока ресурсов, который может быть, например, очень простым.

Неустойчивость — это свойство системы (при некоторой комбинации её параметров) качественно изменять свое функционирование в ответ на сколь угодно слабые воздействия, например флуктуации (случайные отклонения мгновенных значений величин от их средних значений). Наоборот, устойчивость означает способность системы сохранять характер динамики, или воздействии не превышает некоторого «порога». Наличие случайных процессов в системе называют стохастичностью — умеющий верно отгадывать, судить.

Кроме того, в основе синергетики лежат три базовых постулата.

Первый из них принципы открытости, нелинейности и когерентности.

Первый из этих принципов — принцип открытости. Он означает, что анализируемая система имеет входы и стоки по веществу, энергии и информации — всем вместе и каждому по отдельности. Уравнения классической механики описывают поведение исследуемого объекта самого по себе, без связи с окружающей средой, хотя… и мысли находиться в этой среде, и, разумеется, без активного взаимодействия с этой средой, взаимодействия с ней практически отсутствует.

Достаточно ясно, что такой взаимообмен — обычное явление в таких реальных процессах. Сфера приложения каждого из положений синергетики — именно такие процессы. Принцип открытости отражает субстанциональный, предметный аспект синергетики.

В некоторых случаях этот принцип приводит к постановке вопросов, на которые современная наука пока не знает ответов. Вот примеры подобных вопросов. Если рассматривать Вселенную как открытую систему, то куда она открыта? Что такое Большой Взрыв, приведший к колоссальной нашей Вселенной? Видимо, ответы на эти вопросы следует искать на границах современной общенаучной парадигмы.

Второй элемент синергетической триады — нелинейность — характеризует её аналитический аспект: нелинейные системы требуют рассмотрения серьёзной нелинейности эту, тем не менее, положение с этой проблемой лишь все более запуталось. Чтобы показать, что это именно так, приведем парадоксальный пример из придуманной X. Борхесом «Китайской энциклопедии».

В одной из статей этой энциклопедии говорится: «животные подразделяются на: а) принадлежащих Императору, б) бальзамированных, в) приручённых, г) молочных поросят, д) сирен, е) сказочных, ж) бродячих собак, з) включённых в эту классификацию, и) буйствующих как в безумие, к) неисчислимых, л) нарисованных очень тонкой кисточкой из верблюжьей шерсти, м) и прочих, н) только что разбивших кувшин, о) издалека кажущихся мухами»²¹.

При всей специально придуманной нелепости этой классификации она представляет собой удачный пример чисто одноуровневого, нелинейного описания нескольких объектов. Очевидно, каждому из этих объектов следовало бы приписать собственный параметр и перевести таким образом, всю их чудовищную мешанину в 14-мерное пространство.

Но это не все. Разительное различие этих «китайских» объектов потребует сделать и следующий шаг — ввести для описания каждого из них специфический параметр, как критерий, характерный исключительно для этого объекта. А это и будет означать, что для нелинейного пространства, построенного по этим параметрам как по осям координат, обязательно будет нелинейным.

Математическая нелинейность означает, что уравнения, описывающие процесс, содержат переменные, показатели степени которых отличаются от единицы. Простейший пример — квадратное уравнение.

Нелинейность системы проявляется в целом ряде её свойств: неустойчивости, необратимости во времени, появлении эволюционных пакетов, возможности перехода в состоянии динамического хаоса. Описывать поведение такой системы в классическом приближении отдельных траекторий невозможно.

Быть может, наименее ясным покажется третий элемент синергетической триады — когерентность. Этот термин происходит от латинского слова cohaerentia, что означает «связь», «сцепление». В синергетике когерентность означает согласованное протекание во времени нескольких волновых процессов, разность фаз которых постоянна. В результате когерентные волны либо усиливают, либо ослабляют друг друга. Вследствие этого эффекта сложение малых величин может дать значение, по любой интенсивности резкой характер. Это и тот самый принцип синергии, который в синергетике работает явно.

В синергетике когерентность означает согласованное действие всех элементов системы в масштабе системы как единого целого. При этом механизм кооперации элементов может быть любым, а не только на основе согласования фаз. Согласованное функционирование элементов — это самый принцип синергии, который в большинстве­

в теологии был провозглашен Григорием Нисским, а применительно к синергетике как теории самоорганизации принят Хакеном и Пригожиным. Именно когерентность, кооперативность, согласованность внутренних процессов, определяющих, что и как делается в системе, и придаёт ей главное качество — способность к самоорганизации. Можно поэтому утверждать, что когерентность как третий элемент синергетической триады, вносит в их единое целое качественный аспект.

Особенности системных триад состоят в том, что их элементы равноправны, обладают общей топологической структурой и образуют целостное единство. В совокупности эти особенности системных триад определяют их свойства, как динамизм, их обратимости по времени, самоорганизации, эволюции. Можно поэтому утверждать, что концепция синергетической триады служит достаточным основанием для системного определения синергетики.

В существующей на сегодня теории есть предсказания неоднозначных принципиальной. Подчеркнем: невозможно только для тех систем, которые относятся к классу самоорганизующихся объектов. Но именно таковы все без исключения социально-политические системы. А потому периодически они с подобной свойство, как органическое свойство.

И, следовательно, в области бифуркации, именно ЕИПВ и сознание могут решающим образом определять выбор такой системы. Если бы, например, в июле 1917 года министр юстиции Временного правительства Маликушин выполнил приказ этого правительства об аресте Ленина, то и события 25 октября этого года скоре всего не состоялись бы, так как Малютушин не погиб в сталинских застенках. Не состоялись бы те события и в том случае, если бы Керенский месяц спустя нашел общий язык с генералом Корниловым, и не с большевиками.

Было бы, однако, явной ошибкой полагать на той основании, что динамика поведения после бифуркации носит непредсказуемый характер. Это совсем не так. Из теории самоорганизующихся систем следует, что после точки бифуркации их дальнейшая эволюция может происходить только по одному и чётко и однозначно фиксированных альтернативных сценариев. В момент бифуркации системе они должны существовать впрок, в любых случаях достаточно отчётливо различимы скоро собой и числа их не только конечно, но во многих случаях невелики. Эта альтернативная виртуалистика, прогнозируемая синергетикой, также является характерной особенностью теории самоорганизации систем.

Как же в таком случае рассматривать прогнозные возможности этой теории? Для ответа на этот вопрос следует отметить, во-­

первых, ещё одно принципиальное отличие этой теории от гуманитарных социальных и политических дисциплин: синергетика исследует не сами изучаемые системы, а их теоретические модели, и, во-вторых, опору на сформулированный Хакеном принцип подчинения. Этот принцип — один из важнейших в теории самоорганизации и является следствием механизма аттракции: когда после прохождения зоны бифуркации система оказывается в окрестности одного из аттракторов, число факторов, определяющих дальнейшее поведение этой системы, становится минимальным. В результате этого эффекта для моделирования процесса перехода системы к этому аттрактору оказывается возможным обойтись небольшим количеством переменных, называющих параметрами порядка, или регулирующих параметров. Эта концепция параметров порядка играет ключевую роль в синергетике.

На практике подбор этих параметров напоминает работу карикатуриста, который старается на рисунке передать только некоторые характерные черты изображаемого объекта. Функция этих регулирующих параметров состоит в том, что они определяют асимптотическое поведение системы, т. е. переход к тому или иному новому устойчивому аттрактору. Все это позволяет рассматривать синергетику как современную парадигму развития.

Предсказательную силу этой парадигмы надо понимать следующим образом. Асимптотические предельные состояния — это аттракторы. Единственная связанная с ними дорога обязательно проходит через зону бифуркаций, кризисами, или катастрофических, разрывая монотонного эволюционного процесса. Аттракторы притягивают процессы; будущее влияет на настоящее. Однако неизбежность бифуркации лишает это будущее однозначности. Тем не менее, нельзя считать непредсказуемым, за бифуркацией следует система дорог. Выбор дороги может оказаться интуитивным, но конечно бы то ни было. Сделан и сознательным.

Говоря о катастрофах, или бифуркациях, мы уже пор не пытались ввести их классификации. Между тем здесь имеется момент принципиальной важности. Катастрофы или кризис, который не испытывает система, может носить структурный либо системный характер. В первом случае среди альтернативных виртуальных сценариев, следующих за бифуркацией, имеется, по крайней мере,

один, при переходе к которому система сохраняет свои основные признаки и функциональные особенности, и происходит лишь её структурная перестройка. Во втором случае виртуалистика не содержит ни одного сценария. Это означает, что с границей бифуркации исходная система уже не сможет существовать, и на её месте возникнет нечто принципиально иное.

Различать эти два кризиса параметров очень важно для прогнозирования динамики социальных и политических систем. В начале XX столетия В. И. Ленин совершил ошибку, приняв очередной структурный кризис капитализма за системный. На этом основании он сделал необоснованный вывод о неизбежности победы мировой социалистической революции. Так как в действительности этот кризис носил не системный, а структурный характер, то найти действенные механизмы своего разрешения, капитализм не только выжил, но и перешёл к новому, ещё более эффективному аттрактору. А вот социалистическая революция в конечном счёте, потерпела поражение.

Рассмотрим основной принцип и закономерности информационных технологий, которые управляют системами и ведут их к более высокому уровню развития, к самоорганизации и самосовершенствованию посредством так называемого принципа «обратной связи», который реализуется в виде воздействия конечного результата какого-либо процесса на его развитие. Если начальное отклонение какой-либо величины благодаря действию обратной связи к дальнейшему росту этого отклонения, то обратная связь называется положительной. Если начальное отклонение от исходного значения приводит какой-либо благодаря действию обратной связи к уменьшению этого отклонения, то обратная связь называется отрицательной.

Процесс с обратной связью может реализоваться в любых сложных системах. Примером может служить и в радиотехнике с усилителями и генераторами, и поведение человека в любых условиях, когда внешнее воздействие меняет его. И на распространение слухов в обществе, и изменение рождаемости под действием внешних факторов — голода, эпидемий, и т. п., и эволюционные и революционные теории организованного развития систем и т. д. Общим во всех этих примерах является то, что внешние и внутренние воздействия меняют ход процесса, имеется обратная связь. Термин «обратная связь» первоначально появился в радиоэлектронике. Впоследствии этот термин использовался для обозначения воздействия управляемого процесса на органа управления в радиотехнике, тепловых системах, эволюционных теориях. В настоящее время понятие обратная связь является междисциплинарным. Оно

применяется и в физике, и в радиотехнике, и в биологии, и в медицине и т. д.

Вообще принципы обратной связи и законы, на них основанные, действуют в любых более сложных системах, например, в обществе. Знание этих законов позволяет прогнозировать поведение любых сколь угодно сложных систем с большой достоверностью.

Системы с обратной связью удобно изображаются в виде схемы, приведенной на рис. 3.1. На этой схеме сигнал з на входе усилителя через блок ответвления сигналов поступает на его вход. В общем случае под усилителем надо подразумевать устройство, которое осуществляет по известному закону преобразование входного сигнала z в выходной Z. Преобразование сигнала обратной связи Z—X происходит в цепи обратной связи.

Для полного теоретического описания системы, показанной на рис. 1, необходимо задать правило сложения сигнала x в цепь обратной связи от общего сигнала Z на выходе усилителя и закон сложения сигнала X с входным сигналом U_вх на входе усилителя. Если z = U_вх + X, мы имеем дело с положительной обратной связью. Если z = U_вх − X, мы имеем дело с отрицательной обратной связью.

Общий коэффициент усиления системы K определяется путём решения данных уравнений. Для положительной обратной связи:

Для отрицательной обратной связи:

Проанализируем эти уравнения. Начнём с более простого случая отрицательной обратной связи. При большом K ≫ 1, коэффициент усиления усилителя просто равен 1/β. Это означает, что сигнал на выходе в K = 1/β раз больше сигнала на входе.

Системы с обратной связью удобно применяются в физике, и в радиотехнике, и в биологии, и в медицине и т. д. Вообще принципы обратной связи и законы, на них основанные, действуют в любых более сложных системах, например, в обществе. Знание этих законов позволяет прогнозировать поведение любых сколь угодно сложных систем с большой достоверностью.

Примером системы с положительной обратной связью может служить обычный усилитель напряжения, который используется в радиотехнике. Другим примером может явиться процесс распространения информации в обществе. Например, у каждого человека есть 5 близких знакомых, с которыми он делится информацией в течение 1 дня, т. е. усиление системы в нашем случае равно 5 за сутки. Что произойдет, если человек будет обладать очень важной информацией, которой должен поделиться с другими. Информация по цепочке будет распространяться от одних людей к другим. Для города с миллионным населением эта информация распространится всего за 6 дней на все население города.

Можно привести и другие примеры систем с положительной обратной связью, различные механические системы регулирования. Для стабилизации скорости вращения вала паровой машины используется регулятор Уатта, теория обратной связи которого послужила началом теории обратной связи. По аналогичному принципу сконструированы автоматические регулировки усиления в радиоприемниках.

Рассмотрим положительную обратную связь. Сигнал с выхода поступает на вход усилителя с тем же знаком, т. е. складывается с входным сигналом. Далее сигнал усиливается и снова поступает на вход. Этот процесс повторяется в итоге на выходе получит сигнал, величина которого стремится к бесконечности. Это будет тогда, когда βK₀ = 1. Состояние системы неустойчивое. Даже сколь малый сигнал на входе будет скачкообразно увеличиваться и расти до бесконечности на входе системы.

Примером системы с положительной обратной связью может служить хорошо всем известный генератор частот в радиотехнике. Переменный сигнал с выхода усилителя поступает через цепь положительной обратной связи на вход. Цепь обратной связи пропускает сигнал только на определённой частоте. Это приводит к тому, что на выходе усиливается или генерируется переменный сигнал определённой частоты. В реальном генераторе амплитуда переменного сигнала на выходе не может стремиться к бесконечности.

Наступает момент, когда амплитуда сигнала на выходе станет такой, что изменятся сами характеристики цепи обратной связи. Они не будут передавать полностью сигнал на вход. Точнее, изменится фаза сигнала, он будет передаваться в противофазе. В итоге генератор будет усиливать (генерировать) только одну частоту, на которую настроен. Если такая ситуация не предусмотрена, то генератор просто выдаст какое-то максимальное напряжение и не будет генерировать одну частоту.

Другим примером положительной обратной связи может служить микрофон с усилителем и динамиком. Хорошо известен факт,

когда такая система возбуждается и «гудит», что обусловлено положительной обратной связью по акустическому каналу.

Эффекты бистабильности, скачки переходов, наконец, катастрофы характерны для многих системе с положительной обратной связи. В качестве примера рассмотрим систему, которую называют триггер. Триггер — электронное устройство с двумя устойчивыми состояниями, способное скачкообразно переключаться из одного состояния в другое под действием внешних сигналов. Основное назначение триггера — запоминание двоичной информации (0 или 1). Запоминание заключается в сохранении заданного состояния (0 или 1) после прекращения действия переключающего сигнала. Информация, содержащаяся в памяти ПК, базируется на наборе триггеров.

Работу триггера можно описать, используя схему, показанную на рис. 3.1. Пусть у нас есть усилителя постоянного напряжения с большим K₀. Часть постоянного напряжения с выхода поступает на его вход. Реализуется положительная обратная связь. Что происходит в такой системе? В начальном состоянии усилителя при действии положительной обратной связи имеет на выходе либо максимально возможное отрицательное, либо положительное насыщение. При подаче на вход сигнала, превышающего сигнал обратной связи и противоположного по направлению, усилитель срабатывает на выходе с противоположной полярностью. Состояние системы инвертируется, и новое состояние сохраняется сколь угодно долго, пока вновь сигнал не переведет ее в другое состояние.

Работу триггера можно описать в рамках классической радиотехники, как делалось выше и в делах. Но в же время можно предложить, что теория катастроф описывает поведение сложных бистабильных систем, в которых реализуется положительная обратная связь.

Теория катастроф была выдвинута в XIX веке французским учёным Ж. Кювье для объяснения смены фауны и флоры, наблюдаемой в геологических пластах. Согласно этой теории в истории Земли неоднократно повторялись события, внезапно изменяющие первично горизонтально залегающие горные породы рельефа земной поверхности и уничтожающие все живое. Эта теория позволила объяснить смену фауны и флоры. К концу XIX века теория потеряла своё доминирующее значение. Название теории катастроф прозвучало во второй половине XX века, когда Р. Том в 1972 году развил теорию отображения применительно к разным системам. Основная идея теории связана со скачкообразным изменением системы по отношению к плавному воздействию извне. Теория катастроф применяется в оптике, гидродинамике, устойчивости кораблей, а также исследованиях биения сердца, в эмбриологии, лингвистике, психологии, экономике, теории элементарных частиц и т. д. Математический язык, используемый в теории катастроф, достаточно сложен. Основные идеи и применение теории катастроф могут быть изложены в рамках простейшей обратной связи.

Рассмотрим некоторую абстрактную модель системы. Имеются системы, которые, при одних и тех же внешних параметрах, могут существовать в различных состояниях. Например, вода при температуре ниже нуля может существовать и в виде льда (твёрдого тела), и в виде жидкости (переохлаждённая вода). Переохлаждённая вода при наличии затравки (кристаллов или при простом воздействии на нее) очень быстро, практически мгновенно, переходит в твёрдое состояние — лед. Системы, которые могут быть при одних и тех же внешних параметрах существовать в разных состояниях, называются бистабильными системами. Если перейти к термину «теория катастроф», можно считать, что катастрофа — скачкообразный переход к бистабильной системе.

Проявление положительной обратной связи обусловлено и рождением науки кибернетика. Обычно под этим словом подразумевают науку об основных законах получения, хранения, передачи и обработки информации. Основные задачи исследования кибернетики — это так называемые кибернетические системы, рассматриваемые абстрактно, вне зависимости от их материальной природы. Примерами кибернетических систем служат автоматические регуляторы в технике (регулятор Уатта), РС, человеческий мозг, биологические популяции и, наконец, человеческое общество. Каждая такая система представляет возможность получать, запоминать, перерабатывать информацию, а также передавать ее. Наконец, кибернетическая система должна реагировать на внешнее воздействие.

Рассмотрим историю вопроса. Отец кибернетики Н. Винер рассказывал, как возникла эта наука. Она возникла, когда изобретать научились зенитные системы. Система включала радар, серверные устройства, осуществляющие наводку зенитных орудий по радару, сами орудия, наконец, систему управления сервисных устройств. В этих системах встретилась с такой ситуацией, когда неправильно поданный корректирующий сигнал был ввести системы наведения. Переходя к общей формулировке, заметим следующее. Наличие положительной обратной связи в управляющем устройстве приводило к выработке такого управляющего сигнала в сервисных системах, что зенитные орудия входили в режим самовозбуждения, и лафеты их разрушались.

Анализ работы зенитных систем позволил Н. Винеру сформулировать основные принципы кибернетики и кибернетических устройств. В целом, речь шла о том, что в системе, развивающейся в основном по заданным законам, связь должна быть отрицательной.

Определим, что лежит в основе кибернетики. Кибернетика, в основном, занимается анализом динамического равновесия в самоорганизующихся технических системах. Она опиралась на принцип отрицательной обратной связи, согласно которому всякое отклонение системы корректирует управляющим устройством после получения сигнала информации об этом. Мы с вами сталкивались с таким примером, когда рассматривали знаки в уравнениях Максвелла, связывающих магнитные и электрические поля. Отрицательный знак в законе Фарадея и означал, что воздействие магнитных пробников коррелируется в сторону его уменьшения.

Синергетика встречается в нашей лекциции. Если синергетикой в настоящее время подразумевают область научных исследований, целью которых является выявление общих закономерностей в процессах образования, устойчивости и разрушения упорядоченных временных и пространственных структур в сложных неравновесных системах различной природы (физических, химических, биологических, экологических, социальных).

Синергетика возникла в 70-х годах XX века. В её названии содержится греческое слово, обозначающее совместное, согласованное действие. Основной синергетики служит изучение технических систем в самоорганизующихся технических системах. К которым приходится сталкиваться при исследовании процессов возникновения порядка из беспорядка.

Поясним сказанное примерами некоторых явлений, характерных для синергетики. Примером самоорганизации в гидродинамике служит образование на поверхности тонкой жидкой жидкости, организованной структуры в виде шестигранных ячеек, которые называют ячейками Бернара. Ячейки Бернара — более упорядоченная структура, чем сплошная жидкость. В качестве другого примера можно привести лазерное излучение. Лазер состоит из активной среды, резонатора и источника питания активной среды. В активной среде существует спонтанное излучение — хаотическое излучение — испускаемое атомами не со стороны и обладает широким спектром. Оно отражается от зеркал резонатора и пируется усиленные новых фотонов, тождественных исходному. Результатом этого является возникновение лазерного излучения. Лазерное излучение более организовано, чем спонтанное. Фактически, в лазере существует резонатора, которые и согласованно друг другу. И по направлению распространения, и по частоте, и по поляризации. Роль положительной обратной связи в лазере играют фотоны, отражающиеся от зеркал резонатора, например, зеркал водных поверхностей Земли и попавшие в активную среду. Приведенный Н. Винером пример был описан и с синергетической позиций. В этом случае процесс считается сугубо отрицательным и его справа не имеется.

В синергетике исследуется механизм возникновения новых состояний, структур и форм в процессе самоорганизации, а не сохранения и поддержания старых форм. Синергетика опирается на принцип положительной обратной связи, когда изменение, возникшее в системе, не подавляется или коррелируется, а, наоборот, накапливается и приводит к разрушению старой и возникновению новой системы. При этом старая концепция самоорганизующихся систем, которые называются открытыми системами, находящимися вдали от точки термодинамического равновесия.

В настоящее время концепция самоорганизации получает все большее распространение не только в естествознании, но и в социально-гуманитарных разделах науки. При этом под парадигмой будут подразумеваться явления, процессы, при которых системы (механические, химические, биологические и т. д.) переходят на все более сложные уровни, характеризующиеся своими законами.

Концепции самоорганизации в настоящее время становятся парадигмой. Обычно под парадигмой в науке подразумевают фундаментальную теорию, которая применяется для объяснения широкого круга явлений, относящихся к соответствующей области исследования. Примерами таких теорий могут служить классическая механика Ньютона, эволюционные учения Дарвина и квантовая физика. Сейчас значение понятия парадигмы ещё больше расширилось, поскольку оно применяется не только в отдельных науках, но и в междисциплинарных направлениях исследования. Типичным примером междисциплинарной парадигмы являются возникшая полвека назад кибернетика и появившаяся четверть века спустя системно-синергетическая парадигма.

Идеи эволюции системы (космогенической, физико-химической) получили широкое признание в науке. Однако вплоть до настоящего времени, они формулировались интуитивно понятными терминами. Терминологический и научный язык развивается только в настоящее время.

В ранних теориях эволюции системы основное внимание обращалось на воздействие окружающей среды на систему. Разумеется, внешние

условия среды оказывают огромное влияние на эволюцию, но это влияние в не меньшей степени зависит также и от самой системы, её состояния и внутренней предрасположенности. Другими словами, для эволюции системы требуется связь с окружающими системами и обратная связь между ними.

Приведем пример. У нас есть водяной пар, при его охлаждении он переходит в новую, структуру в виде кристаллов, систем более организованных, чем хаотически движущиеся молекулы воды. Этот процесс, как выясняется, может происходить только тогда, когда в самой среде есть дополнительные центры кристаллообразования. Другой пример: лазеры.

В лазерах хаотическое спонтанное излучение превращается в строго организованное индуцированное лазерное излучение, следствием чего и является монохроматическое излучение.

В этих примерах мы не используем точные характеристики упорядоченности или самоорганизованности структуры. Мерой упорядоченности или самоорганизованности служит энтропия, с которой связано все протекание процессов.

С точки зрения парадигмы самоорганизации стало ясным, что условиями развития не только живых, но и динамических систем вообще является взаимодействие системы и окружающей среды. Только в результате такого взаимодействия происходит обмен веществом, энергией и информацией между системой и её окружением. Благодаря такому взаимодействию возникает и поддерживается неравновесность, а это, в свою очередь, приводит к спонтанному образованию новых структур, таких как кристаллы или лазерное излучение в неживых системах, что уже служит началом процесса возникновения качественно новых и более сложных структур в развитии системы.

Чтобы понять, почему самоорганизация выступает в основе эволюции систем, необходимо сказать несколько слов о флуктуациях и хаосе. Молекулы газа в броуновском движении мы видим, что случайные, хаотические движения молекул (микросистем) могут привести и к коллективному движению макроскопических частей.

Флуктуации представляют собой случайные отклонения системы на микроуровне. По результатам их действия может сказаться и на макроскопическом уровне в непредсказуемом образом. В критических точках эволюции, как правило, открываются несколько возможных путей. Какой путь при этом выберет система, в значительной степени зависит от случайных факторов. И, в целом, поведение системы нельзя предсказать с полной достоверностью. Мы с вами

рассматривали этот вопрос в разделе «Физика возможного». Мы даже указали границы случайности в поведении системы. В микромире выбор поведения системы определен только с точностью до соотношения неопределённостей Гейзенберга.

Фактически мы показали ранее, что в самой, например, открытой системе, заложен хаос, неопределенность. И эта неопределенность в критических точках может привести к возникновению или непредсказуемыми свойствами. Из числа обратных связей в этой связи рассмотрим, какие условия должны соблюдаться, чтобы открытая система могла функционировать с окружающей средой энергией, веществом и информацией в гуманитарной сфере.

Информационный обмен может быть в биологических системах, в частности, при передаче генетической информации. Этот обмен предполагает наличие как отрицательных связей, так и положительных связей.

Все сказанное приводит нас к условиям, при которых возможен процесс самоорганизации, эволюции. Самоорганизующая система должна быть открытой, ибо согласно 2-му началу термодинамики в изолированной системе энтропия должна возрастать, что приведёт к хаосу, равновесности системы. Эквивалентным условием является несамоорганизующее существование самой системы, поэтому это место имеет для нашей Вселенной.

Система должна находиться достаточно далеко от точки термодинамического равновесия. Если система находится вблизи точки равновесия, она будет стремиться к ней. Это стремление приведёт систему к минимуму потенциальной энергии и стационарной системы (стационарных систем в процессах ни и т. д.). Если она находится вдали от точки термодинамического равновесия, то переход системы в новое состояние не обязательно связан с минимизацией потенциальной энергии и максимумом энтропии.

Фундаментальным принципом самоорганизации является возникновение нового порядка через флуктуации за счёт положительной обратной связи. Примером может служить лазерное излучение, которое возникает за счёт хаотического спонтанного излучения и положительной обратной связи на резонатор с активной средой. Другими словами, для получения нового порядка необходима положительная обратная связь системы и окружающей среды. Самоорганизация возникает в системе только при достаточно большом количестве элементов, связей. Нужен некоторый критический размер. В качестве примера можно привести взрыв атомной бомбы. Если масса урана меньше критической, то количество

нейтронов, образующихся в результате спонтанного распада урана, равно или меньше количества нейтронов, покидающих массу урана. Но если масса превышает критическую, число рождающихся нейтронов с лавиной все покидающих, то это количество растёт. Действие положительной обратной связи приводит к практически мгновенному (за доли миллисекунды) делению всей массы урана. Происходит атомный взрыв.

Все сказанное является необходимым условием для самоорганизации в системе. Вопрос о достаточности условий для каждой системы требует своего анализа.

В заключение можно отметить, что один из основателей синергетики Г. Хакен пишет: «Мы называем систему самоорганизующейся, если она без специфического воздействия извне обретает какую-то пространственную, временную или функциональную структуру. Под специфическим воздействием мы понимаем такое, которое навязывает системе структуру или функционирование»²². С известным трудом и этого определения можно понять, что для самоорганизации здесь имеются в виду действия, связанные с активностью. Именно тогда побудительные импульсы возникают изнутри самой системы «без специфического воздействия извне». В этом смысле они имеют большую «моральную» право называться самоорганизацией. Дальнейшая дешифровка этого определения может помочь понять, что под «специфическим воздействием извне» для организованных систем понимается сигнал (информация), поступающая из внешней среды. Однако почти микроэнергетическая информация не способна непосредственно осуществлять самоорганизацию системы. Из чего следует, что организованная система всегда самоорганизуется в результате реакции в ответ на информацию, поступающую из в извне. Следовательно, в информации, поступающую на сэле, поступающую из извне. Следовательно, как правило, является и самоорганизующейся.

В момент самоорганизации обычно происходят изменения состояний элементов — как сигнальных, так и программных. В процессе роста, эволюции, травм, выхода из строя некоторых блоков автоматических систем, ввода в действие новых блоков и программ и т. п. происходит изменение как числа сэлов сигнальных и программных элементов, так и их состава.

В зависимости от договоренности можно считать, что начало самоорганизации, использующее уже более высокую организацию, всегда имеет место и тогда же, когда организация системы, не достигнув своих новых результатов, сама перестраивает свою структуру и осуществляет «новые пробы». Такое изменение поднимает понятие самоорганизации на более высокий уровень: уровень третьего порядка типа акцептора действия²¹) и на этом уровне находится уже и столь несложная структура, как гомеостат — Эбби (адл). Таким образом, очевидно, что процессы самоорганизации — это процессы в организованных системах, определяемые и характеризуемые изменением числа в информационных, сигнальных элементов, а также состоящий из этих элементов. Сам же уровень, с которого организованная система должна считаться самоорганизующейся, должен явиться результатом соглашения.

Глава вторая§ 3.2. Формирование синергетического закона динамики квантования количественно-качественных изменений в открытых системах

Одно из самых поразительных явлений и наиболее интригующих из проблем, с которыми сталкиваются ученые — это образование высокоупорядоченных структур из слабоупорядоченных или даже из хаоса. Г. Хакен

Формирование закона на основе теории информации

Процесс познания мира, равнозначный процессу устранения неопределенности представлений о нем, означает приведение в соответствие субъективно воспринимаемого разнообразия равновеликому, существующему объективно в окружающем мире, в этих формах, структурах. Равноценный получению информации процесс снятия, устранения неопределенности, начинающийся с абсолютного его значения, соответствующего полному незнанию, полученному в адекватной форме приращения с её сущности об его механизмам.

В 1932 году Дж. Нейманом была доказана теорема (пока в отношении микрообъектов физической реальности), смысл которой в том, что для них не существует неизвестных скрытых параметров, которые были бы причиной неопределенности этих объектов. Иными словами, причина неопределенности заключена в средствах и методах исследования микромира, а не в нем самом. Тогда, следовательно, неустранима операционально, сколь бы ни была её совершенной используемая в данных целях теория. Впрочем, об этом уже было сказано достаточно, когда мы приводили точку зрения В. П. Хюгга^24,25.

Здесь важнее и существеннее, однако, другое, именно то, что всякий факт знания рассматривается диалектически, на фоне незнания, как бы «предугадывая» всю толщу последнего и корректируя соответствующим образом тактику научного поиска, раздвигая единое.

Исходя из диалектической сущности информации, обнаруживаем, что она фигурирует раздвоенной в противоположности, которые в любом из фиксированных отношений составляют универсум: свободная и связанная, возможная и действительная, субъективная и объективная, реальная (актуальная) и потенциальная и т. п. На этой посылке и исчисленные нами информации: количество информации в получаемом сообщении равно неопределенности его полного содержания, устраняемом в рамках субъект-объектных отношений, реально извлекаемой им информации (I_реальн) совпадает с частично устраняемой им неопределенностью (H_реальн).

Остаточная, т. е. реальная, неопределенность (H_реальн) представляя собой недопроизведенную (ожидаемую), потенциально возможную информацию (I_пот) о данном объекте, ситуации, системе, процессе, выступает как дополняющая уже снятую (определенность) член отношения. В теории информации «ожидаемая информация» (H_пот) от сообщения представляет собой как раз то, что мы называем энтропией, которая является мерой дезорганизации реалий мироздания²⁶. В силу этого справедливо тождество (H_реальн) ≡ (I_пот).

Таков механизм действия принципа двойственности, в формальной логике известного как правило де Моргана. Сложив тождества, имеем в одном случае

а в другом

Поскольку в первом случае отождествлены сечения универсума в двух специфически различных отношениях (раздельности и потенциальности), возможно обобщение тождества для всего многообразия специфик информации либо иных тесно связанных с нею форм, рассматриваемых всякий раз по отдельности, в собственном качестве каждой из них (при этом отношение аддитивности может быть выведено за пределы простой операции суммирования численных величин):

Точно так же возможно обобщение и тождества на случай произвольного выбора отношения (в нем фиксируются члены универсума, составляющие раздвоенное единство: информация связанная и свободная, мера однообразия и мера разнообразия, и на случай любого возможного универсума:

Здесь A и B — различия внутри единства, взаимоисключающие, но и взаимодополняющие, связанные противоположности, логически непересекающиеся классы или состояния субстрата некоторого целого. Единственное условие: A и B должны измеряться одной и той же мерой, быть сторонами одной и той же сущности, членами отношения, лежащего в основании единства.

Условия познания всех процессов мира как самодвижения, в их скачкообразном развитии, в их живой жизни-есть познание их как единства взаимоположностей — вот ключевая мысль, составляющая методологическую основу нашего соотношения с соотношением (3.2). Представляя логическую форму входящих в выражение структурогенеза, естественно протекающего в объективной действительности, это формализованное соотношение можно бы основой принципом, являющимся краеугольным камнем материалистической диалектики, теории раздвоения единого.

Зная величины I и H в крайних допустимых ситуациях (полного однообразия и полного разнообразия структурных компонентов), по формуле Хартли легко установить численное значение константы — инварианта²⁶. Предельное значение входящих в выражение (3.2) слагаемых I и H (при условии, что индекс у p_i изменяется от 1 до n), т. е.

Закон сохранения логарифма числа состояний, или максимума энтропии, I + H = log n в нормированной форме выглядит так:

Область изменения R и H̃ — сегмент [0,1].

Первое слагаемое (R = I/log n) Х. Шеннон назвал избыточностью, а второе (H̃ = H/log n) — относительной энтропией. В силу того что в последнее время появились другие определения избыточности, более явно связанные с различными свойствами структурного, функционального, «горячего» и прочего резервирования систем и их обусловленного — обозначаем R, что R называют информационной избыточностью.

Из всего множества значений H̃ и I в соотношении (3.3) два варианта (H̃ = 0, R = 1 и H̃ = 1, R = 0) представляют особый случай. Можно убедиться в том, что указанным пограничным значениям переменных — относительной энтропии и избыточности — отвечают двойственные состояния структур. При состоянии абсолютного однообразия и соответственно абсолютного разнообразия структурных компонентов: не их «единицы», или частот. В этом проявляется ещё одного рода диалектика: максимум структурного разнообразия элементов означает минимум разнообразия их частотного распределения.

Под структурной избыточностью, вообще говоря, понимают меру того, насколько действительная сложность структуры превышает её минимальное значение, при котором ещё возможно функционирование. Другими словами, речь идёт об относительности функциональной составляющей структурогенеза систем и в любой «целом» структурных элементов. Их наличие в системе делает условия достаточными для решения поставленных задач, осуществления заданных функций. Оптимальная избыточность «создает» (гарантирует) оптимальный уровень структурного разнообразия, а, следовательно, и организации материала. Сколь важен и неисчислим аналогически. Его решение по простоте должно быть сравнимым с представлениями о самой сложности — этом естественном свойстве организованных систем²⁶.

Глубокая внутренняя связь между информацией и строением (структурой) в её перспективе обнаруживается в поиске ограниченного «алфавита» структурных элементов систем природы. Комбинациями этих элементов будут создаваться более сложные образования, а в конечном счете — все многообразие окружающего мира. Становится ясным, что чётко дифференцированные структурные уровни систем объективного мира, подчиняющиеся законам самоорганизации, в естественном процессе развития этих законов могут быть выражены аналитическими средствами общих соотношений теории групп, теории инвариантов, алгоритмов, языковокодовых моделей, теории симметрии.

Квантифицируемость, расчленённость на компоненты и далее на элементы, неделимые в пределах данного уровня организации материи, позволяет внести общую меру, информацию выражаются уровнем организации систем. Оптимальное значение этой меры обеспечивает системе самосогласованный (подчиненный единому ритму все её составляющие) структурно-гармонический режим функционирования. Познание и использование этих естественных законов самоорганизации материала природы в проектировании и управлении, в формировании и организации тех объектов, с которыми человек имеет дело в своей разнообразной практической деятельности, сулят сократить пути возможного выбора, в естественном процессе развития этих законов экспериментов да перебора небольшого круга альтернатив, гарантирующих эффективные решения.

Таким образом, принцип сохранения единого предполагает общую логическую форму закона сохранения субстанций систем, т. е. в этом смысле природного, которое выражает в устойчивую структурную природу. Формально закон этот имеет вид соотношения (3.2), может быть приведен к более удобному для анализа аддитивному виду:

где Ã и B̃ — относительные вклады («весы») составляющих единого компонентов, или частей целого, сторон некой единой сущности.

Сущность всегда противоречива, внутренне дифференцирована. Поэтому она, во-первых, никогда не открывается сразу всей в объекте, во-вторых, ей бы было заложенное познание, в-третьих, связанные отношением сходства «сходства» способны выражать себя по интенсивности (степеней), её «самосхождение» и полноте в действительности воплощено в ряде следующих друг за другом четко различающихся между собой специфик, или состояний нового качества. Так, элементарные частицы в космическом плане столь близки друг другу, имея до общую материальную природу — природу вещества, а, следовательно, и сущность.

С одной стороны, Ã и B̃ находятся в определенном отношении. Будучи генетически связаны друг с другом, они связаны единством сущности. Эта их природа заставляет предполагать наличие элементарной фундаментальной, своего рода кванта субстрата отношения. Он кратное число раз «сумещается в каж­дой из данных противоположностей, исчерпывая их полностью, без остатка. Эти условия состоятельности закона создаются действительными условиями состоятельности закона сохранения (3.1).

С другой стороны, и в то же время вне сказано ранее, дуализм сущности невозможен, даже если не носителем выступает субстанция раздвоенного единства. Единое в таком случае не теряет своей сущности, и аккумулирует в себе и в своих противоположностей, что эта сущность обладает статусом действительности — разумной необходимости, логической убедительности, нравственной правды, практической достоверности и т. д. распространить. Изложенное выше означает: в естественных процессах становления объективная самоорганизация устойчиво возможна лишь при одной составляющей внутренне противоречивого единого, вторая же выполняет в ней подчинённую роль, обладая сравнительно узким пространственным и временными границами усиествования, условиями либо потерпит фиктивными (ложно-зорными) достоинствами, ценностями, нормами, или даже пребывает в постоянном «предсуществующем» своего приближающегося распада.

В современной науке обрело конкретизацию, стало определенее и строже то, что сравнительно недавно было осознано как общая мировоззренческая установка монистической философии. «Разнятое явление представляет все вещи как «детали» единой сущности. Эти вещи отличаются своим расположением на общей шкале развития, отличаются по степени, по качеству»^20,27. Диалектический материализм дал развитому монизму твердую научную основу. В теории отражения диалектического материализма дана веский понимать как нечто единое, развивающееся… как… постепенно нарастающего достигнуть степени организованности или же укладывающихся внутренняя самоорганизации. Вещи отличаются, следовательно, лишь как возникают, до тех пор по строгой научности не уклоняются. Чей, собственно, является ли организованностью, откуда не уклоняются. Чей, собственно, является ли организованностью, откуда не уклоняются. Точнее, чтобы тоже удалось точно, математическим путем выразить степень организованности и более упорядоченности различных материальных систем. На этой основе можно будет построить единую шкалу качеств.

В этих целях продолжаем анализ соотношения (3.1). Если Ã — независимая (центральная) составляющая единого, заключающая в себе его сущность, то её изменение вызывает также и изменение «антипода» B, что выражается связью B = f(A). Внутренние развитие подобного единого однопараметрично, причем параметр ведёт «второй» латентной переменной, глубоко упрятанной во внешней оболочке вещей. Дальнейшее изучение этой связи удобно проводить

при значениях Ã и B̃, равных соответственно H̃ и R, ориентируясь на частоту, на фундаментальную форму закона сохранения (3.3).

Итак, согласно принципу кратных отношений, состоящая билогарифмическая зависимость log R = (s + 1) log H̃; в другом, симметричном случае log H̃ = (s + 1) log R, принимается простую (степенную) форму: R = H̃^s+1 либо H̃ = R^s+1, где знак кратности s = 0, 1, 2. Здесь использованы один из вариантов обобщенного принципа кратных отношений: «кванты», выражающиеся пропорциональными числами, могут быть соизмеримы, если они принадлежат одному и тому же классу, например, классу алгебраических чисел, множеству которых принадлежат.

Содержание данных соотношений легко понять даже с позиций «здравого» смысла: дезорганизация, кумулятивно накапливающаяся в системе микропорывами («квантами»), устраняется единообразными микродействиями (как), и наоборот, организация, создаваемая в целом отдельными усилиями многих, может свести на одно лишь вероятной акцией.

Можно предложить и другую схему вывода тех же соотношений, основываясь на стандартных образцах дедуктивных моделей классического естествознания.

Известно, что во многих случаях не слишком быстрых» и не слишком медленных процессах скорость изменения их характеризующего показателя пропорциональна текущему его значению. Энтропия, выражая состояние системы относительно её зрелости и наряду с избыточностью удовлетворяющая данному принципу; dH̃/dt = k₁ H̃, dR/dt = k₂R. Исключая время, t. е. перенося значение их фазовую плоскость переменных, имеем и концентрации сетки различных веществ. Так, например, круговорот воды и т. е. v = k₁/k₂ — коэффициент пропорциональности. Отсюда следует, что H̃ = cR^v. При c = 1, v = s + 1 это даёт уже известную степенную связь составляющих однозначующего целого (5/3) — относительной энтропии и избыточности. Все здесь сказанное согласно справедливым и в отношении более общей формы закона сохранения субстанции систем.

Таким образом, естественно считать, что условием нормального функционирования системы, переходов её от качества к качеству, саморазвития, вообще любой эволюции, совершающейся в соответствии с объективными законами, будет следующее: «запас» внутриструктурного разнообразия системы и «запас» однообразия крайне, представляющий собой определенные величины. В данных системах управления это даст возможность сравнительно просто обеспечить теперь определенности неупорядоченности, централизации над децентрализацией, организованности над структурности над случайными, приводящими амортизацией, аморфией, которая синонимична бесструктурности. Другими словами,

важно, чтобы мощность агентов, удерживающих в данной системе связанную информацию (сигналов, кодирующих знаков и т. п.), не менее чем на порядок превосходила мощности подавляющих эту информацию помех, всевозможных вредоносных аномалий, перекрывая или нейтрализуя их действие.

Почему показателю степени взято s + 1, а не s? Здесь принято в расчёт следующее. Наименьшее из допустимых значений этого параметра есть s = 0. Оно должно обеспечивать предельно возможное соотношение H̃ и R, при котором та или иная конкретная система ещё может пребывать в состоянии функционирования, существовать невырожденной, активной. Это достигается при равенстве H и R, чем предопределяется устойчивость, а точнее, квазиустойчивость системы в поле действия детерминированных факторов и факторов стохастических, взаимно уравновешивающих друг друга.

Перепишем соотношение (3.3) в виде

При R = H̃^s+1 оно выражает разность между бесконечной геометрической прогрессией и её частичной суммой. Эта разность для всякого натурального s составляет единицу. Здесь мы имеем приближение функции полиномом с заранее установленной постоянной мерой аппроксимации.

Мы располагаем, таким образом, двумя системами уравнений:

или, исключая одно из неизвестных:

Примечательно, что обобщённые параболы R = H̃^s+1 и R = H̃^s+1 в аффинных координатах имеют отрицательную эквиаффинную кривизну и лишь в случае s = 1 (по другим причинам также и s = 0) даёт исключение, что заставляет рассматривать их как особый в структурной организации систем.

Пользуясь разложением функции в ряд, запишем равноценные ему формы:

Эти соотношения имеют тот же смысл, что и равенство вероятностей разрозненного множества событий p₁ + p₂ + … + p_k + … = 1, где все p_i могут быть степенью какого-то одного параметра λ.

Первые 24 положительных корня уравнения (3.5а) сведены в табл. 3.1.

* Значения H̃ и R можно задавать также и в процентах: H̃ — 50; 61.8; 68.2; 72.5% … и R — 50; 38.2; 31.8; 27.6% …
** Решение уравнений (3.5а) и (3.5б) перестановочны.

Две равноправные системы уравнений (3.5) соответствуют объективно существующим в мире двум типам структурных связей, которыми управляют два рода законов — жёсткой детерминации и стохастики. Уравнения (3.5а) и (3.5б) моделируют, поэтому возможны два направления эволюции систем.

В одном случае это направление совпадает с процессом постепенного уменьшения энтропии и соответственного возрастанием избыточности, выражающей меру организации систем. Такой процесс, выходящий за пределы «термодинамической формы» движения, типичен для управляемых систем, изменяющих свои состояния под воздействием сосредоточенных команд и под действием обратных связей, корректирующих их поведение.

В другом же случае — с процессами простого до термодинамического уравновешивания (деградация, дезорганизация, деструктуризация), типичными для «косной» неорганической природы, в которой утрата порядка, распад, хаотизация идут в полном согласии со вторым началом термодинамики^28,29. Данную мысль, связывая с направленным изменением энтропии во времени, ясно высказывал ещё А. С. Эддингтон.

Структурная гармония систем и фибоначчиевы инварианты

Следует отметить, что из счетного множества положительных решений уравнений (3.4), (3.5) и образуют обобщённые фибоначчиевые ряды, или R_s-потоки в виде обобщённых чисел Фибоначчи.

Ряд чисел H̃_s и R_s в табл. 3.1 — ряд «опорных» точек, множество базовых констант, необходимых для конструктивного построения целевых функций, одномерная решетка узлов линии мер, характеризующих гармонические состояния структур в эволюции систем. Отсюда — возможность оперировать последовательностями (H̃_s) и (R_s) как оптимальными интегральными структурными показателями различных систем действительности и их структурными инвариантами, мерами гармоничности неких сложных наборов ингредиентов, образующих целое, универсум.

С обобщенными рядами Фибоначчи связаны новые возможности представления количества информации не по двоичному, а по иррациональному основанию. Сам факт тесной связи обобщённых чисел Фибоначчи и обнаружение новых способов помехоустойчивого кодирования информации столь многообъемом и глубок в своей сущности, что, как бы был велик научный потенциал, привлечённый к данной проблеме, он никогда не будет чрезмерным. Самокорректируемость кодов, помехоустойчивость, самодостоверность самим выходов структуры функционирования, самосинхронизуемость систем есть прямые выходы фибоначчиевых чисел к теории самоорганизующихся систем. Количество самоорганизующихся структур, ошибок в процессах их адаптаций и в поведении систем в точности равно s-параметру обобщенных фибоначчиевых алгоритмов.

Переход от одного уровня организации системы, режима функционирования и количества её внутриструктурного разнообразия к другому означает, в частности, смену s-алгоритмов, соответствующих отдельным устойчивым состояниям. Подобный процесс структурной перестройки систем и состоит в механизме такого рода переходов как непрерывной цепи состояний. Выход системы за пределы «области тяготения» s-инварианта свидетельствует о радикальных изменениях в составе или мер в структурных компонентов, о приобретении этой системой нового функционального отклика.

В дальнейшем рассмотрим возможности использования обобщённых золотых сечений в термодинамике необратимых процессов, системы, изменяясь и пребывая, способны самоорганизовываться в режим устойчивого состояния, как и иногда называют.

Согласно замечанию^28,40, оперировать понятием обратимого процесса «эквивалентно принятию закона сохранения энтропии, что делает энтропию подобной значимой. Энергия, однако, не может возникать или исчезать бесследно, подчиняясь закону неизменности превращений, тогда как возникновение (продуцирование) энтропии (в других ситуациях — информации) есть обычное явление для высокоорганизованной материи. Отсюда и различия более общего характера. В первом случае закон сохранения означает, что сумма скоростей возрастания и оттока энтропии системы равна нулю, тогда как во втором случае эти показатели равен скорости возникновения энтропии внутри системы. Это и составляет суть закона сохранения. Эта количество возникшей в единицу времени энтропии — важнейшая характеристика «нарастания необратимости» процесса. Скорость же возникновения энтропии внутри системы в свою очередь выражается через скорости изменения состава её структурных компонентов — процесс, который, обладая множеством степеней свободы, носит зачастую неравномерный характер.

Анализ состояния показывает, что именно малые значения s в ряде H̃_s — инварианте адекватны такому распределению структурных элементов самоорганизующихся систем, которое соответствует наиболее интенсивным функциональным режимам последних. Скрытый здесь механизм прост: чем дальше система от равновесия, т. е. от равномерного распределения (неоднородности) её структурного материала, тем большим ей дело не оказывается избыточность и тем оказываются более рельефными её на наибыстрейшее состояние, тем интенсивнее должна быть селекция потока, «питающего» процессы обмена, протекающие в системе. Следовательно, тем активнее должна быть сопротивляемость системы нивелирующим и «возмущающим» факторам, эффективнее использование ею своих внутренних ресурсов, мощнее селекция её движущего движение, обеспечивающих освоенный режим существования. Самое важное здесь — достаточный запас надёжности системы, способной гарантировать обретенный её режим функционирования, поддерживать структурные пропорции адекватных определенной H̃_s-инварианту.

Если состав компонентов, их соотношение, пропорция неизменны в течение какого-либо периода действия и в системе обладает стабильностью функционирования, то можно говорить о стационарности её состояния. Для последней необходимы «инвариантные во времени» условия, удовлетворяющие закону сохранения: приток субстрата и отток продуктов его превращения должны совершаться с постоянной скоростью, сбалансированно. Система как бы питается

низкоэнтропийной массой поступающего субстрата, выводя нейтрализуемый высокоэнтропийный продукт его расщепления. Равновесие — предельный случай стационарного состояния, когда потоки субстрата на входе и в выходе системы отсутствуют. Если равновесию свойственен максимум энтропии, то стационарности — минимум скорости её увеличения. Когда система достигает такого минимума, она может быть признана термодинамически эффективной. Это, в частности, означает, что КПД продуктивности используемых затрат (энергии, информации, ассигнований и т. п.) в данном состоянии наивысший. Другими словами, качество системы в стационарном состоянии выражает производство от энтропии, в равновесии же — сама энтропия. Равновесие — единственное состояние для системы с заданным набором параметров, стационарных же состояний может быть множество. В первом случае обменные процессы не могут, направление, далеко которого совершается в нему стремясь, есть путь деструктуризации, распада, и направление, на котором она с фиксированной интенсивностью обменных процессов и реакций, есть путь структурогенеза, путь прогресса. На этом пути система требуется, причём, чем дальше она уходит от стационарного равновесия, тем больше усилия. Эти «структурные силы» системы растут параллельно повышению её обобщённой стационарной неравновесности, распределенной вдоль всего пути.

Градиент, как известно, выражается через производную скалярной функции, в качестве которой может выступать сама энтропия или некоторая от нее зависящая диссипативная функция. Становятся понятными формальные основания существования избыточной энтропии, тем более интенсивно производимой в системе по мере «пробегания» по последовательности удаляющихся от равновесия стационарных состояний. Градиент напряжения, нарастающий в прогрессивно направленном движении систем (эволюция) и уменьшающийся в противоположном направлении (инволюция, деградация), и есть «причины» избытка энтропии, прироста за прироста, выражающегося её первой производной. Это и указывает на достаточный комплекс формальных оснований данного процесса. Ограничительным условием быть служат крайние значения (пределы) во «внутренне напряжённой» бинарной оппозиции (типа «организация—хаос», «жизнь—смерть» и т. п.), являющихся в указанном отношении шкалой движения системы. Термин «диссипативная структура» И. Пригожин ввёл для обозначения состояния частичной упорядоченности, возникающей далеко за пределами равно­

весия с его энтропийным максимумом. Такие структуры дают «поразительный пример, демонстрирующий способность неравновесности служить источником упорядоченности». «Мы бы хотели, пишут И. Пригожин и Г. Николис — найти такую функцию состояния, по свойствам которой можно судить о свойствах самой диссипативной структуры, тогда решение этой важной проблемы по сих пор не было получено». На их основания полагать, что это связано с обобщенным золотыми сечениями как инвариантной структурной «проточного равновесия» самоорганизующихся систем.

Природа обнаруженных И. Пригожиным закономерностей допускает их представление на самом общем уровне абстрагирования от любой конкретики бытия и явлений, без участия в объективностей смысла, который весьма наглядно может быть прояснен в терминах теории интерференции волн, резонанса. Интерференция, как известно, тесно связана с явлением, как когерентность.

Л. А. Шеленин²⁷, видящий в когерентности «общее свойство материи», отмечает «взаимосвязь когерентных явлений со структурой материи». Общее понятие когерентности, по его мнению, можно сформировать как базировку, согласование, синхронизацию, несложное взаимодействие между объектами. С математико-статистической стороны «когерентность» — свойство двух (или большего числа) случайных процессов, характеризующиеся их способностью взаимно усиливать и ослаблять друг друга при сложении». Когерентность волн наблюдается при интерференции двух или нескольких монохроматических пучков света: «Два пучка когерентны, если скоррелированы их флуктуации»²⁸.

В науке возможности использования данного понятия, равно как и практического освоения самого этого явления, существенно расширились. Достаточно назвать кванговые генераторы (лазеры), стереозапись и воспроизведение звука, радиоинтерферометры со сверхдлинными базами, позволяющие получать изображения далеких от Вселенной, синхронно фиксированные в разных точках планеты. Сейчас начало применения когерентных волн в интерференции волн в практической деятельности человека. Перспективы теории когерентности открываются везде, где обнаруживается структурный состав целого, образованной совокупностью различных компонентов и являющийся не чем иным, как «волной» как частот, групповых тех, тенденций или единой вероятности».

«В биологических системах», — замечают И. Пригожин и Г. Николис, — когерентность является правилом: неравенство концентраций поддерживается химическими реакциями и активным транспортом. Когерентное поведение… — характерная особенность био­

логических систем»³⁴. О том же пишет и специалист в теории информации С. Голдман³⁵: «Разнообразие характерных особенностей организма эквивалентно в теории связи разнообразию сигналов внешней среды эквивалентно большому отношению сигнал/шум… В больших живых организмах с целью обеспечения устойчивости организма постоянно повторяется хромосом по определенным законам от клетки к клетке»^36,37.

Существуют работы, в которых феномен когерентности выявлен в деятельности мозга, в групповом интеллекте согласованно работающих людей, в функционировании коллективным мышлением, обычно отбирающее решающую задачу, чем индивидуальное³⁸. Столь же широкий и понятий вид и волнового процесса: существуют ситуации, в которых далеко до ясности, что же считать волной и что претерпевает колебания. В общей теории относительности, например, конкурируют термины «волны метрики» и «волны кривизны»³⁹. Но это еще не последняя грань сложности проблемы³⁴.

Когерентные поля интерферируют, т. е., накладываясь друг на друга, образуют неоднородности — локальные свои усиления и ослабления, что называется стоячие волны. Чаще всего они являются результатом взаимодействия прямой волны и отраженной. Что касается связности в структурах информации, то её интерференция здесь осуществляется при описании «волнового» свойства одного и того же вектора p̄(p₁, p₂, …, p_n), разнесённого по двум «когерентным» функционалам H̃ и R.

Стоячие волны имеют узловые точки, или узлы. В них основные параметры волн (амплитуда, флуктуации частот) равны нулю. Субстрат, на котором протекает волновой процесс, в этих точках покоится, инвариантен относительно волнового процесса, что является препятствием для переноса энергии. Отождествив эти «островки покоя» с изображающими точками структуры, имеем состояния устойчивости последней. Если в качестве субстрата волнового процесса берут ряд H_s, то на нем узловыми точками являются состояния структуры (информация, организация, система, фрактур, гармония вещей и т. п.), отвечающие случаю сохранения, претерпевая метаморфозы лишь между ними. Функционирование систем, структура которых характеризуется подобного рода устойчивостью, протекает в таком случае наилучшим образом, наиболее естественно и с наименьшими издержками ввиду кратности (фактор, гарантирующий «фазированность» волны) — структурных компонентов системы. Так согласованность субстрата системы во всех его формах, гармоничность составляющих (сторон единого), на которые он разделен.

Само же течение волнового процесса, по основным своим параметрам (амплитуда, длина волны, частота) напоминающего интерференцию и по существу являющегося ею в обобщенно-абстрактной универсальной форме, зависит от масштабов самой системы. Так, демографических структурах распространяются «волнового» процесса может совершиться десятилетиями. Время же волновых процессов в микромире (тот же квантовой переход электронов в атоме от одной оболочки к другой с освобождением либо поглощением энергии) длится ничтожнейше доли секунды, тогда как при пересечении звездной радиоволны в нашей Галактике имеет длительность порядка 10¹⁰ лет.

С учетом всей специфики уровней организации материи, на которых находятся системы при одних и тех же механизмах и характере волнового процесса, столь высокий размах вариаций их собственных временных и пространственных масштабов лишь подчеркивает внутреннюю контрастность объективной реальности и одновременно её сущностное тождество, скажем, в аспекте волн, резонанса, законов сохранения.^*

Открытие непосредственной причастности обобщённых чисел Фибоначчи к теории оптимальных алгоритмов явилось неожиданностью. Ещё более неожиданным оказался факт, связи этих чисел с устойчивыми состояниями структур, всякой гармонией систем материальных и идеальных, мыслимых. Ведь ряд значений (H̃_s, табл. 3.1) есть последовательности обобщённых золотых сечений (s-сечений), фигурирующих как естественные инварианты структурно-определенных систем.

Таким образом, обобщённые золотые сечения и π/2 суть инварианты, на основе и посредством которых в процессах самоорганизации естественные системы образуют гармоничное строение, стационарный режим существования, структурно-функциональную (т. е. симметрично-числовую, организационную, с одной стороны, и другой, регулярно-ритмическую) устойчивость. Точки узловой линии мер — результат диалектических взаимопроникновений, «наложения» друг на друга диалектических взаимопроникновений в рамках связывающего их отношения. Соответственно обобщенные фибоначчиевы алгоритмы, которым подчиняется структурогенез «вдали от равновесия», и основанные на них стратегии поведения систем в её альтернативных методу «проб и ошибок» и наиболее известной гауссовой форме. В сложных системах, обладающих способностью изменяться по совокупности направлений, разнообразно воспри­

нимать или накапливать в своих структурах информацию, т. е. характеризующихся многими измерениями, узловые точки служат целевыми величинами в одну многократно протянутую величину (межкомпонентной «когерентной субстрата»), эквивалентной закону сохранения³⁴. Порядок общности этого механизма сравним с общностью занимавших Р. Фейнмана пожеланий: «Многообразия отдельных законов пронизаны некими общими принципами, которые так или иначе, содержатся в каждом законе»⁵³. На его диалектической сути остановлюсь в работе³⁴, где подробно рассматриваются системные структуры сложного продукта (материала), его эволюционные стадии и возможности с учетом интерференции информационных полей. В результате анализа многочисленных экспериментальных фактов он делает вывод, что структурная гармония систем природы, т. е. гармония их внутреннего строения, подчиняется чёткому, математическому закону³⁴.

Подобно тому, как мы имеем в квантовой теории, гармоничным (устойчивым, стационарным) состояниям систем объективного мира соответствуют особые числа, называемые обобщёнными золотыми сечениями. Эти числа — инварианты только для тех систем, в которых колебания диалектики дискретного и непрерывного, целого и частей, необходимого и случайного, единого и многого.

Современным научным данным подтверждается идущая ещё от древнегреческих философов глубокая мысль о том, что мир в целом и в деталях, и в каждом из своих структурных уровней, есть Текст. В данном случае под текстом не конкретный знаковый базис (алфавит), и единицу которого Текст образован (всё для выяснения законов структурообразования внутри на единой основе само по себе есть важнейшая задача науки), а комбинаторно-алгоритмический принцип, согласно которому членение действует лишь так, как действует природа, — соединения и разъединения^17,56.

Но мир есть не только Текст и в каждой своей структуре наряду с этим есть Волна. Другими словами, не только микрообъекты (объекты, изучаемые традиционными средствами квантовой теории), но и все существующие в действительности вещи, всё многообразие систем окружающего мира, в силу своей диалектической противоречивости внутри себя, помимо «информационно-структурного» и характерного Волну — структурный резонанс субстрата, из которого образованы. То есть «информационно-противоположных» внутри единого. Противоположности равноправны в своём целом, а, следовательно, ни одна из них не заполняет собой все «пространство отношения» и интерферирует с другой, образуя «узлы» неподвижности субстрата, «волнения» испыты­

вает другую. Само же течение волнового процесса, по основным своим параметрам — крайне абстрактная «материя» — субстрат систем, частотные (вероятностные) распределения их состава. Прибегая к физической терминологии с единственной целью разрушения у читателя психологического барьера в постижении трудно воспринимаемого явления, мы, однако, отмежевываемся от возможных упреков в механическом переносе известных в теоретической физике явлений на «неадекватные объекты», в «неправомерной аналогии».

Дело в том, что физическая интерференционная картина, возникает ли она при наложении когерентных световых пучков, звуковых волн или волн жидкости, есть всего лишь частный случай более общего, резонансного принципа природы, появляющегося и в интерференции «вглубь», в обобщенно-абстрактной форме целостной разделённой сущности; где есть сопоставление вещей и противоречий, оптимальной пропорциональности; где есть структурный резонанс симметричной структурно-метрической связности противоположности противоположностей в дифференцированной сущности вещей; где сопоставленность антитез — бинарная оппозиция, разветвляющаяся в своих внутренних уровней многообразия. Иными словами, по всем тем, что имеют общую меру вещей. Но поскольку объективной реальности в целом и в отдельных её проявлениях диалектической противоречивости имманентно, то и структурный резонанс, характеризуемый рядом инвариантов по узловым точкам, закономерно проявляется в её состояниях, в формах существования материи.

Единство разнообразного — известный принцип гармонии — устанавливается в структурах не произвольно, а в строгом соответствии с определенным математическим законом независимо от чего бы то ни было воли или сознания, поскольку речь идет о естественных вещах. Ограниченное на разнообразие тождественности информации и измеряется её количеством. Достигается миром гармония хранится в накопленной им «информации»^56,57. Соизмеримость вещей, их составляющих и из мельчайших неделимых в пределах данного структурного уровня единиц («квантов» субстрата) обеспечивает действие принципа кратных чисел (отношений) и, следовательно, в структурной гармонии^54,40.

Сочетание диалектического и общенаучного подхода к проблеме структурной гармонии систем позволило выявить ряд фундаментальных инвариантов — особых точек узловой линии мер, служащих центрами и границами определенных зон, или областей единых мер, или областей, типичными которых является «единую шкалу качеств^22,48». Благодаря этому на основе одних и тех же мер значений мер для систем становится возможным дать ответ на вопрос о том, в каких границах и в какой степени данная система в своем строении гармонична (дисгармонична). Естественные фундаментальные

инварианты в данном случае выступают объективно существующее явление структурного резонанса в действительности, вскрывающие его волновую природу. В дополнении с обобщенными фибоначчиевыми инвариантами обнаруживаются общий закон, представляющий счетную последовательности фундаментальных изменений, каждый из которых дает себя адекватного совокупности логических планов структурного расчёта, может служить тем самым фиксатором «уровня» системной организации материи безотносительно к природе целого, месту, времени, характеру реализующихся в нем движений и функций, форме субстрата, специфике роста.

Мировоззренческое значение обобщенных фибоначчиевых алгоритмов и инвариантов выражается прежде всего в том, что в них находит разрешение противоречие необходимого и случайного, вероятностно-стохастических и жёстко-детерминистских аспектов действительности, в силу чего становятся более рельефными пути построения целостной научной картины мира. Происходящее же в процессах самоорганизации диалектические превращения объектов как систем обнаруживает общие основания их к количественному механизмы диалектического скачка. Можно с уверенностью сказать, что диалектический скачок — это переход от одного «алгоритмо» поведения (инварианта) к другому. Мы говорим, что в свет, сколь экстремальными являются эти результаты для методологии системных исследований проблемы развития. Ведь «системная модель развития имеет основной идеей представление развитие как прогресса целостности»^40,41.

Целостность, структурно-функциональное (качественно-количественное) соответствие и собственный масштаб времени — вот наиболее выпуклые стороны объектов как систем.

Ко всякой самоорганизующейся системе каждому со сменой её структурных состояний, сопровождающейся структурой времени, «привязанной» к определенному инварианту H̃_s поэтому золотому сечению как характеристике стационарного состояния этой системы.

В философских теориях характер «фазового» ступенчатого движения от одной плоскости к другому общепринятым в «максималистской» (применительно к развитию общества через смену формаций), так и в локальных вариантах, скажем, в становления отдельного индивида, личности. В любом случае диалектика этих процессов осуществляется на магистрали узловой линии мер. Анализ диалектического механизма развития показывает, что «вся непрерывная линия становления содержит разного

рода неподвижные узлы, которые отнюдь не задерживают самого его становления, а означают прерывание единого его типа в другом»^43,55. «Все общественные порядки, сменяющие друг друга в ходе истории, представляют собой лишь преходящие ступени бесконечного развития человеческого общества от низшей ступени к высшей»⁴⁷. Переход же общества от одной к бесконечного ряда ступеней и другой знаменуется приобретением им новой социальной функции. «Вся трудность политики и в искусстве политики состоит в том, чтобы учесть своеобразные задачи каждого такого перехода» (см. подробнее § 2.5). Установление соответствия между новой, исторически приобретенной структурой, с одной стороны, и социальной позицией общества, образом его жизни, характером и структурой потребления, способом производства, типом общественного сознания, иначе всем тем, что отличает его от деятельности сущности (функции), с другой, есть, безусловно, важнейшая часть этой политики. В роль вышеназванных инвариантов в этой теории весьма существенна.

И, наконец, согласно теории нелинейных неравновесных систем, процессы, системы, изменяясь и пребывая, способны самоорганизовываться в режим устойчивости в пределах равновесия. Разрушение такого режима может приводить к новым устойчивым формам. Для этого нужна строгая дозировка структурных составляющих, так сказать, квантованность их соизмеримость (предварительно соотносящаяся между собой) части целого как неделимое принадлежащего единого. «Квантовая мера» есть та широком смысле вполне возможная и требует оформления своего общенаучного статуса.

Теория обобщённых фибоначчиевых инвариантов, подобно всякой развивающейся ветви знания, поставила ряд больших задач исследования. Как определить и аналитически выразить функциональную гармонию систем, используя понятия кванта действия (минимальная форма которого есть постоянная Планка h) для каждого из уровней организации материи? Есть ли здесь независимый подход к решению задачи или достаточно теории фибоначчиевых инвариантов в соответствующем преломлении? Почему гармонизация одних систем происходит при s, а других — при (s + 1/2)-инвариантах, т. е. устойчивость достигаются в «узловых» и соответственное в «лучностных» точках единой фибоначчиевой шкалы? Связано ли это только с качественной спецификой систем, с их функциональной определённостью (направленностью) или здесь существенны иные причины? Требуется ли обстоятельной разработки математическая теория диссипативной функции и универсального структурного резонанса с учетом того, что s-инварианты есть так называемые алгебраические числа, обнаруживающие пря­

мую связь с комплексной переменной. Наконец, ждет исследования возможность неполноственных решений приложений результатов.

Практическое использование закона структурной гармонии систем принесет огромный выигрыш во времени и в средствах, в материалов и затратах сил при постановке и решении многих технологических, экономических, экологических и других задач. Он даст возможность к значительно большим пониманиям сути дела, нежели на иных исходных данных, направлять движение различных систем действительности к их стационарным (гармоничным) структурно-функциональным состояниям; совершенствовать технологии изготовления структурно сложных изделий, достигая максимально кратким и эффективным путем высокого качества продукта; определять и прогнозировать этапы развития различных народнохозяйственных структур, изменения экономических пропорций производства.

Таким образом, в историческом контексте^57,72 прослеживается генезис процесса формирования представлений о законе структурной гармонии систем, его метрических основах и дано ему надлежащее выражение средствами понятий и принципов современного знания, закон выражается в ряде числовых инвариантов и, проявляясь, в природе объективных явлений, по существу позволяет исключить многие несоразмерности и диспропорции в развитии систем, тем самым, способствуя их «гармоничному функционированию и развитию»^57,58.

Чувствительность и адаптивность открытых систем

Выше, используя основные положения теории информации, доказано, что переход системы от состояния к состоянию носит диалектический характер. Он осуществляется двойственным образом — посредством скачков от одного качества к другому и сравнительно медленной эволюцией в границах приобретенной специфики, а точнее, меры, устанавливающей гармоничное соответствие количественно-качественных характеристик на данной ступени развития целого. Смена ступеней, составляющая само существо процесса развития, есть смена мер: с каждой из них в пространстве состояний связана своя область специфики объекта, как саморазвивающейся системы, своих пространственно-временные характеристики и особый ритм её функционирования. Поэтому правомерно вести речь о собственном, или индивидуальном времени системы, связанном с рядом последовательно сменяющихся её структурно-функциональных состояний.

Далее приведем наглядный синергетический подход к доказательству вышеприведенных выводов, используя подход для описания закономерностей смены фаз в развитии любой базовой характеристики системы целого. На основе результатов совместного анализа решений уравнения роста или воспроизводства и опережающего прогнозирования его роста, развития «управляющей подсистемой»:

где x(t − τ_в) — размер системы в момент времени, запаздывающего относительно рассматриваемого t на интервал τ_в (время, например, релаксационного процесса); k_в — параметр воспроизводства; x(t + τ_у) — размер системы в момент времени t + τ_у, опережающего относительно рассматриваемого t на интервал τ_у (время, например, прогнозирования будущих ситуаций); k_у — параметр управления.

Отбрасывая области решения нелинейных дифференциальных уравнений (3.5а, б) в форме расходящихся колебаний, как не предсказуемые с точки зрения механизмов прогнозирования процессов роста, описываемых уравнениями управления (3.5) имеем:

Соотношение (3.7) показывает, что предельные темпы экспоненциального роста обратно пропорциональны временам запаздывания (кривая А рис. 5.1). В связи с чем рост с постоянным темпом возможен при временах запаздывания, не превосходящих τ_в, удовлетворяющих ограничению: k_вτ_в ≥ 3/2π. В этом смысле можно говорить о τ_в как о критическом параметре системы, если он происходит экспоненциально с постоянным темпом. При выходе за границу предельного значения времени для затухающих колебаний, определяемого условием (3.8), характер роста должен изменится за счёт величины темпов роста при сохранении их постоянства на нижнем уровне либо за счёт изменения самого характера роста, который уже не будет экспоненциальный.

Зная зависимость τ_в от размера и возраста, можно определить «критические» времена: например, момент времени, начиная с которого экспоненциальное развитие с начальным темпом прекратится. В этот момент начинают работать адаптационные механизмы для обеспечения новых стабильных режимов роста. К тому же полученная граница (3.8) (кривая В на рис. 3.2) отличается от границы А (рис. 3.2).

Решение уравнений роста и управления совпадает только в области параметров ниже границы (3.8). Это приводит к тому, что при достижении верхней границы появляющиеся в процессе воспроизводства расходящиеся оказываются принципиально не предсказуемыми с точки зрения рассматриваемого механизма управления. Как указывалось выше, адаптация может привести к соответствие действительным темпам роста и темпов роста предсказываемых механизмами управления, но возможно только за счёт такого изменения темпов роста, при достижении или критического уровня, при котором темпы воспроизводства и управления совпадут. Для роста требуется снижение темпов роста с верхней границы области (3.7) на нижнюю границу (3.8). В результате установится минимальная величина скачка в темпах роста 1,29 : 0,90 = 1,44. Приближенность данного значения величины скачка обуславливается безинерционностью и при этом темпы не падает ниже окрестности границы К < 0,90τ_у. Эти допущения обосновываются тем, что время перестройки темпов по сравнению с общим временем роста мало, а смещение в существенно более низкую область, при росте экспоненциальной прогнозируемости, совпадающим с режимами роста, не вне реализуют имеющихся у биосистемы ресурсов. В этой связи коррективно представить значение величины скачка K_а следующим образом

где Π_n-1 и Π_n — значения нижней и верхней границы возможных измерений параметров; ТК — технологическая культура и чувствительность к изменениям внешней среды (расчёт чувствительности для решения задачи в § 3.5) в деятельности открытой системы, n — номер фазы развития системы, определяющего уровень иерархии развития, а также мерность и масштаб метрики информационного описания систем (более частот, единиц измерений и т. п.); m — номер послеродового количественно-качественных флуктуаций (полиморфизм) внутри цикла развития (m = 1, 2, …, m_n), а m_n — общее их число в цикле, определяющее из условия соизмеримости масштабов метрик естественных флуктуаций гравитационного поля в фазе n. Основные понятия теории чувствительности и постановка проблемы выбора технических параметров систем рассматриваются в работах^60,61.

Устанавливается связь теории чувствительности^49,63 с классической проблемой устойчивости, строго обосновывается использование первого приближения, лежащего в основе решения большинства прикладных задач. Изучаются критические случаи, когда применение первого приближения дает существенно неверные результаты. Много внимания уделяется исследованию чувствительности краевых задач. С единых позиций рассматриваются методы исследования чувствительности разрывных конечномерных систем. Обращаются подходы и способы повышения чувствительности неремних характеристик. О значении m/2 см. § 2.5 во II части и рис. 3.3.

Фундаментальное значение при этом имеют сжатий (меры) изменения Π_n и ТК_n, так как их соизмеримость является ограничением количества количественных переходов (полиморфизмов) в пределах данного уровня (цикла) развития. Подробная динамика и диалектика процессов реализации и изменения состояний «устойчивости» — «адаптивности» систем исследована в работах^61,62, в которых доказано, что устойчивость и адаптивность — это принципиально новые этапы при стабилизации систем. Установленные значения ТК_n имеют принципиальное значение для функционирования и развития систем, так как они определяют их свойства устойчивости (примеры расчета ТК_n применительно к производственным, кредитно-финансовым, социально-экономическим и т. д.) приведены в литературе^26-67.

Таким образом, в процессе разработки, организации функционирования и развития открытых систем количественные изменения её базовых характеристик может проходить в сторону увеличения или уменьшения в π/2 раз, а изменения более чем в π/2 раз требуют качественные изменения в элементах (структурах, функциях), системах, подсистемах, процессах деятельности открытых систем, т. е. скачка, который может быть достигнут только за счёт принципиальных изменений (инноваций) структурах или принципов функционирования открытых систем.

В последовательном изменении Π_n и ТК_n в указанных пределах в цикле и заключается диалектика развития и функционирования открытых систем. При К_а = 1 и ТК = 0,57 или К₀ = 1,57; ТК = 0 открытая система становится неустойчивой, что предопределяет качественные изменения в структуре или функциях и её движение в точку устойчивого, а ещё более вероятную функционального равновесного — в учении и о соответствии Эммануила Сведенборга (1688–1772), в соответствии с которым все происходящее в нашем мире есть отражение того, что происходит в «небесах», где-то там, можно сказать, в бесконечности, в так называемой актуальной бесконечности.

Актуальная бесконечность в отличие от общеизвестной потенциальной бесконечности (возможность к любому числу прибавить единицу) определяется как бесконечность, существующая в виде реального объекта сразу всеми своими элементами. В материальном (трехмерном) пространстве она пребывать не может. Это категории высшего порядка, однако, согласно теореме Париса—Харрингтона даже относительно простые арифметические истины не возможно установить, не прибегая к понятию актуальной бесконечности. Научный поиск следует вести от осознания внешних категорий существования мироздания, всё более полно описывающих его. Человеческая мысль издавна переносится от поверхности земли во Вселенную, в иное измерение, пытаясь обрести истину и найти ответы на не решаемые вопросы.

В свете современного научного мировоззрения судьбы человечества, без сомнения, находятся в зависимости от судеб Вселенной, — это истина, признания которой настоятельно требуют данные современной точной науки. А. Чижевский на основании многочисленных исследований настолько точно обосновывает это положение, что его можно принять за аксиому²²².

Включая человека и его деятельность, современная наука тем самым предполагает некоторую зависимость, существующую между проявлениями деятельности человека и явлениями окружающей Среды. Жизнь земли, всей земли в целом, и с её атмосферой, и недрами, а также растениями, животными и со всем человечеством, следует рассматривать как жизнь одного общего организма. То же с полным правом относится и к Вселенной, существующей реально в актуально бесконечном пространстве и времени, к которой человек приобщается не путем её осознания (наблюдения со стороны), а путем соединения с ней в единое целое. Ибо целое реально лишь своих частей.

Положительное утверждение естествознания состоит в тезисе, что жизнь всякого отдельного объекта организуется текстом, представляющем фрагмент некоторого бесконечно большого «мира», обладающего актуальной полнотой. Причем все фрагменты существуют в едином хрональном (временном) поле в строгой причинной взаимосвязи друг с другом. Данное положение опровергает точку зрения эволюционистов, согласно которой сложные формы бытия соответствующей сложности, то есть под действием неслёдных законов природы, не ставящих перед собой никаких целей и работающих как автоматы, образовались из исходных простых форм. Такая ложная концепция обуславливает взгляд на человеческую историю как на закономерное восхождение от дикости к цивилизации, что порождает все формы расизма и национализма.

Циклы открытых систем и принцип кратности

Итак, две неустойчивости (конечная и бесконечная) порождают цикличность, периодичность функционирования систем, в том числе и открытых. Таким образом, закон квантования количественно-качественных изменений в открытых системах и есть следствия отражает реальную действительность, — возможность системы функционирования в нелинейной самоорганизующихся системах с обратными связями и открытых для притока энергии, вещества, информации, финансово-экономических ресурсов и т. д.

Заметим, что с точки зрения равновесной теории существование сладов неформально и служит признаком того, что в экономике что-то не достаточно. С позиций неравновесной теории, учитывающей эффекты нелинейности, цикл сам и слад как составная часть цикла) есть нормальное проявление функционирования экономики, способ присущий её самоорганизации и саморегулирования. Причем перечисленные свойства открытых систем являются необходимыми, но не достаточными; достаточные есть в большинстве случаев можно определить, исследуя предельные циклы открытых систем (см. подробнее § 2.5 II части издания).

Закон квантования количественно-качественных изменений в открытых системах, их цикличности есть фундаментальное значение, что одной из отличительных черт нелинейные циклы, к которой относятся финансово-кредитные циклы — замкнутый повторяющихся траекторий. Цикл означает повторение определенного характера движения. Предельным же означает, что или (или линейчатой) движение повторяется сколь угодно долго, что подробно рассмотрено нами выше.

В экономике предельному циклу соответствуют периодические изменения экономических показателей. Помимо ежегодного кругооборота хозяйственной жизни это деловые циклы Джиглера с продолжительностью в 7–11 лет, циклы Кузнеца с периодом 15–20 лет и колебания с периодом 50–60 лет, получившие название «длинных кондратьевских циклов». При исследовании циклов развития экономики была установлена интересная взаимозависимость: более продолжительные циклы как бы «вбирают» в себя, более короткие. Так, например, среднесрочные циклы Джиглера содержат ряд краткосрочных циклов Китчина; среднесрочной длины циклы Кузнеца отражают в себе удвоенные инвестиционный сектор, что соответствует длинной колебаний Кондратьева — удвоенный циклы Кузнеца и т. д. На основе данной взаимозависимости и закономерности квантования количественно-качественных изменений в открытых системах нами была выведена обобщённая формула продолжительности циклов T_i экономической динамики:

где ТК — технологическая культура оценки продолжительности цикла; n — показатель степени, имеющий следующее значение: для цикла Кондратьева n = 4; сезонных циклов Кузнеца n = 3; цикла Кузнеца (с двух десятилетий цикла Мура) n = 1; для среднесрочных циклов Мура n = −1; для хозяйственных циклов Китчина n = −2; W — базовый солнечный цикл (11 лет).

Говоря о сжимаемости циклов, следует отметить, что коэффициент кратности при этом равен (π/2). В этом случае проявляется запрещающий принцип (запрет Паули), характерный для развивающихся систем особо^57,67. Вообще следует отметить, что просто число, а одна из величин, определяющих структуру микро- и макромира, и не случайно входит в основные уравнения и формулы естествознания, особенно в физике.

Совокупность циклов открытых систем представляет способную пирамиду, вершину которой составляет долгосрочный цикл. С точки зрения долгосрочного прогнозирования использование длинных циклов системы прогнозирования и управления, в которой явно не учитывается цикличность.

Каждый цикл имеет повышательные и понижательные фазы. Заметим, что с точки зрения равновесной теории существования спадов ненормально и служит признаком того, что в экономике что-то не сложилось. С позиций неравновесной теории, учитывающей эффекты нелинейности, цикл (а тем самым и спад как составная часть цикла) есть нормальное проявление функционирования экономики, способ присущий её самоорганизации и саморегулирования.

Постепенное развитие адаптивности у малоадаптивных систем, помещенных в неблагоприятную среду, имеет результатом снижение их устойчивости. Наоборот, в адаптивной системе в благоприятной среде будет снижаться её адаптивность, и работоспособность тоже снизится, но быстро поймут в неблагоприятных условиях. Устойчивые системы больше и продуктивнее работают. Они хорошо соответствуют благоприятным условиям, но быстро гибнут в неблагоприятных условиях. Адаптивные работают хуже и часто «замирают», однако они способны работать в трудных условиях.

Обобщая вышесказанное, делаем вывод, что в процессе функционирования, развития открытых систем количественно-качественные переходы их в их квантуются с модулом (π/2 + ТК), где ТК изменяется в фазе роста от π/2−1 до ТК_min = 0. Причем при достижении в системе ТК_max и ТК_min происходит адаптационные перестройки, сопровождаемые изменением мер, масштабов (временных, частотных) для каждой эпохи (см. рис. 4). В измерении ТК от 0 до π/2 и K_а от 1 до π/2 и ТК в заключительном цикле функционирования и развития открытых систем. В заключается же диалектика функционирования и развития открытых систем. В одной фазе их в интервале ТК — масштабов времени служит элементом коррекции частотного (резонного) языка общения (взаимодействия, «привязки») с внешней средой, другими открытыми системами и подсистемами. Путем унификации начала отсчета, носителем которого являются базисной единицы, мерила, или «кванта» субстрата, происходят, во-первых, согласование масштабов (полиморфий) пространства и времени целого и каждой из его составляющих и, во-вторых, установление между ними и каждой и в его частями твердой пропорции, сохраняющейся в процессе развития и самовоспроизводства сложного целого при неизменности их каче­

ства^55,56.

Процесс пропорционализации строения открытых систем как симметризации, в сущности, глубоко диалектичен. Важной чертой всякой совокупности различающихся по своим индивидуальным вкладам в целое частей, образующих систему, измеряемых общей мерой, является «самоподвижность» их разнообразия, необходимого для того установления оптимальных их разнообразия, необходимого для саморазвертывания функционирования системы, что в свою очередь требует их соразмерности, который служит для согласования частей целого в целом по их метрическим характеристикам. В целом особая существенность общая мера определенного масштаба (размера), к которой должны быть соотнесены все части целого, и величины этих частей и целого должны находиться в определенной закономерной связи⁴⁰. Если между частями целого, структурными элементами, или их метрическими измерениями, есть взаимодействие или связь (признак структурности), то каким бы слабым они ни были, они быстро или медленно совершают своё неотвратимое действие, — приводят все элементы к единству самосоглавности^26,34.

Единство меры означает также и единство всех соединенных воедино динамичных, обладающих определенным числом степеней свободы элементов. Структурная связь распространяет свое влияние и на всю совокупность, заставляя элементы сжиматься в более крупные группы, классы, конгломерации, качественно отличающиеся между собой. Естественной границей разнообразия служит однообразие, т. е. средний уровень важнейших характеристик, на которых фиксируется разнообразие. Диалектика здесь такова, что максимум различий состояний происходит при s, а других — при (s + 1/2)-инвариантах, т. е. устойчивость достигаются в «узловых» и соответственно в «узловых» точках единой фибоначчиевой шкалы? Связано ли это только с качественной спецификой систем, с их функциональной определенностью (направленностью)? И здесь существенны иные причины? Требуется ли обстоятельной разработки математическая теория диссипативной функции и универсального структурного резонанса с учетом того, что s-инварианты есть так называемые алгебраические числа, обнаруживающие пря­мую связь с комплексной переменной. Наконец, ждет исследования возможность неполноственных решений приложений результатов.

В этой связи обращает на себя внимание физический смысл «π», входящего в качестве основного параметра в формулу (3.9). В соответствии с существующими фундаментальными положениями современной физики с учетом данных последующих «евклидовой» меры объёмной меры осуществляется для площади через v (напряжённость), ускорение свободного падения), а для линейного размера через π_n = √(g_n/g₀). Значение π для систем при переходе от стадии сингулярных к стационарным и минимальное возможное значение g_n, необходимое и достаточное для зарождения системы⁴⁸. Причем многократно, у моментов фазы (стадии) развития описывается следующим образом: для (3.9) по формуле (3.9):

Важно обратить внимание на то, что также на 7 фазе развития открытой системы (n = 7,8) количественные изменения в открытых системах практически совпадают с количественными характеристиками её чувствительности к изменениям внешней среды, переходом через нестационарное хаотическое состояние в качественно новое «квазиустойчивое состояние» на некоторый период времени (фаз развития см. рис. 3). Причем оно раз подтверждается ранее сделанный вывод о том, что 7 является количественной мерой качественного сдвига. Особо следует отметить, что количественно различие в величинах π/2, 3С или s не превышает 5%, и поэтому все фундаментальные свойства золотого сечения в прикладных практических случаях можно распространить и на π/2. Последнее обстоятельство ещё более усиливает фундаментальность установления непрерывной связи с комплексной переменной. Наконец, ждет исследования возможность неполноственных целостностей приложений результатов.

Закон квантования количественно-качественных изменений

Соблюдение установленного закона составляет существо принципа бифуркаций в открытых системах. Таким образом, в процессе разработки, изготовления и функционирования открытой системы количественные изменения её базовых характеристик могут происходить в сторону увеличения или уменьшения в π/2 раз, а изменения более чем в π/2 раз требуют качественного изменения в элементах (структурах, функциях), системах, подсистемах, процессах функционирования, развития открытых систем, т. е. скачка, который может быть достигнут только за счет принципиальных изменений в принципе структурного построения и функционирования любой открытой системы.

В последовательном изменении K_А и ТК_А в указанных пределах в цикле и заключается диалектика развития и функционирования систем. При K_А = 1 и ТК = 0,5 или K_А = 1,57; ТК_А = 0 система приобретает неустойчивость, что предопределяет качественные изменения в структуре или функциях ее и ее подсистем по схеме, приведенной у Хакена²² (см. рис. 3.4).

Важно обратить внимание на то, что также на фазе 7 развития открытой системы (n = 7, 8) количественные изменения в открытой системе практически совпадают с количественными характеристиками ее чувствительности, и она — открытая система теряет устойчивость, переходя через нестационарное хаотическое состояние в качественно новое «квазиустойчивое состояние» на некоторый период времени (см. рис. 3.3 и 3.4). Еще раз подтверждается ранее сделанный вывод о том, что число 7 является количественной мерой качественного сдвига.

Вышеприведенное многообразие закономерностей, способов, механизмов организации, самоорганизации, развития и эволюции систем реализуется в рамках системы образцов, процессов, единого класса, среды, благодаря самому существованию и связям со средой, переходами для объект-системы посредством тождественного преобразования, либо путем 7 различных преобразований, именно изменений: 1) количества; 2) качества; 3) отношений; 4) количества и качества; 5) количества и отношений; 6) качества и отношений; 7) количества, качества и отношений как и от первичных элементов, компонентов, субъектов открытых систем.

Особо следует отметить, что диалектические индивидуальные противоположности представляют собой дифференцированную сущность. Они суть — различные определения сущности. Истинными, действительными крайностями были бы лишь полюс, человеческое и нечеловеческое род. В одном случае несовпадение различия существования, в другом — различие между сущностями, различие двух сущностей²⁴.

Развитие открытых систем реализуется ступенчато (скачками) путем изменения качественных характеристик, структурно-функционального соответствия их в их фиксации новой структуры открытых систем или их посистем, подразделений и т. п.

Установленный закон является количественно-качественной конкретизацией единства всеобще действующих в природе и обществе диалектических структурных законов, на которых зиждутся механизмы их самоорганизации — законов саморазвития меры, проявления количества и качества, развития, и проявляются в природе объективных явлений, и пронизан меры и вносит коренные изменения и обобщения в существующие представления о динамике развития, функционирования открытых систем, и, проявляясь в природе объективных явлений и социуме, позволяет исключить многие несоразмерности и диспропорции в развитии открытых систем, тем самым, способствуя их «гармоничному функционированию и развитию».

Весьма эффективно его использование при решении такой фундаментальной проблемы как проблема организации и управления любыми открытыми системами и исключения существующих противоречий между, например, организованностью и экономическими законами. Безраздельное господство закона возрастания энтропии в открытых системах характеризует надёжность последних — естественно среды, общества или техносферы), критерии различения нормы и патологии в этих системах, внутренние механизмы гармонизации по всей совокупности своих процессуальных форм. Таковы же и критерии масштабной её действия в смысле предсказания, нести в более широком качестве её эволюции и инволюции, структурогенеза и деструктивных изменений, деградации и адаптации (респонсивности) в различных средах; стереотипов поведения в доктринах, критической и закритической областях существования в условиях линейного и нелинейного расширения простран­

ства возможностей, границ и режимов функционирования, достижения этими системами равновесных и неравновесных состояний. Наконец, сюда же мы можем отнести и все связанное с всеобщим законом квантования отношений, базирующемся на диалектическом раздвоении единого и ряд общесистемных моментов по диалектической природе процесса превращения в реальность вероятных альтернатив, ведущих понятийному содержанию, а также операциональности дайнобольно процесса, когда не включён субъект действия открытой системы.

Основным фундаментальным и прикладным значением установленного закона является обоснование основ системной экономической метрики^53,68,68 и принципиальной полное возможности оптимизации управляющих открытых систем, обладающих в своих структурных основаниях статистической природой либо подчиняющихся отношениям части и целого. Этот путь предпослагает закономерности их эффективности и качества не путем устранения соответствующих их ё одного из ряда инвариантов. Процесс максимизации в данной операции остается, что называется «за кадром», его роль ограничивается выводом инвариантов или геометрического места точки стационарности некой тессеральной функции.

Установленный закон вносит коренные изменения и обобщения в существующие представления о динамике функционирования, развития открытых систем, и, проявляясь в природе объективных явлений и социуме, позволяет исключить многие несоразмерности и диспропорции в развитии открытых систем, тем самым, способствуя их «гармоничному функционированию и развитию».

Теоретическое и практическое использование установленного закона принесёт огромный выигрыш по времени и в средствах, в материале и затратах сил при постановке и решении многих народнохозяйственных задач. Установленный закон даёт возможность к значительно большим пониманиям сути дела, нежели на иных исходных данных, направлять движение различных систем действительности и их стационарным (гармоничным) структурно-функциональным состояниям; совершенствовать финансово-кредитные технологии, достигая наиболее кратким и эффективным путем высокого качества продукта; определять и прогнозировать этапы развития различных структур, изменения в пропорциях и сфер деятельности открытых систем, и изменения в пропорциях и сфер деятельности.

Все вышеизложенное позволяет в качестве нормы, устойчивости и гибкости открытых систем, как чувствительности к ним квантованных количественно-качественных пере­

ходов в открытых системах. Причем в качестве меры являются π/2 или золотое сечение s (см. табл. 3.1).

Перспективным и продуктивным средством получения такого знания всё более становится структурный подход, особенно структурный анализ систем на основе общенаучных методов и моделей. Здесь проявляется назревшая потребность проводить взгляд на вещи как на особого рода целостности, обладающие устойчивостью своей природы, на особую роль качественных черт, неизменным качественным содержанием (структурой и функцией).

Представляя, например, социум как некое пропорционально целое, подчиняющееся закону гармонической или в соответствии с числами пентагональной симметрии (числа золотого сечения) установленный закон квантования количественно-качественных изменений позволяет осветить проблему структурной гармонии в её генезисе; раскрыть самый принцип установления гармоничности целого в структурах природы и общества, систем различных классов; разрешить проблему гармонизации структур в чёткие количественные основания с указанием методов достижения этой цели; подчеркнуть центральную роль гармонии систем; предложить новый подход к выявлению устойчивых состояний самоорганизующихся систем, возникающих в диалектическом единстве необходимого и случайного, как сумерек и функции, внешнего и внутреннего; показать, что структурогенез систем развития систем, подчиняясь сопоставлении связей о узловой линии мер, по существу представляет смены потоков определенных инвариантов, фиксирующих ряд гармонических состояний, в более широком смысле — количественно выраженной меры диалектических связей систем.

Так, например, в соответствии с законом диалектических скачков в процессах гармонизации структур объективного мира реализуется механизм ограничения единообразия некоторого ансамбля, совокупности членов отношения, частей целого, других словами, многообразия. Этот механизм представляет собой превращение формы закона сохранения разнообразия системы, тогда как заключение основе диалектических законах единства и борьбы противоположностей, отрицания отрицания, перехода количества в качество и состоит лишь при наличии тех условий, в которых действует только эти законы, наиболее чётко проявляющиеся в процессах экономического, исторического развития и т. д. Это особенно отчетливо проявляется при анализе систем, создаваемых человеком.

Действительно, в результате человеческой деятельности, направленной на удовлетворение общественных и личных потребностей создаются и функционируют системы, например, социально-экономические системы, с целью развития научной, производственной, технической и социально-экономической культуры процедурам разработки и постановок продукции на производство или услуги относительно дестабилизирующего фактора, которым является ускорение научно-технического прогресса. Причем объективной закономерностью и необходимостью ускорения научно-технического прогресса являются проявления экономического закона экономии времени, который тождественен закону роста производительности совокупного общественного труда. Суть этого закона состоит в том, что по мере развития производительных сил общества постоянно снижаются затраты труда для удовлетворения общественных потребностей. Улучшение потребительских свойств продукции неразрывно связано с затратами общественного труда, а требование сокращения затрат общественного труда объективно вызывает необходимость совершенствования выпускаемой продукции путем использования достижений научно-технического прогресса.

Основными характеристиками, вступающими в противоречие при создании, например, производственной систем, являются время и стоимость освоения новой продукции и качество получаемых изделий. Время выступает как мера темпов научно-технического прогресса, и существует тенденция всемерного сокращения его при освоении новых изделий. Стоимость определяется степенью оптимальности решений по конструкции изделия, технологии и экономике производства, и требования в этом отношении постоянно возрастают.

Поскольку функционирование и развитие сложных систем определяется научно-техническим прогрессом, то важными являются исследования, связанные с установлением особенностей развития систем в условиях интенсификации экономики и ускорения научно-технического прогресса, особенностей обновления систем, особенностей динамики их технико-экономических показателей систем в период освоения и периодического выпуска и т. д. При этом научно-технический прогресс следует рассматривать как характерную особенность развития науки и техники, и соответственно производительных сил общества в XXI веке. Научно-технический прогресс как понятие чётко отражает в себе синтез развития науки и техники, превращение науки в непосредственную производительную силу. «Сращивание» развития науки и техники характеризуется рядом признаков и следующих закономерностей: закономерность преобла­

дающего опережающего развития науки по отношению к развитию техники, при котором «технический, социально-экономический и т. д. прогресс становится материализацией прогресса научного»; закономерности нелинейности и неравномерности прогрессивного развития науки и техники; закономерность сокращения временных интервалов научных, экономических, технических и научно-технических циклов систем, повышением «плотности» потока научно-технических разрывов (ТР) или прорывов в них (рис. 3.5).

В этой связи представляется целесообразным использовать закон квантования количественно-качественных изменений в открытых системах для оценки гибкости систем с целью идентификации нкала нестабильности внешней среды с необходимой гибкости любых систем, в том числе открытых.

Концепция делового цикла или цикла развития инноваций, обновления систем лежит в основе исследования динамики и синхронизма многих экономических процессов. Например, общеэкономического, рыночной конъюнктуры, а также позволяет четко решать проблему «время — эффективность систем».

В заключение отметим, что при самоорганизации открытых систем особое место занимает структурогенез открытых систем. Раздвоение единого, объективно представляющего всеобщий механизм или

Научно-технический прогресс и циклы инноваций

максимизации и минимизации единосущего, но раздвоение ограниченного разнообразия. Возникает вопрос: какова истинная природа означенных форм и «путей», и нет ведущих? Ведь в действительности они никогда не проявляются позднее того, как предметы начинают сводиться к единству в процессе структурогенеза данной системы, т. е. до всякого существования частей в целом.

В этой связи обращает на себя внимание физический смысл «π», входящего в качестве основного параметра в формулу (3.9). В соответствии с существующими фундаментальными положениями современной физики с учетом данных перехода с «евклидовой» меры объёмной меры существляется для площади через π (напряженностей), ускорение свободного падения), а для линейного размера через π_n = √(g_n/g₀). Значение π для систем при переходе сингулярных от размера через π_n = √(g_n/g₀). Минимальное возможное значение g_n, необходимое и достаточное для зарождения системы.

Принцип кратности составляющих целого, объединенных некой общей для всего целого связью или взаимодействием в любом из раздробленных метризованных отношений, действует на каждом уровне структурной организации материи. «Принцип кратности чисел», являющихся превращенной формой закона подобия, ещё не изучен в должной мере в связи с кругом проблем структурной избыточности, самосинхронизации ансамбля движущихся составляющих одного и того же единства, приведения в единство множества связанных особенностей действий, что выступает существенными моментами управления развитием структур. Другим существенным моментом является динамика изменения меры или системного времени^27,72.

Таким образом, в результате человеческой деятельности рождается необходимая концепция самоорганизации открытых систем, в которой в значительной мере раскрывается порядок их функционирования и развития, происходящий в природе объективных явлений и социуме, позволяющий исключить многие несоразмерности и диспропорции в развитии открытых систем, тем самым, способствуя их «гармоничному функционированию и развитию».

Глава третья§ 3.3. Проявление установленного нами закона в § 3.2 в закономерностях строения вещества

Почему природа не делает ничего понапрасну, и откуда проистекает весь порядок и красота, которые мы видим в мире? И. Ньютон

Очевидно, природа хорошо взаимодействует с ЕИПВ. Р. Мирзоев

Гармония структуры и движений планет Солнечной системы, та «музыка сфер», что не давала покоя Иоганну Кеплеру, поражала даже непосвящённых и поэтов. С давних времён эта гармония служила предметом глубоких философских размышлений и не установленного научного поиска. В чём скрытый смысл этой гармонии? Почему природа выбрала этот, наблюдаемый в единственном экземпляре и кажущийся нам гармоничным и естественным, а иногда и парадоксальным способ существования?

Более двухсот лет, например, классическая небесная механика хранит величественное молчание по поводу эмпирического закона Тициуса—Боде (закона планетных расстояний). Этот вызов, навеянный представлениями Кеплера и его «Гармонией мира» и «Космографической тайной», был брошен ещё в 1766 году, но и до сих пор в рамках классических представлений не озадал какой-либо своё связное понимание тех расстояний планет от Солнца либо отвечающие им периоды обращения планет должны подниматься определённой, последовательно теоретически обоснованной закономерности. Почему?

Возможно, проблема чрезвычайно сложна или узок концептуальный базис и фундаментальные основания сложившихся представлений? В таком случае какие современные взгляды могут претендовать на роль этого базиса, включая естественным образом в себя игнорируемые классикой факты и явления? Однако прежде — о самих фактах, точнее, лишь об одном их комплексе.

Наблюдаемая структура Солнечной системы в значительной степени характеризуется линейными размерами её планетных орбит. Так, большие полуоси этих орбит, представленные в астрономических единицах, представляют собой возрастающую последовательность чисел. Эта величина, рассмотренная (или, как говорят математики, нормированной) ко вполне определённой, специально выбранной величине, неожиданно дают практически целочисленный ряд чисел.

Некоторые динамические параметры Солнечной системы также выстраиваются в неслучайные ряды. Это, например, так называемые секториальные скорости планет, углы наклонов орбит и осей вращения небесных тел и так далее.

О чём же говорят приведенные «голые», пока ещё, казалось бы, не обременные какой-либо интерпретацией факты? Не о том ли, что полученные весьма точное наблюдательное, эмпирическое, подтверждённое, точное наблюдательное дискретности структуры Солнечной системы? Не позволяют ли эти факты сделать кажущееся справедливым утверждение: Солнечная система квантована, во всяком случае, обладает, в частности, свойствами дискретности и целочисленности (счётности) её динамических параметров? Причём квантование происходит в соответствии с установленным нами в § 3.2 законом динамики квантования количественно-качественных изменений в открытых системах.

Цикл существования элементов в звёздах Вселенной

Так ещё ранее, русский мыслитель, учёный, революционер Н. Морозов высказал мысль, что все светила состоят: «из халкенитических соединений различных периодических систем, сменяющихся одни другими в стройном порядке»¹⁰. Последняя из этих периодических систем на земном шаре и есть система Менделеева, структуром представляющаяся… аналогичной с системой углеводородных радикалов органического мира¹⁰.

Глубока сама мысль о бесконечном ряде периодических систем, каждая из которых состоит лишь в «своих» объективных условиях природы и обладает строгой очерченной областью своей специфики, которую можно, очевидно, отождествить с фибоначчиевой s-областью. Чтобы подкрепить данный мысленный факт, обратимся к конкретному материалу — к Периодической системе элементов.

Пусть A — массовое число элемента, которое будем считать «целым». Число протонов (Z) и число нейтронов (N) — «части» этого элемента. Здесь, как видим, соблюдается своего рода закон сохранения: A = Z + N. Отношение большей «части» к «целому» и меньшей «части» к большей имеют вид: V₁ = N/A = 1−Z/A; V₂ = Z/N, откуда V₁(V₂ + 1) = 1. Вычислив эти показатели для каждого элемента Периодической системы (табл. 3.2), мы видим, что последовательность их значений последовательно стремится к константной величине 0,618; причём V₁ имеет данное число своим «правым» пределом, а V₂ — «левым». Отмечая на координатной плоскости V₁V₂ положенные точки для каждого из элементов, убеждаемся, что точка с координатами (0,618; 0,618) предельная. В то она получается построения на отложенных точках линии, имеющая слегка искривленный вид, подобно контуру псевдосферы, обладающей, как известно, отрицательной кривизной свойственной пространству Лобачевского. Но, как показал В. А. Фок, атомно — реальности именно этого пространства, на которое должно проявляться и в Периодической системе в виде, в которой самодвижущей фактор гравитации, атомная масса^20,21.

Возможно, что система 94-й (плутоний) отличает наименьшая дистанция между V₁ и V₂, как у гипотезы кодовых периодов 96-й элемент подтверждает объективность ряда кодовых оснований 4, 18, 96…^49,93. Совпадение этих показателей означало бы, что вряд ли порождаемая ими системность последовательности достигнет. Естественно поставить в этой связи вопрос: на каком основании номера этого индекса характерны? Таковым элементом нами должен быть отвечающий элемент с порядковым номером 126-й, все три параметра, ядра которого — A, Z, N — мантические числа. За ним должна открываться качественно новой устойчивости система, фибоначчиева 2-зона. Пределом для ряда значений V₁ здесь уже должен быть инвариант 0,682. На данном уровне структуры материи, если следовать логике фибоначчиевых алгоритмов, могут появляться весьма необычные, прямо так экзотические свойства вещества.

Вообще, ограничение 0,618 < V₁ < 0,682 говорит о том, что у далеких элементов Периодической системы, удовлетворяющих этому неравенству, в т. ч. следующих за 126-м, ядра «избыточны» в отношении нейтронов. Их устойчивое существование в природе возможно только в виде следы ради своему качеству среды, характеризующей численно высокими значениями же физических параметров (температура, давление и пр.). В виде более жестких естественных условий оказываются те элементы определенной фибоначчиевой системы, которые удовлетворяют неравенству 0,682 < V₁ < 0,725, выражающему количественные границы очередной области их организации вещества — фибоначчиевой 3-зоны её специфики.

Ряд этих периодических систем (фибоначчиевых, s-зон организации материи) потенциально бесконечен. Недра звезд — вот те наиболее подходящие в отношении естественных физических характеристик условия, где такие системы, концентрически вложенные друг в друга (подобно «сферам» пифагорейцев), порождают всё, всё начиная с известного нам космоса^23,46, плотность которого настолько мала, что в основном представлена материальной субстанцией. Вблизи энергии и недр светила, испускание её в космос в таком случае можно интерпретировать как следствие идущего в звёздах многоступенчатого процесса распада старшего в ряду элементов ряда Периодических систем нашей Вселенной. Вещество из глубинных структурных зон, превращаясь в другие зоны с параметром s — выводится в более близкие зоны с параметром s — 2, 1, 0.

В итоге, пройдя сквозь эту иерархию s-зон «фотогенезиса», наружу выносятся мощные потоки излучений, истекающие из ядер «суператомов» далеких Периодических систем и других нашей Вселенной» и особенно Солнечной системы, нашим Солнцем и т. д. В результате появляется ряд аномалий сверхсистемы, биологические часы, ориентация в пространстве и т. д. Известно, что погоду и климат определяет фотонное излучение Солнца. Изменение его на 0,1 % в течение года является глобальной температуре на земле на 0,1°, что уже влияет на климат. Источником энергии Солнца являются термоядерные реакции, идущие в его недрах. 10 % всей энергии этих реакций уносят нейтрино, которые тут же покидают Солнце.

В термоядерных реакциях гамма-кванты, многократно сталкиваясь и переизлучаясь в спрессованной толще солнечного вещества, становятся «мягче» и только через сотни тысяч лет достигают поверхности Солнца и покидают его в виде фотонов.

Значительно быстрее происходит перенос энергии конвекций раскаленных потоков, скорость которых может достигать сотни метров в секунду. В этом случае образующиеся в центре Солнца энергия достигает его поверхности и уйдёт в космическое пространство через несколько десятков суток. А нейтринное излучение оперяющую информацию о будущей светимости (Солнца, живой мир) заблаговременно подготовив. В этом аспекте можно объяснить беспокойство во время солнечных затмений, когда поток солнечных нейтрино ослабляется заслонённой Луной. Резкое и неожиданное уменьшение нейтринного потока воспринимается животными как свидетельство предстоящего катаклизма и вызывает у них состояние тревоги в массе. То же самое можно сказать и о невежественной реакции людей — детей природы — в недалеком прошлом, когда затмения Солнца воспринимались как незнаменование эпидемий, мора и других несчастий.

Многочисленными исследованиями установлено, что каждый живой организм имеет «часы», точность которых сравнима с точностью наших лучших хронометров. Но никому пока не удалось найти причины такой высокой точности «живых часов». Специальные эксперименты доказали, что их ход не зависит от вращения Земли. Высказывались предположения о внеземном источнике их работы.

При этом внимание обращено на совпадение дискретности отсчёта «живыми часами» голубей в экспериментах Шмидт-Кенига и «молекулярной хронометрии» дрозофил. Эти независимые эксперименты у разных животных дают одну и ту же секунду. Именно с такой периодичностью какой-то внеземный импульсный источник протекающего излучения синхронизует ход биологических часов у всех обитателей Земли. Как импульс тока центральной станции одновременными скачками двигают стрелки городских часов.

Излучение этого источника обязательно должно быть проникающим, чтобы не останавливаться «часы» у обитателей «ночной» стороны. Из всех известных ныне проникающих излучений на эту роль прекрасно подходит нейтринное. Солнце является одним из мощных источников. Однако этой идее нужно преодолеть две парадигмы.

Первая. Если нейтринное излучение Солнца пронизывает колоссальную толщу Земли, то как же могут улавливать микроскопические биологические «часы»? Созданные физиками детекторы нейтрино имеют циклопические размеры с массой в тысячи тонн и… ничтожную эффективность. Неужели эволюция живого создала такие молекулярно-ловушки нейтрино столь высокой эффективности? Хотя не секрет, перед которым в науке только что приобретен возможной только полнота, тем что не успели узнать, о таким же успехом и то, что нам ещё предстоит открыть.

Вторая. Согласно господствующей ныне теории X. Бете⁴¹, образование энергии в Солнце происходит спокойно и непрерывно (как в керосиновой лампе), а не импульсами, что требуется для движения биологических часов. Впрочем, уже высказывались сомнения многих астрофизиков в справедливости модели «керосинового» Солнца. Предложение о наличии в центре Солнца маленькой чёрной дыры или «гравастара» нашло космологов. В 1985 году выдвинута гипотеза импульсного ядра Солнца. Вот и есть.

Структура Периодической системы и фибоначчиев закон

В пятом разделе таблицы Менделеева количество α-элементов так относится к количеству лантаноидов (f-элементов), как это последнее к сумме данных количеств. Обо отношения составляют пропорцию золотого сечения. Те же соотношения характерны и для p- и α-элементов в третьем и четвёртом периодах.

Ещё один пример, обнаруживающий «фибоначчиев закон» в структуре вещества, связан с типичной нулевого периода, без всякого обосновываемой в научной литературе²⁰. Образуя кумулятивные суммы количества элементов, заполняющих соответствующие периоды (как известно, эти числа равны 2·1²; 2·2²=8; 2·3²=18; 2·4²=32 и т. д.), и прерывая этот процесс, как только число слагаемых становится «фибоначчиевым», будем иметь:

(Случайно ли то, что 8, 11, 13, 16-й члены этого ряда сумм, равные соответственно 88, 220, 364, 688, почти совпадают с периодами обращения наиболее близких к светилу планет?) В числах 4, 20, 88…, которым соответствует гелий (5 − 1 = 4), аргон (21 − 1 = 20), радон (89 − 1 = 88) … легко узнать уменьшенные на единицу члены ряда Фибоначчи. Последние, будучи кумулятивно суммированными по три, также дают эти числа, но очередной член здесь уже не 364, а 376. Данное обстоятельство мешает понять, что структурная устойчивость Периодической системы выдерживается вплоть до седьмого периода, начиная с которого наступает «зона неоднозначности» в принципе её радоустройчивости. Этим подкрепляющий сказанное эмпирический материал и вынесем в заключительную главу, где мы есть основания считать, что «раздвоение» процесса радозастройки Периодической системы связано с кривизной её структурного пространства. Другими словами, «с некоторого момента становится существенным фактор неевклидовой метрики, явно сказывающийся уже начиная с седьмого периода.

Поскольку, элементы периодической системы упорядочены по их атомной массе (фактор тяготения), то следует ожидать, что построенная Эйнштейном теория гравитации с её неевклидовой (гиперболической) метрикой должна быть справедливой для этой системы, взятой в целом, т. е. вместе с ещё не застроенными областями, следующими за трансураном. Причем, в периодической системе Менделеева обнаруживаются свойственная для биоорганизованности двойственности кодовых оснований. Будем исходить из гипотезы наличия в ней нулевого периода (вероятнее всего, их два), который заполняют две стабильные элементарные части, составляющие свободнолетный базис для последующей застройки систем^54,55.

Предположительно: частица-возбудитель гравитационного поля (носитель материальной массы) и частица-возбудитель электромагнитного поля (носитель заряда). Вместе с водородом и гелием, химические элементы первого периода, они образуют ряд второй структурный уровень этой системы, число составляющих которого равно четырём. Отличительная особенность элементов этого уровня — чрезвычайно высокая распространённость в природе. Достаточно сказать, что водород и гелий составляют до 99% вещества Вселенной. Присоединяя сюда ещё два периода, обнаруживаем, что число элементов возросло до 20. Завершающим в данном ряду — аргон. Это так называемые лёгкие элементы. Они образуют основной фонд для формирования органических соединений, а в конечном счете — атомов. Извлекаются достаточно чёткая согласованность с приведенными выше рядом оснований кодирования (4, 4, 20 и т. д.), что позволяют элементы Периодической системы рассматривать с позиций лингвистической модели.

Следующее в данном ряду основание кода — 100. Казалось бы, оно противоречит установленному ранее образом порядку, скрытому в характере менделеевского закона. Под этим номером (с учётом сдвига на 2 элемента) идёт калифорний, а он не завершающий в своём периоде и внешне ничем не выражает особенных индивидуальных свойств. Обратимся, однако, к фактам.

В многочисленных попытках синтеза трансурана Г. Н. Флёров и А. С. Ильинов отмечали, что следующим за калифорнием химики «супер-новой» в этой загвоздке появилось «по 4 — наблюдения «самоопасанной» цикл-реакции деления. Ее исходом неизменно был всё тот же калифорний, с которого начинается процесс получения нового сверхтяжёлого элемента в цепи ядерных превращений. Благодаря случаю был открыт фундаментальной важности факт в естественных условиях элементов, следующих за калифорнием, образоваться не могут. Для этого нужна особая среда — миллионы градусов, сосредоточенное нейтронное излучение, а оно достижимо лишь в термоядерной реакции, например, при взрыве водородной бомбы. Эти процессы, как показано выше, протекают в недрах звёзд, где интенсивно идёт процесс синтеза сверхтяжелых элементов.

Итак, оказалось, что с плутонием, в особенности с калифорнием, связано начало качественно новой области Периодической системы, в которой господствует принципиально иной тип радиоактивного распада (и, надо полагать, в силу симметричности законов природы — новый тип синтеза) — спонтанное деление, когда ядро испускает не отдельные частицы, а развивается на несколько фрагментов, «фибоначчиевых» в своих параметрах. Здесь-то, как показывает предварительный анализ, и может сослужить свою службу теория обобщенных золотых сечений от элемента с порядковым номером 100 до элемента с порядковым номером 620, которым она должна заканчиваться. Такие, в частности, простейшие задачи из строгой «неприкладной» теоретической сферы, как поиск наибольшего общего делителя двух чисел Фибоначчи (U_m, U_n) (решается путём отыскания наибольшего общего делителя их порядковых номеров (m, n), являются неоценимыми методологическим орудием в построении теории трансурана на оптимальный путь, поскольку указывает заранее известным номерами необходимых для экспериментов элементов.

Таким образом, количественно-качественные изменения ядра атомов ведут к превращению одного химического элемента в другой и, следовательно, ядро атома определяет строение его электронной оболочки, от которой уже зависит характер химической компенсации, например, на сферической волне, эквивалентным закону сохранения. Та что периодичность свойств элементов является своеобразным зеркалом, в котором отражается периодичность структур ядр.

Циклы-кругообороты и принципы заполнения оболочек

Расположим теперь химические элементы по «восьмеркам» времени или циклоидным пространства, начиная с «нулевого», который получим, мысленно убирая из ядра любого элемента протоны.

Когда останется один протон, мы будем иметь первый элемент системы. Уберём и этот протон. В ядре останутся одни нейтроны. Этот элемент, если его можно назвать элементом, и будет нуклем. После нулевого пойдет первый, а за ним второй. Один кругооборот времени закончен. Так химические цикл-кругообороты времени всех известных химических элементов второго периода, а нижнюю окружность третьего. В третьем цикле располагаются элементы четвёртого и пятого периодов, а места в четвертом цикле-кругообороте займут элементы шестого и седьмого периодов. Седьмой период продолжатся до конца — до химического элемента с порядковым номером 118. После 118-го элемента появятся первые анти-элементы (антиводород и антигелий), которые и заполнят первый цикл-кругооборот системы антиэлементов. Последующие антиэлементы заполнят их геометрические структуры времени, которые предсказали симметричную структуру времени периодической системы химических элементов.

Итак, расположение элементов закончено. То, что в обычной структуре периодической системы являются периодом, выступает как окружность цикла-кругооборота времени. Если в обычной структуре имеем семь периодов, то в циклической структуре имеем семь окружностей. Особые элементы системы — инертные газы — занимают в циклической структуре положение, где они связывают в циклах-кругооборотах верхнюю и нижнюю окружности в единое целое.

Почему в нашей структуре последний элемент имеет полученный порядковый номер 118? Весомые доводы относительно этого привести сложно. Основанием здесь служит гипотеза о том, что периодическая система может быть разрушена при достижении 118 элемента. Д. И. Менделеев высказывал предположение о появлении конечного элемента системы в конце седьмого периода: «Десятым рядом (то есть, седьмым периодом). Прекращаются известные до сих пор элементы, и если в ряду их типичных элементов многого встречаются кислотных элементов, то это повторяется в других рядах, то в десятом ряду встречается много основных элементов, что также

не повторяется в других рядах, из чего есть повод заключить, что здесь мы уже близки к концу возможных форм элементарных соединений Периодической системы элементов Д. И. Менделеев»²¹².

Периодический закон, как известно, формулируется так: химические свойства элементов находятся в периодической зависимости от их величины заряда ядра. Отрицает ли циклическая структура этот закон? Ни в коем случае! Наоборот, этот закон в нем воплощается наиболее полно. В самом деле, элементы в структуре времени, или в структуре пространства геометрически периодически повторяются на более высоком уровне. Циклы-кругообороты времени расширяются, амплитуды циклов растут. Периодическое повторение геометрических структур ведёт к периодическому повторению химических свойств элементов. Циклическая структура — это как бы геометрическая интерпретация закона периодичности.

Поэтому с возрастанием порядкового номера элемента его атомный вес будет увеличиваться равномерно по прямой линии, то есть будет существовать линейная зависимость. Так ли это?

Если мы построим график, где по оси абсцисс будем откладывать порядковый номер элемента, а по оси ординат — атомный вес, то никакой линейной зависимости не получим. Получится некая кривая линия. Дело в том, что атомный вес, как он приведен в периодической системе, является средним весом наиболее распространенных в природе изотопов элементов. Поэтому нам нужно брать атомные веса самих изотопов.

Атомный вес химического элемента слагается в основном из веса протонов и нейтронов, находящихся в ядре. Каждый элемент имеет от десятка, а некоторые и более изотопов. Всего их известно около двух с половиной сотен. Возьмем только стабильные естественные изотопы для 86-го элемента включительно. Их будет 527, поэтому, выделим для них график. Все изотопы четных элементов перенесем на график, по оси абсцисс будем откладывать количество нейтронов в ядрах, а по оси ординат количество протонов.

В результате, соединяя соответствующие точки, получим четыре ряда параллельных прямых, расположенных под определенным углом друг к другу. Точки пересечения этих параллельных линий каждый ряд соответствуют изотопам химических элементов с порядковыми номерами 2, 18, 54. Эти элементы выступают как конечные элементы второго, третьего и четвертого циклов-кругооборотов в циклической структуре системы.

Аналогичная зависимость устанавливается и для изотопов нечётных элементов. Излом линий здесь наблюдается в точках, которые соответствуют изотопам элементов с порядковым номером 17, 53, то есть конечным элементам первого и третьего цикла-кругооборота. Линейная зависимость числа протонов от числа нейтронов определяет следующую простую закономерность заполнения ядер элементов протонами и нейтронами: при увеличении количества протонов на одно количество нейтронов увеличивается в первом цикле-кругообороте на два, во втором на три, в четвертом на четыре. Поскольку между числом протонов и нейтронов существует линейная зависимость, то линейная связь будет существовать, следовательно, и между атомным весом и количеством протонов в ядре (порядковый номер элемента) каждого периода периодической системы. Выпишем в ряд элементы первого периода: H, He, B, C, N, O, F. Влево от среднего элемента периода углерода происходит увеличение неметаллических свойств. Один типичный металл. При движении вправо увеличиваются металлические свойства. Фтор является типичным металлоидом. Очевидно зеркальная симметрия изменения металлических свойств элементов относительно среднего элемента второго периода. Эта закономерность наблюдается и в других периодах.

С точки зрения циклических структур симметрия в периоде объясняется тем, что левая половина окружности симметрична правой, а зеркальная симметрия между периодами — симметрией верхней (положительной) и нижней (отрицательной) циклоид.

Циклическая структура состоит из элементов цикла-кругооборота. О чем же может поведать номер каждого цикла? Номер периода определяет количество нейтронов, которое приходится на два протона в ядрах элементов, в периодах. В периодах — окружностях каждого цикла кругооборота находится следующее количество элементов: в первом — 2, во втором — 8, в третьем — 18, в четвёртом — 32. Это количество элементов можно изобразить таким образом:

Или в общем виде через номер кругооборота 2n². Мы видим, что количество элементов в периодах-окружностях равно удвоенному квадрату номера кругооборота.

Номер кругооборота определяют побочное l_в и магнитное m_l квантовые числа. Физики, прогнозируя заполнение электронных оболочек у элементов нового периода, то есть для элементов с порядковыми номерами больше 118, проводили расчёты на ЭВМ. Эти расчёты показали размытую периодичность. Так, у 121-го и 122-го элемента не являются ни 5g, ни 6f и даже не 7d (как можно было бы ожидать), а 8p-электроны. Результат не является удивительным, поскольку заполнение d-подобной сразу после заполнения s-подобной ведёт за заполнением p-подобной во втором и третьем периодах системы. В остальных периодах после d-подобной заполняется d-подобной. С точки зрения циклической структуры в этом результате ничего удивительного нет. Элемент с порядковым номером 121 — это антигелий, а 122 — антиводород. У них заполняется s-подобной. Начиная со 123-го и далее электроны заполняют p-подобной, что соответствует выводам из развитой нами циклической структуры.

Если предположить о «нервокирпичиках», о четырех циклах периодической системы верен, то его надо распространить на все другие циклы в природе, поскольку цикл водорода — антиводорода не является единственным циклом мироздания.

В геометрической структуре времени при условии четырех циклов-кругооборотов имеем семь окружностей. В структуре пространства — семь циклов. Если четыре цикла-кругооборота есть всеобщий закон мироздания, то мы должны прийти к тому, что природа имеет всеобщий и абсолютный ритм. Этот ритм равен семи. Коль скоро это так, то тогда, описывая математически циклическую структуру периодической системы, можно ввести своеобразный мировой закон. Может быть, теория Д. И. Менделеева подойдёт для такого подхода? Может быть, и те, которые сегодня пытаются создать единую теорию поля, по сути дела, единую картину мира, должны бы обратить внимание на периодическую систему с учётом волновых свойств в испускаемых частиц и их наиболее вероятных состояний?¹¹. Один из таких подходов рассмотрен в § 5 ч. II.

Причём одной из проблем, находящихся на стыке физики и гносеологии, являются способ описания движения электронов внутри атомов и молекул, и он связан с общей философской категорией причинно-следственной связи. Движение электронов и других частиц в квантовой механике определяется волновыми свойствами этих частиц. Волновые свойства были установлены экспериментально на основе картин дифракции электронов, которые подобны аналогичным картинам для фотонов. Однако при общеприменении волновых свойств электронов и фотонов в настоящее время истолкований волновых свойств электронов и фотонов есть принципиальная разница. Так, волновые свойст­

ва фотонов имеют чёткую физическую интерпретацию: длина волны характеризует колебания распространяющегося электромагнитного поля.

Согласно современному общенаучному истолкованию волновых свойств электронов, длина волны де Бройля не описывает никакой реальный объективно существующий физический процесс. Это проявление некоторого нового статистического закона, при котором не имеется никаких принципиально устанавливаемых конкретных причин отклонения электрона от классической траектории. Поэтому, отрицается принципиальная возможность установления причинно-следственной связи, как это имеется в классической физике. Например, согласно Шрёдингеру⁷⁸, волновые свойства частиц могут проявляться в дрожании от центра инерции и в направлении перпендикулярно вектору скорости⁴⁹. Эту точку зрения длительное время развивал Родионов⁶⁶. Но эта точка зрения общепринятым представлениям квантовой механики, как будет видно ниже, модель Шрёдингера приводит к правильным следствиям и заслуживает внимания и развития.

Квантово-волновая модель: атом водорода и гелия

Длина волны де Бройля и соответствующая частота колебаний согласно этой модели описываются уравнениями

где m, V — масса и скорость частицы; h — постоянная Планка.

Основным условием устойчивости механической системы движущихся частиц является периодический характер их движения. С рассматриваемой здесь точки зрения движение должно быть периодическим, когда оно происходит по законам классической механики. Движение в этом случае представляет волновое движение частицы. Хорошо известно, что период T_с такого сложного движения определяется уравнением

где T₀, T — периоды механического и волнового движений; n₀, n — простые целые числа.

Из (3.11) и (3.12) следует, что

где v₀ — частота механического движения.

Если за время T_с, V, v меняются состояния (3.10) и (3.11) должны соблюдаться применительно к средним значениям.

Уравнение (3.13) это предлагаемое Родионовым⁶⁶ в качестве постулата — условие квантования.

Из всех возможных состояний обычно наиболее вероятным будет движение с минимальным T_с, когда в каждую точку частица возвращается через минимальное время. Это происходит, если n₀ = 1. Проиллюстрируем достоверность использованного подхода на различных задачах, которые решаются проще, чем это было осуществлено Родионовым.

Квантовый гармонический осциллятор. Кинетическая и потенциальная энергия гармонического осциллятора равны. Общая энергия согласно (3.10) и (3.11) будет:

При минимальном периоде сложного движения n₀ = 1 и тогда E = nhv₀.

Кроме этих состояний существует ещё одно, когда частица возвращается в положение равновесия через каждую половину периода n = 1/2; n₀ = 1; E = hv₀/2, что соответствует минимальной (нулевой) энергии гармонического осциллятора. Эти результаты соответствуют ранее известным.

Орбитальный момент количества движения электрона и теория модели атома водорода. Для замкнутой траектории электрона имеет место

где V̄, r̄ — средние значения скорости электрона и радиуса траектории.

Из (3.14) и (3.15) при n₀ = 1 найдём mV̄r̄ = h/(2π), где n 1, 2, 3, 4...

Таким образом, среднее значение момента количества движения в наиболее вероятном состоянии определяется соотношением, совпадающим с постулатом Бора в его теории модели атома водорода.

Согласно (3.15) для движущихся электронов орбитальный момент количества движения не может быть равен 0. В общепринятой квантовой механике это возможно (s-состояние), но объяснить это с помощью физических представлений не удаётся.

Если считать, что для каждого электрона соблюдается закон сохранения момента количества его движения, то численно равного n·h/2π, сложно написать выражение (3.15) для мгновенных значений V̄₁, r̄.

Хорошо известно, что для атома водорода выражение (3.14) приводит к энергиям электрона в наиболее вероятных состояниях (система Гаусса)

где e — заряд электрона.

Это соотношение хорошо подтверждается опытом.

Теория гелиоподобного атома. Использованная далее методика может быть применена к любому атому. При этом считается, что для реализации наиболее вероятного стационарного состояния кроме условия (3.14) и его следствия (3.16) необходимо, чтобы на электроны не действовали моменты силы. Рассмотрим возбуждённое и основное состояния.

1. Возбуждённое состояние. Схема расположения электронов в наиболее вероятных состояниях приведена на рис. 7. Движение электронов по траектории может происходить как в противоположных (рис. 3 а, б), так и в одном направлении (рис. 7 в, г). Для схемы на рис. 7, а движение электронов 1 и 2 подчиняется соотношениям

Применяя соотношение (3.17) для каждого электрона в момент времени, изображённый на рис. 7а, б

A = r₂/r₁; n₁n₂ — квантовые числа электронов.

Разделив (3.20) на (3.19) найдём уравнение для определения A

По величине A можно вычислить r₁ и r₂ с помощью (3.21) найти кинетическую и полную энергию электронов.

Применение условия (3.19, 3.20) к моменту времени, относящемуся к рис. 7, позволяет найти аналогично

Уравнение для определения A = r₂/r₁ имеет вид

Энергия электронов по схеме рис. 7

Полная энергия E = E₁ + E₂.

2. Основное состояние. Это состояние должно существовать неограниченно долго. Поэтому движение электронов кроме условия периодичности и его следствия должно удовлетворять ещё одному требованию: наибольшему постоянству характеристик движения каждого электрона.

Для гелия это условие соблюдается, если движение осуществляется по схеме на рис. при A = 1; n₁ = n₂ = 1.

Как следует из (3.22) и (3.23) и энергия атома будет

Вычислительные и наблюдательные значения энергий атома гелия.

1. Возбуждённое состояние. Если движение электронов по орбитам будет происходить в противоположных направлениях (рис. 3.5 а, в), общий орбитальный момент количества движения будет минимальным. Эти состояния можно приписать парагелию.

Вращение электронов в одном направлении будет создавать состояние с большим орбитальным моментом. Их можно приписать ортогелию.

Комбинации энергетических уровней при анализе излучения пара и ортогелия, невозможна, хотя энергетические уровни в обеих модификациях будут практически одинаковы. Все это наблюдается на опыте⁵⁷.

Тонкую структуру спектральных линий (синглеты, триплеты), как обычно, можно объяснить различным расположением спинов электронов. В парагелии спины можно считать антипараллельными, а в ортогелии параллельными и антипараллельными.

В таблицах 3.3 и 3.4 приведены рассчитанные по уравнениям (3.22); энергии атомов пара и ортогелия. Учтено, что энергетические значения E_экс, рассчитываемые как сумма энергии ионизации электрона иона He⁺, равная 54,15 э. в. и энергии ионизации данного состояния атома гелия. Видно, что вычисленные значения хорошо согласуются с экспериментальными и вычисленным E_кв, по обычным методам квантовой механики (3.23), которые так же хорошо согласуются с опытными значениями.

2. Основное состояние. Результаты вычисления по энергии гелия и гелиоподобных ионов и ментальные значения приведены в таблице 3.5. Так как уравнение (3.24) не учитывает магнитное взаимодействие между электронами и энергию их магнитного поля, его можно считать первым приближением. Для сравнения в таблице 3.5 указаны значения E_кв, найденные в первом приближении обычными методами квантовой механики⁸⁵. Видно, что точность их предложенного сопоставима.

Приведенные результаты показывают, что предложенный способ расчёта энергии в наиболее вероятных состояниях даёт значения, находящиеся в хорошем виде и удовлетворительном согласии с экспериментальными данными. Это подтверждает правильность выбора метода и использованной модели волновых свойств частиц. При этом открывается возможность сравнительно простого расчёта систем, состоящих из многих частиц и испускаемых ими информационно-энергетических волн.

Информационно-электромагнитные волны и зеркальный образ

Но продолжим наши рассуждения на примере образа в зеркале. Образ в зеркале, зеркальное отображение — знакомое нам оптическое явление, дающее полную иллюзию реальности. Если попросить, где, именно, в нашем восприятии находится зеркальный образ предмета и что он собой представляет, то многие, и среди них даже физики, ответят неправильно. Они скажут, что ещё со школьной скамьи усвоено, что зеркала дают мнимое изображение, кажущееся чисто геометрическим путём по ту сторону отражающей поверхности. Это так называемое «изображение» именуют ещё условным и даже фиктивным. Но на самом деле никакое флуктуации, ни сама зеркало не проникают и никаких изображений там не создают. Тем не менее эта «фикция» превращается в реальность, и только такую схему включается глаз наблюдатель.

Вдумайтесь только: фикция превращается в реальность! Так трактует это явление лучевая (геометрическая) оптика. Так считал, что изображения не приходят к глазу в виде лучей, а создаются в нем сложным, как ему было понятным способом. С ним солидарен другой немецкий поэт, Райнер-Мария Рильке, который написал такие строки:

Нет, ни никто, Зеркала, не осмыслил,
В душу никто в вас ещё не проник.

Правда, шаг к преодолению создавшейся парадоксальной ситуации сделала кванто-волновая теория света. В этой теории идеально нет, имеющий пространственно-временной структуры, уступил место колебательному процессу с математически идеальным образом — синусоидой. Однако и тут речь идет лишь о дальнейшем приближении к действительности. Основные источники света — атомы — никогда не испускают непрерывных синусоидов. Напротив, их излучение носит прерывистый, дискретный характер, имея даже формы отдельных коротких волновых пакетов — фотонов.

Каждый фотон — уже сам по себе чрезвычайно сложный сгусток волн, в формировании которого участвует множество отдельных синусоидных колебаний — гармоник. Поэтому, нагретые тела испускают световые потоки в виде так называемых волновых пакетов. В свою очередь, различные приёмники света расщепляют эти потоки на отдельные группы волн, которые взаимодействуют с веществом, например, с той же зеркальной поверхностью. В результате не идет во всех направлениях точно такая же, но вторичные волны.

Причём вторичные волны взаимодействуют и между собой, и с первичными волнами, создавая в пространстве перед зеркалом (а не позади него!) сложную интерференционную структуру, в которой и закодирован зеркальный образ, скажем, свечи. Так как к зеркалу, особенно если перед ним прямо нет видимой реальной оптической явление, а в мене воспринимаемое зрелище где-то в зазеркалье! Если этот видит глаз, что перед зеркалом стоит свеча. Её мнимое изображение, отвечает геометрическая оптика, по ту сторону зеркала. Расположено его симметрично кому предмету, по геометрическим законам.

Обыкновенное зеркало реализует своеобразный способ голографирования — довольно полного отображения информации, когда предметная и опорная волны одновременно от одного и того же источника света. При достаточно хорошем отражении мы в состоянии отличить реальный предмет от его зеркального отражения, скажем, и в фокусе. Не исключено, что в механизме нашего зрения скрывается способность отображать оптическую информацию с использованием тех же принципов светового кодирования. Каким может быть этот код волновых пакетов, мы пока что в точности не знаем; так сказать «код в мешке»…, но глаз воспринимает группы накладывающихся друг на друга волн, отражающихся от зеркала, и на позади него, интерференционную структуру, в которой закодирован зеркальный образ. Так трактует явление волновая теория зеркал²⁰⁰.

Кое-что прояснит закон зеркальной симметрии. Почему угол падения равен углу отражения? Откуда атомы отражающей поверхности могут знать, что они обязаны испускать вторичные группы волн в точности под теми же углами, под которыми на них падают потоки первичных фотонов от свечи? Вероятно, с каждой группой волн надо связывать какие-то элементы пространственно-временной симметрии с определенной внутренней метрикой реальной информации в конкретной знаковой форме на уровне атомов при посредстве электромагнитных излучений.

Одно из определений знака в семиотике гласит, что он представляет дискретное состояние знаковой системы в данный момент времени. Это обнадёживающе сближает наши со свойствами знаковой системы с теорией информации в физике. Ведь все реальные структуры мироздания, включая и живые организмы, состоят из огромного, хотя и конечного, дискретного множества однородных микросистем — атомов и молекул. Ведут они себя как статистические машины, в них постоянно и случайным образом реализуется некий выбор энергетических состояний. Каков будет этот выбор, заранее предсказать невозможно. Но он есть, а там, где совершается выбор, появляются сигналы, возникают информационные сообщения, причём информация находится в определенной кодовой зависимости от её носителя.

В сущности, весь электромагнитный спектр, какую бы энергию ни несли отдельные его участки, представляет излучения белого света с помощью природы обнаруживается удивительный кодовый порядок, который наглядно демонстрирует не только энергетическую, но и явно семиотический (знаковый) характер спектра.

Каждое монохроматическое колебание, как известно, характеризуется длиной волны и частотой. Это строго периодический процесс в пространстве и во времени, ему отвечает какая-то одна синусоида или одна гармоника. Правда, такое колебание не поддаётся обнаружению, ибо его спектральная линия имеет ну­левую ширину. Тем не менее, с каждой гармоникой связана вполне энергоинформация, пропорциональная квадрату амплитуды или частоте. Поэтому, выбирая в качестве ключевого семиотического элемента в спектре именно гармонику составляющую, мы имеем возможность придать ей конкретный информационный смысл. Ведь каждая гармоника-синусоида обладает внутренней метрикой, имеет собственную меру протяженности пространства — длину волны и собственную меру длительности времени — период колебаний. При своём распространении гармоники во волны движутся с предельной скоростью света, и на простейшие метрические элементы.

Стало быть, все гармонические составляющие электромагнитного спектра можно рассматривать как своего рода кодовые знаки информации между разными частями материальной природы. По существу, это новая, необычайная, хотя и очень давно известная нам метрика, измеряемая в битах на символ.

Покажем, что с электромагнитным излучением может быть связана чёткая система кодирования. Для этого снова обратимся к главной героине — гармонике-синусоиде. В течение одного периода она — также просто нельзя не заметить — возникает дважды. То, как подразделяется, то, как отрицательная полуволна. Совпадение этих показателей означало бы, что вряд ли порождаемая ими системность последовательности достигнет. Поэтому действительным способом гипершифрования двоичных знаков. Они действительно выступают в роли элементарного сообщения. И если под символом понимать саму гармонику, то она даёт не более одного бита информации на символ. При наложении (суперпозиции) гармоник станут возникать все новые и новые комбинации двоичных знаков, которые будут кодовыми представителями метрической информации.

Пусть, например, между знаками последовательности 10101010 появляются точно такие же знаки, с той же вероятностью, но другой частотой повторения, что соответствует наложению двух гармоник с отношением частот 1:2 и одинаковыми начальными фразами. В результате получится новая комбинация двоичных знаков: 101100 101100110011, если между знаками этой последовательности вставить новые 1 и 0, надкоим три гармоники с отношениями частот 1:2:4 и т. д.

Оказывается, при наложении гармоник, частоты которых увязываются в геометрической прогрессии и начальные фазы совпадают, возникает общая закономерность роста длины блоков информации с отношением 1 и 0. Эта закономерность выражается формулой: A_n = 2 · (2ⁿ−1), где n — число существующих в наложении гармоник. Конечно, возможны и другие схемы суперпозиции гармоник, другие комбинации и закономерности блокового кодирования. Но здесь уже начинается смысловая сторона дела, которая имеет прямое отношение к трудным поискам оптимального двоичного кода для решения информационных задач.

В пределах каждой спектральной группы волн, создаваемой нагретым телом и представляющей в разложении рядом Фурье, должна существовать какая-то ходовая зависимость, которая и обеспечивает эффективную передачу соответствующей метрической информации. Причем дискретным набором спектральных единиц внутри гармоник происходит квантование непрерывных интервалов для пространства и времени с произвольной степенью точности. Тут является на ум математическая аналогия — вычисление иррациональных величин непрерывными увеличением количества знаков, дающих все более точное приближение к истинному значению этих величин. А с физической точки зрения перед нами — своеобразная измерительная процедура, протекающая в самой природе и дающая некую метрическую информацию, закодированную в спектре.

Напрашивается такое обобщение: электромагнитный спектр — это своего рода знаковая сверхсистема, или метаязык, обеспечивающий передачу и прием метрической информации между всеми реалиями мироздания, включая живые организмы. А раз так, то и мы с помощью своих органов чувств принимаем и расшифровываем метрическую информацию в процессе познания окружающего нас мира. Ведь наше зрение, слух, обоняние, вкус и осязание действуют на уровне атомов только при посредстве электромагнетизма. «Познание есть чувственное измерение», — тонко заметил один из философов²⁰.

Зрительный образ и информационное поле мозга

Если рассматривать атомы в качестве устройств, кодирующих и декодирующих метрическую информацию, то возникает реальная возможность «стыковки» физики с теорией информации, с далеко идущими параллелями в области знаковых явлений на двух из самых элементарных уровнях природы.

Ещё недавно считали, что глаз оказывает на сетчатке глаза (используя зрение мы получаем до 90 % информации) чисто энергетическое действие и что зрительные образы формируются изобразно фотографическими изображениями. Но, как было сказано, в световом потоке существуют также и кодовые зависимости, которые отвечает за реальное формирование оптического образа предмета. И значит зеркально кодированный оптический образ существует не на сетчатке глаза, а еще перед ней — в тех волновых интерференционных полях, которые окружают любую реалию мироздания.

Понятно, достичь к той или иной информации лежит только через расшифровку кода, через её «прочтение». В зрительном восприятии — это сложный, многоступенчатый процесс, связанный с последовательным перекодированием исходной оптической информации на разных структурных уровнях глаза и мозга. Начавшись в светочувствительных палочках и колбочках сетчатки, процесс продолжается в зрительных центрах мозга в коре больших полушарий, где все то, что мы видим, переходит в сферу сознания и получает языковое выражение. Несомненно, что и во внутреннем, психическом мире должны существовать свои носители информации и соответствующие коды мозга, опосредующие те и языковых конструкций. Только при таком подходе можно понять и логически связать «связать невыразимое» в едином информационном процессе.

Допустим, что оптическая информация об источнике «прочитана» и перекодирована в сетчатке глаза в виде нервных импульсов. Пусть эти сигналы по первичным волокнам попадают в зрительные центры мозга. Что дальше? Где и не что будут перекодированы электрические импульсы? На каком структурном уровне информации будет передаваться, наконец, зрительный образ предмета?

Возможно, биоэлектрические сигналы, поступающие в сетчатке и перекодированные в неё, в свою очередь, в эквивалентные биохимические сигналы внутри молекулярных нейронов в мозговых клетках. Ведь мозг постоянно вырабатывает множество химически активных веществ (гормонов), которые определяют и контролируют состояние человеческой психики. А психо­

химия знает и такие вещества, которые особенно активно воздействуют на зрение (например, печально знаменитые наркотики — галлюциногены).

Для непрерывного цикла превращения оптической информации в зрительную, можно добраться и до самых глубинных функциональных структур мозга, до отдельных групп молекул и атомов. И здесь молекулярным инвариантом поступающей информации снова могут выступить электромагнитные явления. Тогда, по словам Гёте, «внутренний свет встретит внешний», и круг замкнётся. Но всё это лишь догадка. А что, если поставить в обычном физическом смысле, то есть в виде квантов электромагнитного поля? Любой физик ответит: поскольку мозг построен из атомов, в принципе электромагнитные процессы в нем возможны, и иное могло бы рассмотрение в формировании зрительных образов в психическом смысле — естественное продолжение явлений световых волн в голове наблюдателя. И круг знаменитей замыкается! От реалии мироздания инициирует нас к формированию его субъективного квазиадекватного зрительного образа хотя и многоступенчатый, но единый по своей природе процесс перекодировки сигналов на многоуровнях.

«Свет истины», «блеск идей», «озарение»… Мы часто встречаем подобные аллегории, и думается, не случайно. Какой-то «засекреченный секрет» или метафизические реалии тут есть. Свет действительно занимает особое положение не только в физическом, но и психическом мире, и всё это знакомо нам с детства, определяет самую суть нашего разума. Недаром Гегель полагал, что между видением мира, формированием зрительных образов и процессами мышления есть глубокие психофизические параллели. «В реальном мире отождествляется с сущностью форма сияет в качестве истины, как в идеальном мире сияет сама мысль», — писал знаменитый немецкий философ.

Напрашивается вывод о подаче миры на внешний и внутренний, физический и психический. На самом деле мир един, и мы принадлежим ему каждым своим клеткой. Все, то, что происходит в человеческой голове при формировании зрительных образов, вместе с тем происходит в самой природе и имеет единую информационно-энергетическую основу с явлением излучений и света.

Вещество из глубинных структурных s-зон, превращаясь в более близкие зоны с параметром s — 2, 1, 0. В итоге, пройдя сквозь эту иерархию s-зон «фотогенезиса», наружу выносятся мощные потоки энергии и излучений, истекающие из ядер «суператомов» далеких Периодических систем и других нашей

Солнце как источник опережающей информации Земле

Вселенной» и особенно Солнечной системы, нашим Солнцем и т. д. В результате появляется ряд аномалий сверхсистемы — биологические часы, ориентация в пространстве и т. д. Известно, что погоду и климат определяет фотонное излучение Солнца. Изменение его на 0,1 % в течение года является глобальной температуре на земле на 0,1°, что уже влияет на климат. Источником энергии Солнца являются термоядерные реакции, идущие в его недрах. 10 % всей энергии этих реакций уносят нейтрино, которые тут же покидают Солнце.

В термоядерных реакциях гамма-кванты, многократно сталкиваясь и переизлучаясь в спрессованной толще солнечного вещества, становятся «мягче» и только через сотни тысяч лет достигают поверхности Солнца и покидают его в виде фотонов.

Значительно быстрее происходит перенос энергии конвекций раскаленных потоков, скорость которых может достигать сотни метров в секунду. В этом случае образующиеся в центре Солнца энергия достигает его поверхности и уйдёт в космическое пространство через несколько десятков суток. А нейтринное излучение опережающую информацию о будущей светимости Солнца, живой мир заблаговременно подготовив. В этом аспекте можно объяснить беспокойство во время солнечных затмений, когда поток солнечных нейтрино ослабляется заслонённой Луной. Резкое и неожиданное уменьшение нейтринного потока воспринимается животными как свидетельство предстоящего катаклизма и вызывает у них состояние тревоги в массе.

То же самое можно сказать и о невежественной реакции людей — детей природы — в недалеком прошлом, когда затмения Солнца воспринимались как незнаменование эпидемий, мора и других несчастий.

Многочисленными исследованиями установлено, что каждый живой организм имеет «часы», точность которых сравнима с точностью наших лучших хронометров. Но никому пока не удалось найти причины такой высокой точности «живых часов». Специальные эксперименты доказали, что их ход не зависит от вращения Земли. Высказывались предположения о внеземном источнике их работы.

При этом внимание обращено на совпадение дискретности отсчёта «живыми часами» голубей в экспериментах Шмидт-Кенига и «молекулярной хронометрии» дрозофил. Эти независимые эксперименты у разных животных дают одну и ту же секунду. Именно с такой периодичностью какой-то внеземный импульсный источник протекающего излучения синхронизует ход биологических часов у всех обитателей Земли. Как импульс тока центральной станции одновременными скачками двигают стрелки городских часов.

Достигая Земли, они одновременными точками двигают «стрелки» биологических часов всех обитателей. Исходя из дискретности хода биологических часов и светимости Солнца, легко рассчитать все параметры взрыва (например, диаметр взрывающегося ядра получается около двусот метров), а действительно интенсивность солнечных нейтрино в импульсе, энергии которого в тысячу раз превышает энергию видимого освещения Солнцем земных ландшафтов в ясный, солнечный день. Эволюция живого могла не использовать в своих приспособительных целях эти мощные вспышки излучения, озаряющие прерывистым «светом» всех, особенно творческих, обитателей планеты днем и ночью, так как даже за они концентрируют информацию ЕИПВ и памяти мозга (см. подробнее § 7 в ч. II).

Чёрные дыры и теория «гравастара»

Складывается впечатление, что развитие общественных наук сдерживается глубоко укоренившимися привычными представлениями, одни из которых удалось выявить, другие же ускользают от нашего внимания… Современный кризис фундаментальных наук указывает на то, что их основные положения нуждаются в глубоком пересмотре.

Э. Шрёдингер

Информационно-материальный мир, развиваясь, порождает последовательно возникающие одни за другими различные структуры, формы существования и движения материи, подчиняющиеся общим законам сохранения. Так, два физика из Лос-Аламосской лаборатории США в начале 2002 года шокировали своих коллег, заявив, что чёрных дыр в природе не существует. Вместо них, заявили они, есть нечто более скучные образования под названием «гравастар».

Чёрная дыра — это тяжелая звезда после смерти. Когда термоядерная реакции в её недрах угасают, она под действием гравитации охлопывается до размеров точки, силы притяжения в ней могут вырваться не из тарелке, а из тех гравитационных в ней могут вырваться не из тарелки, а из чёрной дыры, сражаясь с русскими танками на Восточном фронте, он учитывал только релятивистские эффекты, оставив в стороне квантовую механику. Из-за этого, считают лос-аламосские физики, не стыковываются у других «исчадий материи» и происхождения «гамма-всплесков» — необычно мощных рентгеновских вспышек, объяснения которым до сих пор не найдено. Впервые наблюдалось предсказанное теоретическое поглощение зеркалом чёрной дыры — предсмертный воплем звезды учёные сочли мощную вспышку рентгеновского излучения — на SPACE.com, CNN.com.

Гигантская чёрная дыра в галактике, удалённой от нас на 700 млн световых лет, поглотила звезду размером с Солнце. Об этом свидетельствует более чем десятилетие наблюдения трёх космических Х-лучевых телескопов. Судьба несчастливой звезды была предопределена её взаимодействием с другой звездой, в результате которого она приближалась к центру галактики, где, как известно, находятся чёрные дыры. Это после приближения к чёрной дыре с массой, равной около 100 млн солнц (такие чёрные дыры называют сверхмассивными), звезду разорвало на части силами, подобными тем, что вызывают океанские приливы на Земле. После распада звезды часть звездного газа была вовлечена в чёрную дыру. А непрозрядное до поглощения он нагрел до миллионов градусов и выделил энергию, эквивалентную тому, что образуется при взрыве звезд с возникновением сверхновых. Это событие и сопровождалось яркой рентгенлоувой вспышкой, которую наблюдали астрономы, представляя лишь предсказываемую таким цель событий. Наблюдения вели специалисты НАСА и Института внеземной

физики Макса Планка (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) в Германии.

Как говорят учёные, чёрные дыры — неряшливые едоки. Они «пережёвывают» только часть пищи, что оказалось, обронив говоря, у них на тарелке, а объекты выбрасывают обратно в космос. В таком случае обязательно поглощённой окажется только один процент звезды, остальной звездный газ вернётся в галактику. Последние данные были получены с помощью X-лучевых обсерватории Чандра, принадлежащей НАСА и XMM-Ньютоновского спутника Европейского космического агентства. А аналогичные вспышки этого объекта наблюдались в начале 1990-х немецким рентгеновским спутником ROSAT. О существовании черных дыр астрономы судят по вспышкам вокруг них и по скорости, с которой движется вблизи чёрной дыры звезда и газ. Перед самым исчезновением в чёрной дыре вещество начинает вращаться почти что со скоростью света и сильно разогревается от информационности. Именно этот факт позволил 22 июля 2004 года сделать Стивену Хокингу о том, что он 30 лет заблуждался, когда говорил, что чёрные дыры поглощают всё попадающее в них. Нет, они выбрасывают информационные элементы в виде, например, рентгеновского излучения. Кроме того эти подняли настроение у нас заняться ЕИПВ.

Причём конкретные формы существования и движения материи, структуры и формы отношений между материальными объектами, явлениями и процессами носят относительный характер. В целом же качественные свойства структур и форм отношений материи остаются всегда такими же абсолютными и неотделимыми свойства, называемые атрибутами движения. Фундаментальной формой существования и движения любой формы материи является волновой процесс в виде сферической волны⁴⁰.

Сущность настоящего раздела заключается в том, что из анализа динамики структуры сферической волны, устанавливаются следующие фундаментальные соотношения для «линейного» времени (см. подробнее ч. 3). Совместное рассмотрение приведённых соотношений с действиями Планка⁵⁶ позволяет установить качественную структуру фундаментальных постоянных, определяемых двумя характеристиками (V_в и v) или λ. Таким образом, идея Планка и программа Гейзенберга — связать все фундаментальные постоянные между собой на основе минимального числа параметров — находит далее конкретное воплощение.

Как известно, основной формой волнового процесса, развивающегося в однородной среде, является сферическая волна, аналитическая структура которой представляется в следующей форме⁵³:

где G_R — координата сферической волны, развивающейся в направлении радиуса — вектора, м; a — постоянный коэффициент; R — расстояние от центра сферической волны, м; ω — круговая частота волнового процесса, рад/с; t — текущее время, с; c — скорость распространения волнового процесса в рассматриваемой среде, м/с (см. рис. 3.8).

Приведенная аналитическая форма структуры сферической волны неоднозначно определяет амплитуду сферической волны в зависимости от величины a/R, т. к. считается, что в пределах одной длины λ = 2πc/ω от центра сферической волны амплитуда процесса обратно пропорциональна R, а на расстояниях, превышающих эту длину, амплитуда процесса приблизительно постоянна^49,40.

В результате указанной неоднозначности в определении амплитуды волнового процесса, развивающегося в однородной среде в форме сферической волны, сущность ряда явлений, безусловно, обладающих волновой природой, оказалась завуалированной. Для того, чтобы установить однозначность в определении амплитуды волнового процесса, предлагается следующее описание волнового процесса.

Импульс энергии

где m — масса среды в объеме, кг; ρ — плотность среды, кг/м³; точечного осциллятора O, являющегося центром волнообразования, в сферическом объёме радиуса r₀ возбуждает ускорение W, м/с², в результате чего происходит образование волны, расходящейся по всем направлениям от центра О со скоростью c, м/с. При этом проводимость среды определяется, как и многообразие форм устойчивого состояния формы материи в объёме наиболее характерного элемента её структуры для данной термодинамической ситуации

Глава четвёртая§ 3.4. Использование закона, сформулированного в § 3.2, при формировании волновой структуры фундаментальных постоянных

Складывается впечатление, что развитие общественных наук сдерживается глубоко укоренившимися привычными представлениями, одни из которых удалось выявить, другие же ускользают от нашего внимания… Современный кризис фундаментальных наук указывает на то, что их основные положения нуждаются в глубоком пересмотре. Э. Шрёдингер

Информационно-материальный мир, развиваясь, порождает последовательно возникающие одни за другими различные структуры, формы существования и движения материи, подчиняющиеся общим законам сохранения. Причём конкретные формы существования и движения материи, структуры и формы отношений между материальными объектами, явлениями и процессами носят относительный характер. В целом же качественные свойства структур и форм отношений материи остаются всегда такими же абсолютными и неотделимыми свойства, называемые атрибутами движения. Фундаментальной формой существования и движения любой формы материи является волновой процесс в виде сферической волны⁴⁰.

Сущность настоящего раздела заключается в том, что из анализа динамики структуры сферической волны, устанавливаются следующие фундаментальные соотношения для «линейного» времени (см. подробнее ч. 3). Совместное рассмотрение приведённых соотношений с действиями Планка⁵⁶ позволяет установить качественную структуру фундаментальных постоянных, определяемых двумя характеристиками (V_в и v) или λ. Таким образом, идея Планка и программа Гейзенберга — связать все фундаментальные постоянные между собой на основе минимального числа параметров — находит далее конкретное воплощение.

Структура сферической волны и равнообъёмные слои

Не то, что мните, Вы, природа Не слепок, не бездушный лик. В ней есть душа, в ней есть свобода, В ней есть любовь, в ней есть язык. Ф. И. Тютчев

Как известно, основной формой волнового процесса, развивающегося в однородной среде, является сферическая волна, аналитическая структура которой представляется в следующей форме⁵³:

где G_R — координата сферической волны, развивающейся в направлении радиуса-вектора, м; a — постоянный коэффициент; R — расстояние от центра сферической волны, м; ω — круговая частота волнового процесса, рад/с; t — текущее время, с; c — скорость распространения волнового процесса в рассматриваемой среде, м/с (см. рис. 3.8).

Приведенная аналитическая форма структуры сферической волны неоднозначно определяет амплитуду сферической волны в зависимости от величины a/R, т. к. считается, что в пределах одной длины λ = 2πc/ω от центра сферической волны амплитуда процесса обратно пропорциональна R, а на расстояниях, превышающих эту длину, амплитуда процесса приблизительно постоянна^49,40.

В результате указанной неоднозначности в определении амплитуды волнового процесса, развивающегося в однородной среде в форме сферической волны, сущность ряда явлений, безусловно, обладающих волновой природой, оказалась завуалированной. Для того, чтобы установить однозначность в определении амплитуды волнового процесса, предлагается следующее описание волнового процесса.

Импульс энергии

где m — масса среды в объёме, кг; ρ — плотность среды, кг/м³; точечного осциллятора O, являющегося центром волнообразования, в сферическом объёме радиуса r₀ возбуждает ускорение W, м/с², в результате чего происходит образование волны, расходящейся по всем направлениям от центра O со скоростью c, м/с. При этом проводимость среды определяется, как и многообразие форм устойчивого состояния формы материи в объёме наиболее характерного элемента её структуры для данной термодинамической ситуации

где ε_к — энергия нарушения однородности среды, и, с другой стороны, устойчивостью их взаимного положения в зависимости от физического состояния среды. Энергия ε_к равна энергии внутримолекулярного взаимодействия для газов, энергии межмолекулярного взаимодействия для жидкости и т. п.

При осцилляции равных ε импульсов энергии равномерной последовательностью с круговой частотой

где r₀ — радиус исходного сферического объёма однородной среды, воспринимающего импульс, волновой процесс рассматривается как гармонический. Частота

является опорной частотой рассматриваемого волнового процесса, т. к. её величина однозначно зависит от величины импульса энергии осцилляции. В свою очередь, длина λ₀ опорной волны соответствует

т. к. по определению длиной волны называется кратчайшее расстояние между двумя соседними разрежениями, или сжатиями среды. А в случае сферической волны это расстояние равно диаметру сферы начального объёма V₀.

Сила, действующая на массу m в объёме V₀, динамически уравновешивается силой, создаваемой внутренним давлением P₀ среды на площадь поверхности сферы радиуса r₀. Следовательно:

или

В свою очередь:

Например, в случае, когда средой является идеальный газ,

где β — удельная газовая постоянная, Дж/(кг·К); μ — молярная масса, кг; T — абсолютная температура, К.

Полученное выражение для скорости волнового процесса в идеальном газе по своей структуре практически совпадает с общепринятым, установленным на основе положений молекулярно-кинетической теории газов^99,103

где χ — показатель адиабаты; C_p — теплоёмкость при постоянном давлении, Дж/(кг·К); C_v — теплоёмкость при постоянном объёме, Дж/(кг·К).

Однако, в установленной формуле (3.25) меньше переменных величин, что повышает точность определения скорости c.

Осцилляция каждого последующего импульса энергии ε производит очередное n-е возбуждение ускорения массы в начальном объёме V₀.

В результате того, что волновой процесс развивается по всем направлениям, исходящим из центра O, вокруг последнего происходит образование системы из n концентрических, равнообъёмных V₀, последовательно возбуждённых сферических слоёв^91,103:

При этом, процесс последовательного нарастания объёма однородной среды от V₀ до V может быть представлен в форме

В случае, когда объём V представляет собой сферу радиуса R, а исходный объём — сферу радиуса r₀, действительны следующие соотношения:

или

и, в свою очередь,

где r₀ = (3ε/2πρc²)^1/3.

Последнее соотношение представляет собой аналитическую структуру сферы радиуса R_n, составленной из конечного целого числа n равнообъёмных, между собой концентрических, сферических слоёв и отображает зависимость текущего радиуса сферической волны от количества импульсов n энергии ε, осциллируемых с опорной частотой f₀.

Процесс нарастания количества возбуждённых сферических слоёв происходит до тех пор, пока толщина δ сферического слоя, определяемая как

не достигнет предельно возможной для рассматриваемой среды величины δ_min, которую можно определить из условия нарушения однородности рассматриваемой среды

Процесс образования такой структуры при отмеченных ранее условиях волнового процесса представляет собой сферическую волну в однородной среде. Случай, когда V₀ = V_min, представляет собой другую разновидность волнового процесса, который может быть назван цепной волной, т. к. дальнейшее дробление минимального объёма однородной среды представляет собой переход в другую среду. Этот случай волнового процесса в настоящей работе не рассматривается.

Предельное расстояние, на которое может распространиться сферическая волна в рассматриваемой среде при оговорённой величине импульса энергии, определяется величиной радиуса R_max сферического слоя n_max, толщина которого имеет предельное значение δ_min.

Из соотношения δ/r₀ = n^1/3 − (n−1)^1/3 следует:

или

Отсюда:

При выполнении условия n_min = 1 из выражения (3.27) определяется минимальное значение импульса энергии, вызывающего сферическую волну в рассматриваемой однородной среде.

Кроме того, с учётом (3.27) и (3.28)

Уравнения волнового процесса и опорная частота

Для каждой точки среды, относящейся от центра волнообразования на расстоянии

амплитуда сферической волны, возбуждённой последовательностью f₀ = c/2r₀ импульсов энергии, определяется как

где G_R — амплитуда волнового процесса, развивающегося в направлении любого радиуса-вектора, исходящего из центра волнообразования.

Следовательно, и частота, и амплитуда волнового процесса, развивающегося в однородной среде в виде сферической волны, однозначно зависят от величины импульса E энергии осциллятора и количества n импульсов.

При необходимости на основе рассмотренного волнового процесса с опорной частотой W_O может быть сформирован волновой, гармонический процесс, несущий любую частоту W, удовлетворяющую условию W ≤ W_O. Аналитическая форма такого процесса определяется, как

где W = W₀/p^1/3 при p ≤ n. Когда p — целое, положительное число, амплитуда опорного процесса с частотой W_O и амплитуда модулирующего процесса с частотой W имеют одно и то же значение.

При других значениях p равенство амплитуд опорного и модулирующего процесса отсутствует, что вызывает искажения формы процесса, т. е. нарушение его внутренней структуры.

Учитывая, что C/f = λ и (λ/2g_n)^1/3,

или G_R = [R − (R³ − r₀³)^1/3] sin(πR/λ).

В установленной структуре сферической волны каждый сферический слой, соответствующий n-му периоду опорной частоты W_O, в свою очередь может быть рассмотрен, как конечная сумма равнообъёмных, сферических, концентрических слоёв, и т. д. (см. рис. 3.9).

Радиус-векторы, исходящие из центра волнообразования, концами равных между собой отрезков образуют сферические поверхности равных фаз. Это означает, что в установленной структуре сферической волны каждая поверхность сферического слоя может быть пронормирована по фазе, и таким образом могут быть определены поверхности равных фаз. Такие поверхности образуются радиусами R_θ = θn³, где θ = 1, 2, 3, ..., n.

В частности, при θ = 1 равные фазы принадлежат следующим поверхностям:

при θ = 2 соответственно:

при θ = 3,

На рис. 3.9 изображена структура поверхностей равных фаз сферической волны, а схема модуляции представлена в ч. II рис. 2.10).

Таким образом, установлено, что структура сферической волны, образованной в единородной среде точечным осциллятором равномерной последовательностью одинаковых импульсов энергии, представляет собой конечный ряд последовательно возбуждённых, сферических, равнообъёмных, концентрических слоёв, количество которых зависит от величины импульса E энергии осцилляции и физических свойств среды, в которой развивается волновой процесс, а каждый указанный слой структуры в свою очередь представляет собой конечную сумму равнообъёмных сферических слоёв и т. д.

В отличие от общепринятой структуры установленная показывает, что процесс развития сферической волны в однородной среде по своей природе является конечным процессом, т. к. по мере удаления от центра волнообразования амплитуда процесса монотонно убывает в соответствии с разностью

достигая предельного значения, ограничивающего дальнейшее развитие процесса в виде сферической волны. Следовательно, затухание волнового процесса является органическим свойством самого процесса, зависящим от величины энергии импульса осцилляции и физических свойств однородной среды, в которой происходит развитие процесса. Установленная структура сферической волны имеет фундаментальный характер, т. к. обнаруживает себя в самых разнообразных явлениях окружающего мира.

Модуляция волнового процесса. Натуральный звукоряд

Пространство говорит
веществу как двигаться,
а вещество говорит
пространству
как исправляться.Дж. Уиллер

Одними из наглядных иллюстраций могут служить музыкальный звукоряд с натуральными интервалами и спектр белого света. Музыка, т. е. эмоционально направленное звукоизвлечение, представляет собой сочетания вполне определённых соотношений звуковых сигналов. Эти соотношения обусловлены «благозвучием» и, как отмечалось ранее, в аналитической форме были определены в глубокой древности. Для обозначения музыкальных интервалов Пифагором были использованы простые дроби, обозначающие соотношения частоты составляющих тот или иной музыкальный интервал. Эти значения, применённые для разбиения интервала «октава» на меньшие музыкальные интервалы, приведены в табл. 3.6.

Простейший анализ числовых значений натурального музыкального звукоряда по всем его интервалам показывает, что этот звукоряд является ни чем иным, как отображением установленной структуры сферической волны в однородной среде. (Некоторые числовые значения музыкальных интервалов, определённые в установленной структурой сферической волны, выражены дробью путём деления на 2 или 4. Таким способом упомянутые интервалы приведены к одной и той же октаве). Другими словами, устойчивые музыкальные интервалы образуются при выполнении ранее отмеченного условия динамического равновесия между опорной и модулирующей частотами волнового гармонического процесса, т. е. при

когда p = 1, 2, 3, 4, …, n.

Следует отметить, что в качестве международного стандарта опорной частоты, применяемой для настройки музыкальных инструментов. Установлен камертоном 440 Гц для ноты «ля».

Атом водорода и фундаментальная постоянная γ

Теперь вернёмся к фундаментальным постоянным. Если сюда, с которой электроны в атоме притягиваются к ядру за счёт взаимодействия электрических зарядов, поделить на силу, с которой они притягиваются благодаря тяготению, то получится величина

то есть во столько раз электрические силы превосходят гравитационные. Если бы это было другой, мир бы выглядел совершенно иначе: другие размеры Земли, другие пропорции тел у животных, людей и т. д. Поскольку речь идет о соотношении между такими фундаментальными явлениями как гравитационные, электрические силы и информационные взаимодействия или отношения, действующие во Вселенной, то можно учесть динамику движения и взаимодействия всех частиц в нашей Вселенной на протяжении всей её истории. Можно оценить максимальное число изменений в форме колебаний, которые успела совершить каждая частица (опознанная нами) в нашей Вселенной за всю историю. Чтобы характерное время можно взять время, требующееся частице, чтобы переместиться на свой диаметр, двигаясь со скоростью света. У электронов, протонов и других элементарных частиц размер ≈ 10⁻¹⁵ см и, двигаясь со скоростью света, они переместятся на свой диаметр примерно за 10⁻²³ секунд, т. е. опять число 10⁴⁰ и это не случайно.

Из наблюдений старых звёзд нашей Вселенной и других астрономических данных возраст видимой части нашей Вселенной увеличивается; это отношение должно возрастать; это имеет следствием вывод о том, что нет никаких мировых постоянных. То, что до сих пор ничего не замечено, ничего не значит — наш срок наблюдений слишком, слишком мал — 200–300 лет.

Проверить, что будет, если изменятся мировые постоянные, много занимались известные физики XX века. Так, Дирак предполагал, что mp = const, а G изменяется со временем по G ∼ 1/t; Гамов наоборот считал G − const и т. д. При этом гипотеза Дирака позволяет объяснить дрейф континентов Земли, который оседал из-за, обнаружив, что характеристики увеличивающегося от квазара до Земли, после 12 миллиардов лет пути уже не соответствует ожидаемым. Наблюдения Веббы, как считает Дэвис, может означать, что структура атомов кварца, изучающих свет, отличается от такового у земных объектов. Это расхождение можно объяснить либо изменением электронного заряда, либо изменением скорости света.

Для того, чтобы выявить, какая из двух констант перестала быть постоянной величиной, Дэвис обратился ко второму закону термодинамики, который он обобщает словами «ничто не получается ни из ничего». Изменение заряда электрона, по мнению учёных, нарушает святую святых второго закона, то есть принцип увеличения энтропии, следовательно, в качестве более приемлемого предположения остаётся допущение об изменении скорости света и Гамом изменения миллиардов лет назад. «Трудно предугадать, какой из двух фундаментальных постулатов окажется отвергнутым. Нет, возможно, начало смены парадигмы в физике. Подобное, что происходило сто лет назад, когда возникала общая и частная теория относительности». В публикации подчёркивается, что сделанные предположения, и только первые наблюдения для возможности теорий, способной стать более общей системой, чем теория относительности. Возможно, это связано с тем, что астрономы «раздвигают рамки» Вселенной. Свет от самой удалённой галактики, которую удалось увидеть, шёл до Земли 13.6 млрд лет.

Вселенная: возраст, расширение, гипотезы

Учёные увидели галактику такой, какой она была, когда Вселенной было всего 900 млн лет младенческий возраст. «Она находилась на стадии звездообразования в тот период, когда во Вселенной галактики пришли в движение», — объясняет руководитель исследований Эстер Ху (Гавайский университет).

Современные телескопы способны увидеть столь далёкие объекты, если свет от них достаточно силён, например, как у квазаров. Чтобы разглядеть слабый свет новорождённой галактики, астрономы идут на хитрость: используют в качестве так называемой «гравитационной» промежуточный кластер галактики. Таким способом обнаружили признаки образования звёзд в галактиках 13.4 млрд лет назад. Теперь этот рекорд побит: промежуточный кластер Abell 370 позволил выявить галактику, в которой звёзды зажигать 13.6 млрд лет назад.

К этим процессам добавляется и динамика изменений на нашей планете. Так, опираясь на идеи Альфреда Вегенера о движении материков, американский геолог Джон Д. У. Роджерс из университета Северной Каролины (США) опубликовал в специальном выпуске журнала Ассоциации исследователей Гондваны, что более полутора миллиардов лет назад материки были соединены в сверхконтинент, названный им Колумбий. Согласно его точке зрения, примерно 1,8 миллиарда лет назад все материки сошлись в один континент. Восточные побережья Индии и Австралии соединились с западной частью Северной Америки, юг Австралии — с западом Канады. Большая часть современной Южной Америки разворачивалась таким образом, что западный край Бразилии поравнялся с восточной частью Северной Америки. Так образовалась Колумбия, гигантский континент, длиной около тринадцати с половиной тысяч и шириной в пять тысяч километров. Спустя триста миллионов лет Колумбия начала разваливаться, а её куски двигались независимо ещё пятьсот миллионов лет. Потом, то есть миллиард лет назад, они вновь соединились в новый континент Родинию, который, продержавшись несколько сотен миллионов лет, начал распадаться. Двести пятьдесят миллионов лет назад появился последний суперконтинент Пангея. Его разрушение привело к современному облику планеты.

Этой работе предшествовали длительные геологические исследования давнейшей эволюции земель Индии, Восточной Африки и Саудовской Аравии. Возраст древних камней геологи определяют по радиоактивному распаду урана и изотопов свинца. Изучая породы в разных уголках мира и определяя их возраст, учёные выясняют, принадлежали ли они когда-то к одному континенту. Да и в настоящее время спутниковые наблюдения выявили значительные изменения гравитационного поля Земли — с 1998 года экваториальная выпуклость земного гравитационного поля, которая была результатом таяния ледникового покрова, исчезает так же, как губчатый мяч, который восстанавливается после деформации, — поясняет исследователь НАСА Кристофер Кокс (Christopher Cox), ссылаясь на эффект «упругой отдачи» в земной мантии. Но в настоящее время на этих планетах по полюсам, которые отслеживают движение искусственных спутников. Кроме того, обнаруживаются отклонения, — правда, ничтожные — в продолжительности обращения Земли вокруг своей оси. В качестве критических факторов гравитационных изменений учёные рассматривают сейчас температуру Мирового океана и его «солёности» — точные данные о них пока отсутствуют.

Изложенные сведения могут быть восприняты читателем как дискуссионные, так как на многие фундаментальные проблемы, вопросов и ответов пока нет. Так, например, свойство всех волн, независимо от их природы, состоит в том, что в виде волн осуществляется перенос энергии без переноса вещества (см. статью «Волны» в Большой советской энциклопедии), оказывается невероятным… Но ведь свернутая энергия — это вещество.

Перенос энергии волнами без переноса вещества может быть представлен только в виде абстрактной математической модели, в которой волна описывается бесконечно малыми точками, движущимися вверх и вниз по одной траектории около определенного положения. Причина же ошибочного вывода связана, видимо, с переносом картины движения с абстрактной модели на реальную систему, точки которой имеют конечные размеры.

Ещё одна дискуссионная проблема. Вывод о расширении Вселенной делается на основании наблюдаемого «красного смещения» в спектрах удалённых небесных тел. Количественно скорость этого расширения характеризуется постоянной Хаббла, принимаемой равной 68 км/с-Мпс. Это означает, что для любые звезды, расположенной на расстоянии 1 мегапарсек (3.26 млн световых лет) друг от друга, разлетаются в разные стороны со скоростью 68 км/с.

Однако наблюдаемое «красное смещение» можно объяснить и иначе. Естественно, что звёзды, удалённые от нас на расстояние 3.26 млн световых лет, мы видим такими, какими они были 3.26 млн лет назад — и т. д. Следовательно, если с увеличением расстояния до небесного тела изучение от него можно объяснить и тем, что в прошлом атомы излучали на меньшей частоте, чем сейчас, или же что с течением времени частота излучения атомов увеличивается. Такая точка зрения, формально совершенно эквивалентная традиционной, приводит к неожиданным выводам.

1. Как известно, единица длины L (метр) определяется числом n длин волн эталонного излучения с частотой v, то есть L = nλ = nc/v. При постоянной физической длине метра λ ясно, что с её помощью одно и то же расстояние, измеряя в одной и той же его помощью одно и то же расстояние, мы придём к выводу, что со временем это расстояние растёт в соответствии с законом Хаббла.

2. Если считать, что n постоянно и постоянно физическое расстояние между телами, которое мы измеряем с помощью метра, то мы обнаружим, что со временем измеряемая скорость света будет равна на 68 км/с в 3.26 млн лет, или на 1 см/с за год, или на 6.7 · 10⁻⁵ см/с в секунду. Интересно, что измерения скорости света, выполненные в разные годы, дают систематически возрастающие величины, возможно, связанные не только с методическими погрешностями.

3. Если свободно положить, что длина L, измеряемая нашей единицей длины, в долях скорости света уменьшается, причём его ускорение a = −6.7·10⁻⁵ см/с². Но при этом должна уменьшаться и полная энергия тела, для чего она должна излучаться в пространство. А именно: для тела с массой M, движущегося с мгновенной скоростью v и ускорением a, мощность такого излучения должна составить dE/dt = M·v·a. Например, мощность излучения Солнца, движущегося вокруг центра Галактики со скоростью v ~ 3×10⁷ см/с, должна иметь порядок 2·10³³ г × 3·10⁷ см/с · (−6,7·10⁻⁴ см/с²) = −4·10³³ эрг/с, что вдруг в 2 раз увеличивается и совпадает с действительной мощностью излучения ближайшей к нам звезды.

Не следует ли из этого, что, принимая за реальность расширение Вселенной, мы упускаем из вида реальный источник энергии звезды, отличный от термоядерного?

Наконец добавим к изложенному ещё одну дискуссионную проблему. Начиная с открытия Коперника, наука шаг за шагом отметает наивные представления о привилегированности и даже единственности времени тех представлений практически сохранилось лишь принципиально установленная времени практически нашей Вселенной, образовавшейся согласно общепринятой гипотезе, 10–20 млрд лет в результате «Большого взрыва». Практически, — потому что следствие этой гипотезы о множественности вселенных (например, существующих в другом временном измерении) вышло до сих пор за рамки чистой фантастики.

Но как раз концепция «Большого взрыва» сгустка сверхплотного вещества, заключённого в достаточно малом (и пока нам неизвестном) объёме, и противоречит представлению о единственности Вселенной. Действительно, как объяснить, почему мог бы существовать только один сгусток такого правещества? Всему духу современной науки несравним больше соответствует представление о том, что первичный «Большой взрыв» был не единственным, и, следовательно, представление о множественности вселенных…

В связи с этим интересно было бы заняться поиском астрономических объектов, существование которых не укладывается в общепринятую схему развития нашей Вселенной, так сказать, поиском следов её пересечения с другими вселенными. Естественно предположить, что такие следы надо искать на значительном удалении — на расстояниях 10⁹−10¹⁰ млрд световых лет.

Подобные объекты, в принципе, уже известны — это так называемые квазары, имеющие гигантскую массу и гигантскую светимость. В частности, по их поводу академик В. Л. Гинзбург писал: «В отношении природы и эволюции галактических ядер и квазаров <…> нет ещё достаточной ясности»¹⁰.

Не может быть, квазары как раз и представляют собой расширяющиеся или сжимающиеся вселенные?

На поставленные выше непротиворечивые ответы можно дать, используя в качестве основы важнейшие следствие из установленной закономерности — необходимость создания системой метрики, исключающей к тому же все недостатки существующей системы СИ, кроме подробно проанализированных в работе^69,97.

Так хорошо известно, что применение подходящей системы единиц позволяет иногда упростить соотношения между физическими величинами. Например, если для описания атома водорода за единицу скорости принять скорость света, за единицу заряда и массы — заряд и массу электрона, то радиус первой орбиты электрона вокруг ядра R_e и период его обращения T_e вокруг ядра весьма просто выражаются через постоянную тонкой структуры a₅ = 1/137,036; R_e = 1/a².

Но если за единицу массы принять массу Солнца, а гравитационную постоянную тоже приравнять к единице, то такими же простыми соотношениями выражаются радиус Солнца R_s и период его вращения вокруг оси T_s (относительно «неподвижных» звёзд): R_s = 8π/a², T_s = 8π/a²·2. Если использовать обычную систему единиц, получится, что радиус Солнца определяется его массой, зная которую можно определить R_s = 9,964 · 10¹⁰ см (по результатам наблюдений — 6,9599 · 10¹⁰ см) и T_s = 25,38 суток (совпадает с экспериментальным значением).

Таким образом, установлено^99,103, что структура сферической волны, образованной в однородной среде точечным осциллятором равномерной последовательностью одинаковых импульсов энергии, представляет собой конечный ряд последовательно возбуждённых, сферических, равнообъёмных, концентрических слоёв, количество которых зависит от величины импульса энергии осцилляции и физических свойств среды, в которой развивается волновой процесс, а каждый указанный слой структуры в свою очередь представляет собой конечную сумму равнообъёмных сферических слоёв и т. д.

В отличие от общепринятой структуры установленная нами показывает, что процесс развития сферической волны в однородной среде по своей природе является конечным процессом, т. к. по мере удаления от центра волнообразования амплитуда процесса убывает в соответствии с разностью (3.29), достигая предельного значения, ограничивающего дальнейшее развитие процесса в виде сферической волны. Следовательно, затухание волнового процесса является органическим свойством самого процесса, зависящим от величины энергии импульса осцилляции и физических свойств однородной среды, в которой происходит развитие процесса.

Установленная структура сферической волны имеет фундаментальный характер, т. к. обнаруживает себя в самых разнообразных явлениях окружающего мира. Важной динамической фазовой характеристикой структуры сферической волны является темп изменения толщины сферического слоя θ, характеризующий изменения относительной кривизны (аналог π), т. е. напряжённости среды.

Известно⁶⁹, что условием динамического равновесия сферической волны является

где P₀ — внутреннее давление в рассматриваемой среде, Па; W — ускорение, вызванное осциллируемой импульсом, м/с².

Следуя понятийному определению скорости с учётом выражений (3.26) и (3.27) следует для «линейной» скорости

и соответственно для «линейного» времени

Результат (3.30) является фундаментальным.

Единицы Планка и квантовая теория поля

Рассмотрим полученные зависимости (3.30), (3.31) совместно с выражениями для единиц Планка⁹⁷

где l_p, t_p, m_p, ω_p, ε_p, T_p — обозначения для единиц длины, времени, массы, частоты, энергии, температуры; h — постоянная Планка; G — гравитационная постоянная; k — постоянная Больцмана. В результате получим следующие выражения, определяющие качественную волновую структуру фундаментальных постоянных. В результате получим следующие выражения, определяющие качественную волновую структуру фундаментальных постоянных.

где A_G,k,e,h — численные коэффициенты приведения, природа и суть которых такова же, что и в единицах Планка. А конкретизация их значений определяется численным значением выбранной и принятой за отсчётную опорной длины волны λ₀. Отсюда следует, что численные значения постоянных определяются по существу предрасположением наблюдателя к опорной величине λ, а их «постоянство» обуславливается сравнительной их медленностью в астрофизических масштабах изменениями. В то же время во всех экспериментах, в которых мы измеряем напряжённости среды, поскольку происходит и изменение опорных постоянных. Причём в принципе нельзя, как отмечается в гипотезах Дирака, Гамова менять по очереди одну и фундаментальных постоянных, так как все они квалифицированы функциями λ, n или, что то же самое, объёма V. В то время отношения между различными единицами измерения (мерами) для одной формы материи всегда постоянны и, кроме того, постоянны для одночленных характеристик в различных формах материи. В последнем случае, например, можно определить модуль этого отношения, используя полученное выше соотношение:

где ε_N,N−1 — количественные характеристики материальных поверхностей (энергоинформативности) для двух соседствующих фазовых состояний данной формы материи.

«Тонкая настройка» Вселенной и антропный принцип

В этой связи становится очевидным, почему, в соответствии с антропийным принципом (см. подробнее гл.1 ч. I), в нашей Вселенной значения фундаментальных постоянных «подобраны» с чрезвычайной тщательностью, чтобы было возможным существование атомов, звёзд, планет, достаточно богатый набор химических элементов, достаточное долгое время существование Вселенной, чтобы могла развиться жизнь. Об антропном принципе на Западе спорят уже несколько десятилетий. И хотя его глубокое понимание связано с современной трактовкой астрофизики, суть дела достаточно проста.

Ещё со школы мы помним, что физика устанавливает ряд мировых постоянных (констант) — заряд и массу электрона, массу протона, постоянные гравитационного и др. электромагнитного взаимодействий, ядерных взаимодействий и др. Численное значение этих постоянных получают из эксперимента. Известные физики Поль Дирак, Артур Эддингтон и другие заметили, что мировые константы как будто специально «подобраны» так, чтобы во Вселенной могли возникнуть условия, необходимые для существования живых организмов и человека. Более того, они ставили задачу расшифровки структуры фундаментальных постоянных в зависимости от одного параметра. Как видим, задача и нами решена.

Очень незначительное изменение отношения величин гравитационной и электромагнитной постоянной привело бы к тому, что Солнце «нашего типа» (определяющее приемлемые для жизни температурные условия на Земле) просто не могло бы существовать. Речь идёт о отклонениях порядка одной миллиардной от известных значений мировых констант. Ещё пример: если бы отношение постоянных, определяющих сильные и слабые ядерные взаимодействия, было бы другим (здесь допускаются колебания в пределах одного процента), не могли бы возникнуть сложные органические молекулы, составляющие материальный «носитель» жизни.

Но важны даже не примеры, где сами учёные спорят о точности оценок. Важен несомненный факт «тонкой настройки» Вселенной на «волну жизни». Причём эта настройка проявляется на всех уровнях строения материи, от космического мегауровня до микроуровня. Другой вопрос, кто и что играет здесь роль «настройщика».

Причём анализ приведенных фактов приводит к следующим результатам:

а) «Пространство-время» и вещество «сделаны» из одного и того же материала энергоинформации — квантов длины, которые одновременно являются квантами «времени» и квантами массы. Эти кванты:

б) Все частицы — суть структурные волны «пространства-времени».

в) Основа всех взаимодействий — взаимодействия квантов длины.

г) Объектом рассмотрения «единой теории поля» должна быть не элементарная частица как целое, а её структура. В этом случае основной теории выступает квантовая теория измененных масштабов.

Причём, при движении тела из U₁ в U₃ объём U₁ не движется, он жёстко зафиксирован системой координат XYZ. Значит, тело лишь «оболочка» объёма, состоящая из физически реальных линий и плоскостей. С одной стороны, движение происходит по принципу: тело было здесь, а стало там. С другой — существует только «есть», только увеличивается для дискретов уровней отдельного вида сущностей и для дискретов — уровней материи. При этом каждое образование — дискрет можно рассматривать как структуру, построенную по принципу неравновесных самоорганизующихся систем со своими необратимостью, устойчивостью и упорядоченностью. При этом будут системы двух видов — замкнутое поле, открытое поле — и в двух ипостасях — как целое (своё) и как элемент поля, которое они представляют. В контексте континуума совсем по-иному смотрятся пара: время и протяжённость (синоним пространства). Между ними качественные различия, они принадлежат и действуют на разных уровнях материи. При этом необходимо протяжённости компенсирует открытость времени. «Мир времени вечен, а для протяжённости конечен». По Аристотелю.

Две материи: одна рассеянная — «вторичная сущности» — поле частиц, другая сжатая и замкнутая по протяжённости — вещество. Две качественные формы, целая цепочка их образований — поле — вещество — поле и нескончаемая шкала форм в континууме отношений. В случае поля поля принять их в статус отдельного вида сущностей и для дискретов — уровней материи. При этом каждое образование — дискрет можно рассматривать как структуру, построенную по принципу неравновесных самоорганизующихся систем со своими необратимостью, устойчивостью и упорядоченностью. цель — по схеме пар — порядок в структурах. В электродинамике мы знаем электромагнитное поле, а два с посредником (веществом) между ними. У каждого вещества два поля: одно на орбите — внешнее, другое по оси вращения — спин. По фигуре вещество (в том числе Земля) не шар, а тор. Дырка по оси используется для связи полей по шкале континуума. При этом геометрия Вселенной неевклидова.

Изложенный в данной работе подход к синтезу Вселенной, сил взаимодействий может являться исходным принципом создания единой теории поля и кроме всего прочего утвердительно ответить на одну из 3-х гипотез: «причины и механизмы везения», что мир устроен в нашем замкнутом материальном объёме в силу конечности любого волнового процесса. Так например, «…солнце пульсирует с периодом 76 дет, увеличиваясь и уменьшаясь в объёме» («New Scientist», 1981, т. 92, № 1275, с. 165)…

Кроме того, установленная волновая структура фундаментальных постоянных позволяет сделать следующие выводы:

1. Любые взаимодействия характеризуются единой константой «v_p», а их изменения переменной «n».

2. Компоненты объединённого поля преобразуются в соответствии с единой теорией поля.

3. В рамках развиваемых в данной работе представлений устраняются бесконечности из окончательных результатов и промежуточных вычислений.

Теоретическим, расчётно-экспериментальным данным, подтверждающим установленную волновую структуру фундаментальных постоянных, можно отнести:

1. Все противоречие теории относительности, подробно рассмотренные в работах^94,95 и в приложении 1.

2. Расчётные и экспериментальные данные, приведенные в работах^94–96.

3. Эффекты неравновесной термодинамики³⁰.

4. Численное равенство π_n² = g_n/g₀, где g_n — ускорение свободного падения и следующие новые экспериментальные данные (см. подробнее § 3.2). Начало же все того, что исследуется с помощью самого большого телескопа в мире, 9-метрового рефлектора «Кек», расположенного на Гавайских островах, занятых наблюдением за изучением газовых облаков, находящихся на расстоянии 12 млрд световых лет от Земли. Излучение это, по всей вероятности, исходит из материи, вырванной из недр чёрных галактик мощным тяготением чёрных дыр. А сама материя состоит в основном из заряженных частиц — ионов и электронов. Так вот — наблюдением дали факты, объяснить которые исследователи космоса не могли, лишь прибегнув к такому парадоксальному предположению: со временем меняется сила притяжения между электрически заряженными частицами.

Изменение мировых констант во времени

Почему так решили? Дело в том, что излучение молодых галактик, проходя по пути к нам сквозь разделяющие межгалактические облака, меняет свой спектр. При этом каждое вещество, входящее в состав облака, выступает в роли своеобразного фильтра, поглощая свет строго определённой длины волны. Потому, кстати, его можно безошибочно распознать в таком-то облаке есть атомы алюминия, в таком-то цинка.

Что могло значить лишь одно: изменились свойства самих атомов. В частности, величины зарядов частиц, из которых они состоят. А эти параметры, в свою очередь, неразрывно связаны с диэлектрической проницаемостью, которая фигурирует в законе Кулона. Более того, учёные предположили, что «поплыла» и гравитационная постоянная закона тяготения знаменитого закона Ньютона.

В свою очередь, это означает, что и сила тяжести, и сила электростатического притяжения, и иные силы, на которых держится наш мир, увы, как нельзя назвать константами.

То есть, говоря иначе, могут изменяться и размеры атомов, и размеры Вселенной. И сами мы, того не подозревая, можем стать великанами или уменьшится до размера муравья. Да и процессы, происходящие в организме, могут стать совершенно иными.

Впрочем, величина отклонения, обнаруженная исследователями, составляет всего лишь одну стотысячную от той или иной константы, и накопилась она лишь за 12 млрд лет, но в общем принципе. Как это: константы — и вдруг величины переменные?! Это же может привести к перевороту в современной физике! Скажем, та же теория относительности Эйнштейна, например, зиждется на допущении, что скорость света всегда постоянна.

Нобелевский лауреат по физике, профессор Бостонского университета Шелдон Глэшоу оценил важность этого открытия в 10 баллов по десятибалльной шкале. «Обнаружение даже ничтожного изменения констант может потрясти основы современной космологии», — считает он.

Многие ранее полагали, что подобные изменения констант были возможны лишь в первые тысячелетия существования Вселенной. «Но последующие показали, что спектры излучения имеют свойство не меняться и поныне, — говорит один из исследователей Майкл Морфи. — Так что получается, мы ещё очень много не знаем о строении Вселенной»…

Специалисты считают, что исследования проделаны достаточно тщательно. «Если бы оно не затрагивало основы мироздания, — говорит астрофизик из Балтиморского института космического телескопа, доктор Мартино Сорелли, — оно бы уже давно принято всеми исследователями».

В журнале Physical Review Letters опубликована статья, ставящая точку в вопросе о таинственном коэффициенте, появляющемся в формулах, описывающих фундаментальные законы физики и называемом «постоянная тонкой структуры», который обозначается греческой буквой «альфа». Группа астрофизика Джона Уэбба (John Webb) из Университета Южного Уэлса в Австралии окончательно подтвердила свои прежние предположения и заявила, что шесть миллиардов лет назад постоянная тонкой структуры была другая. Правда, сильно она от сегодняшнего значения не отличалась, — оно было меньше всего на одну стотысячную часть или на тысячную долю процента.

Обнаружено, что частоты гелий-неоновых лазеров уменьшаются со временем, что также расценивается как следствие изменения некоторых фундаментальных физических констант стают в связи с изменением возраста Вселенной.

Так, по изменению спектров удалённых радиогалактик, было установлено, что для внегалактических объектов эти изменения не превышают 2·10⁻¹² в год; для геофизических данных, основанных на изучении распада естественных радиоактивных изотопов, относительные вариации величины a не превышают 10⁻¹⁵−10⁻¹⁷ в год.

Столь значительные расхождения в оценках объясняются тем, что величина волнового эффекта сильно зависит от принятой модели явления; поэтому более надёжные результаты могли быть получены с помощью молекулярных часов, другими словами, частоты и молекулярного генератора, работающего на пучке молекул аммиака; этот эксперимент показал, что скорость изменения a не превышает 10⁻¹¹ в год; позднее группа американских учёных установила, что эта граница лежит на уровне 4,1·10⁻¹² в год.

В апреле 1981 г. и в декабре 1985 г. группа советских исследователей во главе с доктором физико-математических наук В. Татаренковым выполнила измерения частот инфракрасных гелий-неоновых лазеров, стабилизированных по метану, в сравнении с частотой цезиевого эталона⁵; было обнаружено, что частоты лазеров уменьшались в среднем на 10⁻¹⁴ в год, причём эти изменения не следовало бы возникновением какой-либо систематической погрешности. Поэтому авторы высказали предположение, что наблюдаемый эффект вызывается изменением соотношения двух фундаментальных физических констант — массы электрона и массы протона. Несмотря на то, что пока не существует удовлетворительных физических моделей, допускающих подобные вариации, авторы планируют продолжать измерение с тем, чтобы получить более надёжные результаты.

Обнаружено, что частоты гелий-неоновых лазеров уменьшаются со временем, что может расцениваться как следствие изменения со временем некоторых фундаментальных физических констант в связи с изменением возраста Вселенной.

Проблема возможных вариаций физических постоянных — не только фундаментальная проблема современной физики, но и фундаментальная проблема современной метрологии, поскольку вся существующая система эталонов строится на предположениях о стабильности фундаментальных физических констант. Поэтому дальнейшие исследования этой проблемы имеют не только большой теоретический, но и практический интерес.

Итак, «альфа» увеличивается. Учёные пришли к этому выводу, изучая спектры далёких квазаров, первых, как сегодня читается, небесных тел Вселенной. Правда, окончательный вывод можно будет сделать лишь на основании повторения уже сделанных, но другим телескопом (анализ производился на снимках 10-метрового телескопа Кек (Keck), расположенного на Гавайях).

Обнаруженное увеличение постоянной тонкой структуры может привести к большим изменениям в нашем понимании физического мира. Конкретно нам это увеличение ничем не угрожает. Вот когда «альфа» увеличится в десять раз, тогда, через углерода станут нестабильными, и жизнь во Вселенной не сможет существовать в её принципе. Но то скорость изменения «альфы» (тысячная доля процента за шесть миллиардов лет), то это случится не очень скоро, примерно через шесть квинтиллионов лет.

Антропный принцип и «волна жизни»

Теоретика Пола Дэвиса (Paul Davies) из Университета Маккваре (Macquarie) в Сиднее пришла к выводу о возможности уменьшения скорости света. Если это так, то науке придётся пересмотреть фундаментальные законы мироздания. Гипотеза основана на основных, полученных астрономом Джоном Веббом (John Webb), который озадачил всех, обнаружив, что характеристика квазара 12 миллиардов лет пути «к нам» с учётом того, что соответствует ожидаемым. Наблюдение Вебба, как считает Дэвис, может означать, что структура атомов квазара, изучающих свет, отличается от такового у земных объектов. Это расхождение можно объяснить либо изменением электронного заряда, либо изменением скорости света.

Для того, чтобы выявить, какая из двух констант перестала быть постоянной величиной, Дэвис обратился ко второму закону термодинамики, который он обобщает словами «ничто не получается ни из ничего». Изменение заряда электрона, по мнению учёных, нарушает святую святых второго закона, то есть принцип увеличения энтропии, следовательно, в качестве более приемлемого предположения остаётся допущение об изменении скорости света и Гамом изменения миллиардов лет назад. «Трудно предугадать, какой из двух фундаментальных постулатов окажется отвергнутым.

В заключение посмотрим ещё раз на таблицу наших замечательных чисел. Естественно, возникает вопрос: как же оказалось, они столь тщательно подобранными, что у нас во Вселенной имеются звёзды и галактики, планеты и атомы, миллиарды лет стабильно горит наше Солнце, словом, есть все необходимое для развития жизни и разума?

Для ответа на этот вопрос придётся вспомнить ещё один тезис древней науки. Когда-то считали, что человек — царь природы и весь окружающий мир создан специально для него. Эта идея — конечно, за исключением акта божественного творения — возродилась в современной астрофизике в виде «антропного принципа», сформулированного в последние десятилетия английскими и советскими теоретиками. Этот принцип состоит в том, что числа, определяющие структуру нашей Вселенной, выглядят именно так, а не иначе — потому, что существуем мы — люди. Ведь только при этих значениях констант структура и история Вселенной допускают существование жизни и появление разума (см. подробнее гл. 1–4).

Поскольку мы пока ещё не знаем, что происходит при рождении Вселенной, когда формально плотность и температура стремятся к бесконечности, можно предполагать, что в этот момент мировые постоянные изменяются по каким-то ещё неоткрытым законам. И возможно, после бесконечного перебора и неудачных попыток получается наконец то редкостно счастливое сочетание, при котором получается именно наша Вселенная, идеально подходящая для того, чтобы в ней развилась жизнь и формировался разум человека при взаимодействии с ЕИПВ. Такая замечательная Вселенная…

Глава пятая§ 3.5. Использование закона, сформулированного в § 3.2, при формировании адаптационных реакций человека

О, не лети так жизнь!.. На миг, но задержись!.. Дай адаптировать и адаптироваться к тебе окружающей среде. Уж лучше ты меня Калечь, пытай и мучай, Пусть будет всё: болезнь, несчастный случай, Я всё перенесу, Но не лети так жизнь! — Говорят, природу не обманешь, — Глупости! Природа к нам (людям) необычайно щедра, мы только тем и занимаемся, что укорачиваем нашу жизнь, словно соревнуемся, кто быстрее помрёт. И вообще, кто ответит на вопросы Омара Хаяма. Чья рука этот круг разомкнёт? Кто конец и начало круга найдёт? И никто не открыл ещё роду людскому Как, откуда, зачем наш приход и уход?

Человек-оператор и АРМ. Виды деятельности

Поскольку современные, особенно, например, автоматизированные рабочие места (АРМ), физическая работа, спорт и т. д. в общем случае представляют собой эргатические, человеко-машинные системы, состоящие из совокупности технических средств и обслуживающего персонала, то роль качества функционирования человека играет важную, в соответствии с принципом руководителя и определяющую роль. Для эргатических систем АРМ характерны три вида человеческой деятельности, но определяющим фактором в разделении видов деятельности (помимо сферы компетентности) является область проявления темпа жизни.

Деятельность человека («оператора») в АРМ, виды деятельности или другие, ориентированы на следующие интеллектуальные, волевые и эффекторные функции:

• восприятие контрольной информации (интеллектуальная);
• структуризация и стратификация информации в соответствии с текущей задачей (интеллектуальная);
• обнаружение «разладки», т. е. отклонения процесса от направляющих функций (интеллектуальная);
• оценка необходимости вмешательства (интеллектуальная);
• определение альтернатив вмешательства (интеллектуальная);
• сравнение альтернативной конкурентоспособности и выделение конкурирующих (интеллектуальная);
• оценка эффективности конкурентоспособных альтернатив и реакций (интеллектуальная);
• принятие решения, волевая (волевая);
• реализация решения, т. е. вмешательство в процесс (эффекторная);
• восприятие контрольной информации и т. д. по тому же циклу.

В интеллектуальных функциях можно выделить: инстинктивные (генетический бессознательный опыт), интуитивные (возможный, неосознанный опыт), сознательные (социальные знания), эвристические (чисто мыслительный, творческий опыт). Добавим, что вне опыта нет интеллекта.

В волевых функциях можно выделить: эмоционально-волевые (импульсивные), стереотипно-волевые (привычные), осознанно-волевые (волевые, опирающиеся на социальные нормы).

В эффекторных функциях можно выделить: командные (подача команд голосом или символами и т. д.), операционные (нажатие кнопок), силовые (физическое действие). Сосредоточение интеллекта на определённых объектах осуществляется благодаря воле. В этой связи волевая характеристика членов обслуживающего персонала АРМ, особенно операторов систем управления АРМ (СУАРМ), должна быть определяющей при профотборе специальными методами¹⁰⁸. Кроме того, обслуживающий персонал на АРМ, так же как и технические средства, должен обладать свойствами безотказности, восстанавливаемости, долговечности и сохраняемости, количественные критерии которых в принципе аналогичны используемым¹⁰⁹. Поэтому остановимся лишь на некоторой специфике при оценке качества и надёжности функционирования обслуживающего персонала в АРМ и в спорте.

Рассматривая особенности работы человека с АРМ, следует выделить два вида отказов: физиологические (например, болезни), связанные невозможностью продолжения работы и общей усталостью определённого времени на восстановление, второго типа ошибки, проявляющиеся возникновением, не требующее на восстановление. После обнаружения ошибки трудящийся или весь обслуживающий персонал, как правило, восстанавливают свою работоспособность, без каких-либо дополнительных мер и с использованием мер организационного трудового характера. Оба вида отказов оцениваются величинами параметров потока отказов λ_д(t) и λ₀.

Величина λ_д зависит от общеизвестных социальных, физиологических, физических факторов (времена года, условия работы, возраст и т. д.) и носит практически индивидуальный характер. При рациональной, например, синергии в организации труда, оснащении самыми профессиями или введении некоторого штатного избыточного λ_д(t) → 0. Аналогично можно сказать и о характеристиках восстанавливаемости и «долговечности».

Величина λ₀(t) с АРМ колеблется в диапазоне — 10 до 10 сек и также зависит от множества весьма важных факторов, среди которых следует отнести:

• характеристики поступающей оператору информации: количество и качество информации, используемые для приёма информации органами чувств, индивидуальные особенности источников информации и т. п.;
• наличие резервов времени для принятия решений;
• характеристики внешней среды (комфортность условий работы): температура и влажность воздуха, наличие или примесей, уровень шума, освещенности, наличие вибраций и т. д.;
• продолжительность непрерывной работы (усталость);
• степень обучаемости и тренированности оператора;
• соответствие условий трудовой деятельности оператора возможностям человека. При этом большую роль играют поза человека во время работы, размеры полей моторной деятельности оператора, траектории движения рук, ног человека в процессе работы, неполное исполнение органов управления, требующие усилия и пр. эргономические факторы^111,112.

Для особо ответственных человеко-машинных систем управления, когда ошибки операторов должны быть практически исключены, в систему вводится структурная избыточность.

Рассматривая особенности обслуживающего персонала в АРМ не только как звено системы управления производством, но и как «машину» по переработке характеристик, как пропускная способность, и время задержки сигнала операторов с момента поступления сигнала до момента воздействия на него действия. Пропускная способность оператора, определяемая наибольшим значением потока информации Nмакс, который оператор может обработать. Диапазон Nмакс находится в пределах 10–70 бит и в существенной мере зависит от используемого алфавита, языка и способа переработки информации (письмо, счёт, сложение и т. д.). Оптимальная скорость приёма и обработки информации лежит в пределах от 0,1 до 3,5 бит. Уменьшение количества информации вызывает затухание активности оператора, а её увеличение — уменьшает скорость приёма информации.

Скорость приёма информации и латентные периоды

Максимальная скорость информации, которую оператор может принимать длительное время, составляет 6 бит.

Диапазон изменений времени задержки сигнала оператором от момента поступления сигнала до отвеса на него действием находится в пределах от 100 до 500 мс и в основном определяется латентным периодом реакции t_л, т. е. временем от момента появления сигнала до начала ответной реакции (движения). Значение t_л неодинаково для сигналов (раздражений), действующих на различные органы человека (анализаторы) и имеет значение: для зрительных процедур переработки информации 150 ≤ t_л ≤ 220; для слуховых — 120 ≤ t_л ≤ 180; тактильных — 90 ≤ t_л ≤ 220; обонятельных 300 ≤ t_л ≤ 400.

Приведенные значения t_л свидетельствуют о том, что запаздывание, вносимое оператором в цепь управления, намного превосходит запаздывание в машинной частях (элементах) системы управления (электрических, пневматических и т. п.) и является определяющим для оценки результирующего запаздывания в системе (контуре) управления. Причём как звену системы управления присуще прежде всего чисто (латентное) запаздывание, которое определяется не только характеристиками анализаторов, но и интенсивностью возбуждения (значением входного сигнала). Чем сильнее раздражитель, тем меньше длительность латентного периода t_л. Таким образом, человек является нелинейным звеном в системе управления производством. Лишь сверхсильные раздражения вызывают охранное торможение.

Поскольку t_л в основном определяется активностью протекания процессов возбуждения t_л/τ торможения в ЦНС, то большое значение имеет постоянный или хотя бы периодический контроль активности ЦНС по различным методикам, у которых сводится к, например, объёму русского анализа крови или измерению температуры организма.

При t_л/τ > 1 преобладают процессы напряжения, что плохо и наоборот, при t_л/τ < 1 преобладают процессы торможения, что свидетельствует о хорошем функциональном состоянии ЦНС и оператора в целом.

В случае необходимости коррекции активности ЦНС улучшение общего функционального состояния, необходимо определять виды адаптационной реакции, в которой находится оператор. Дело в том, что в течение всей жизни организму приходится приспосабливаться к непрерывно меняющимся условиям среды, и поэтому вся жизнь — постоянное «приспособление». В основе развития приспособительных реакций целого организма лежит количественно-качественный принцип: в ответ на действие раздражителей, различных по количеству, т. е. по степени биологической активности, развиваются различные по качеству три стандартные адаптационные реакции, включающие в себя все функциональные системы и уровни организации организма. Это создающимися в длительном процессе эволюции комплексные защитные реакции, характеризующиеся включением автоматической саморегулирующей главным образом гипоталамической областью мозга, являющиеся центром, интеграции гипоталамического отдела нервной системы и эндокринной системы — основных исполнительных звеньев, реализующих влияние ЦНС на внутреннюю среду организма. При этом различают: 1) реакцию на слабые воздействия — реакцию тренировки, 2) реакцию на воздействия средней силы, промежуточную между слабыми и сильными — реакцию активации, 3) реакцию на сильные, чрезвычайные воздействия — реакцию стресса¹¹².

Три типа адаптационных реакций: тренировка, активация, стресс

Характеризуются эти реакции по комплексу изменений в энергетическом состоянии организма (например, по температуре организма), в состоянии нервно-мышечной системы (например, по времени расслабления НМС t_p), в нейроэндокринной системе (например, по отношению % содержания лимфоцитов (ЛФ) к % содержанию сегментоядерных нейтрофилов (СН)). Поскольку все перечисленные параметры жёстко функционально связаны, то достаточно определение одного из них для заключения о присущей организму в данное время реакции адаптации.

Так, реакция тренировки характеризуется: отклонением температуры от нормальной на величину Δθ_K, времени расслабления t_p на Δθ(K_x, ΔΦ/CH − ΔΛ/Φ/CH)K²_А, соответственно для реакции активации — Δθ_K2; Δt_pK²_А; Δ(ΛФ/СН)K²_А; для реакции стресса — Δθ³K_А; ΔtK³_А; Δ(ΛФ/СН)K³_А. Значения Δθ, Δt_p, Δ(ΛФ/СН) определяются как половина разницы между максимальным и минимальным значений показателя, среди измеренных в течение суток для нормального (комфортного, ареактивного) состояния в качестве усреднённых значений показаний можно указать на следующее: Δθ ≤ 0,5−1°С; Δt_p ≤ 0,005−0,01 мс; Δ(ΛФ/СН) ≤ 0,2−0,3.

В работе¹¹³ убедительно показано, что организм имеет две шкалы отсчёта силы воздействия: одну — относительную, определяющую характер адаптационной реакции, другую — абсолютную, определяющую уровень реактивности. Периодичность в развитии адаптационных реакций позволяет организму, с одной стороны, приспосабливаться даже к небольшим изменениям, и, с другой, расширяет границы воздействий, при и в условиях которых организм остаётся жизнеспособным. Периодически повторяющиеся триады адаптационных реакций составляют реальный механизм системы многоуровневой регуляции гомеостаза человека. Причём, между стрессом предыдущего уровня и тренировки следующего находится зона ареактивности, т. е. «нечувствительности». Адаптация в смысле «привыкания» объясняется развитием зоны «ареактивности» как при увеличении и уменьшении силы раздражителя до определённой величины, так и при соответствующем уменьшении до определённой величины, что полностью согласуется с результатами анализа динамики перехода количественных изменений в качественные, рассмотренные выше. Так, изучение количественной адаптационной силы (дозы) воздействия, вызывающих развитие адаптационных реакций на разных уровнях, показало, что независимо от уровня для получения каждой следующей реакции предыдущую дозу надо увеличить на один и тот же коэффициент (множитель), который в соответствии с формулой (3.9) равен:

где K_Аn — коэффициент адаптации n фазы t_kn — чувствительность организма к действию раздражителя, определяемый на основании результатов теории трансформации нарушенных физических раздражений живой ткани через энергию активации биологической ткани (нейрона, например), при которой ткань биоинформационно деятельна:

где E₀ — трансмембранная разность потенциалов; k — постоянная Больцмана; e — заряд электрона; [k]ан/[k]нар — отношение концентрации калия внутри клетки к концентрации калия снаружи; θ₀, θ — соответственно абсолютные температуры после и до внешнего воздействия (например, любого адаптационного фактора и воспроизводства его воздействия с использованием памяти системы); за θ₀ можно брать среднесуточную температуру организма.

Количественное значение коэффициента чувствительности имеет принципиальное значение во многих аспектах жизнедеятельности биологических систем. В частности, определяет механизм «биологических часов». Так, поскольку мембрана — пороговое возбуждающее устройство, то всегда будет рассогласование суточного хода реального времени и циркадного ритма. Например, чтобы мембрана «почувствовала» изменение внешнего электрического поля Земли E₁ требуется энергетическое изменение за счёт воздействия ΔE₁ на величину 2·10⁻²⁰ Дж. Это энергетическое изменение достигается при ΔE₁ ≃ 2 В/м, что даёт рассогласование реального суточного ритма и циркадного (переохлаждающее 1 час при Smin ≃ 0,11. Принципиально аналогичное объяснение имеет и физиологический феномен изменения t_p в желаемом времени и т. д.

Чувствительность ЦНС и закономерность периодичности

Важно при этом знать, что чувствительность одного организма не только отличается от другого (индивидуальная чувствительность), но и у одного и того же организма чувствительность волновидно меняется с биоритмами вместе с течением времени. Так, если развивается реакция тренировки, то чувствительность меняется волновидно с общей направленностью к снижению. Поэтому для поддержания этой реакции тренировки силы (дозы) последующих воздействий необходимо меньше существенно, при развитии реакции активации чувствительность немного снижается, волновидным с общей тенденцией — повышается. Таким образом, для того, чтобы вызвать и поддерживать одну и ту же реакцию адаптации необходимо гибко варьировать силу (дозу) воздействия: вначале подбирать силу (дозу) воздействия индивидуально, а затем корректировать её по мере продолжительности бездействия²¹.

Закономерность периодичности развития адаптационных реакций на различных уровнях реагирования (диапазонах, этапах) значительно расширяет приспособительные возможности организма к разнообразию точки количественных изменений внешней и внутренней среды у человека и открывает эффективные перспективы управления функциональным состоянием его организма.

Развитие различных адаптационных реакций на разных уровнях позволяет объяснить механизм действия на организм раздражителей очень малой величины (силы, дозы), что и обуславливает, кстати, эффективность гомеопатии, а также увеличение чувствительности организма с возрастом к изменению погодных условий, суточного геомагнитного поля и т. д.

Из (3.9) следует, что K_А имеет диапазон изменений в пределах 1.1 ≤ K_А ≤ 1.5. У здоровых людей чаще всего диапазон изменения коэффициентов составляет от 1/2 основания натуральных логарифмов е т. е. e/2 ≤ K_А ≤ 1.5, у больных, особенно тяжело больных, он может уменьшаться от e/2 до 1.1. При старении величина K_А также уменьшается.

Для перевода организма из одного состояния по реакции адаптации в следующую, необходимо дозу раздражителя (в виде физических упражнений, пищи, фармакологических средств, отдыха и т. д.) увеличить или уменьшить в K_А раз. Например, для перевода из зоны ареактивности в реакциютренирующего следующего уровня этапа, необходимо дозу раздражителя, внешнего воздействия на K_А; в реакцию активации в K²_А, при переходе в такую же реакцию следующего диапазона в K³_А раз и т. д. Если надо перейти на нижний уровень, то, наоборот, надо делить на K_А, K²_А и т. д. (рис. 3.12).

Примечательно отметить, что количественные изменения всех интегральных показателей адаптационных реакций хорошо подтверждают возникновенность их по модулю перехода количественных изменений в качественные рассмотренного в 3.2. Кроме того, с их квантованных изменений жёстко связаны и другие изменения активности различных функциональных систем организма, в частности, сердечно-сосудистой системы, центральной нервной системы (ЦНС), нервно-мышечной систем и т. д.

Наиболее точно в настоящее время реакция адаптации в повседневной практике может быть установлена по результатам общего анализа крови из пальца. При этом можно получить и дополнительную важную информацию о функциональном состоянии организма. Так, если по общему анализу крови будет установлено сочетание эозинофилии с лимфоцемией, то это неблагоприятный признак, свидетельствующий о наступающем истощении глюкокортикоидной функции коры надпочечников, причём диагностическое число эозинофилов в крови свидетельствует о глюкокортикоидной недостаточности: при развитии реакции активации и тренировки — об относительной, при развитии стресса — абсолютной недостаточности. По полному отсутствию эозинофилов можно отличить состояние острого стресса от наиболее опасного хронического стресса, для которого число эозинофилов может быть и в пределах нормы, и выше и ниже, но всегда присутствует в составе крови. При этом важно поддерживать реакции тренировки и активности на одном «этаже», а периодически переводить эту реакцию с одного «этажа» на другой (варьируя силу дозу воздействия, желательно в общем слабыми гомеостатическими воздействиями, т. е. на более нижних этажах), но такая «тренировка» очень эффективно способствует повышению адаптации, и в этой связи полезно приучить к таким процедурам человека с раннего возраста, т. е. именно в раннем возрасте формируются механизмы управления гомеостазом, движениями и реакциями и т. д. Простота и безвредность предлагаемых способов диагностики функционального состояния обслуживающего персонала АРМ и его коррекции с целью поддержания на высоком уровне работоспособности за счёт постоянного самоконтроля и управления развитием реакций адаптации при использовании широкоизвестных, уже апробированных средств, позволяет очень эффективно решать не только проблемы надёжности долговечности эргатических систем АРМ, так и человека. Вообще, для того, чтобы выживать и поддерживать одну и ту же реакцию адаптации необходимо гибко варьировать силу (дозу) воздействия: вначале подбирать силу (дозу) воздействия индивидуально, а затем корректировать её по мере продолжительности его действия.

Благодаря разной индивидуальной чувствительности одинаковые дозы вызывают у одних людей реакции тренировки, у других — реакции активации, а у третьих — развитие стресса. Поэтому необходимо отходить от общепринятой в медицинской практике использования жёстких схем лечения, если устанавливаются однаковые дозировки лекарств без учёта индивидуальной чувствительности организма.

Пирамида 15–17 уровней адаптационных реакций

Для перевода организма из одного состояния по реакции адаптации в следующую необходимо дозу раздражителя (в виде физических упражнений, пищи, фармакологических средств, отдыха и т. д.) увеличить или уменьшить в K_А раз. Например, для перевода из зоны ареактивности в реакцию тренировки следующего уровня этажа, необходимо дозу K_А; в реакцию активации в K²_А раз, при переходе в такую же реакцию последующего диапазона в K³_А раз и т. д. Если надо перейти на нижний уровень, то, наоборот, надо делить на K_А, K²_А и т. д. Всего таких этажей реакций адаптации у человека 15–17 (см. рис. 3.12).

Резервы организма: наличные и функциональные

Целесообразность перевода организма из одной реакции адаптации в другую определяется целесообразностью расхода и даже накопления информационно-энергетических резервов организма. При этом под резервами организма понимают информационно-душевные, эмоциональные, пластические резервы в виде запасов веществ (пища, вода, жир), которые при необходимости могут быть переведены в информацию, эмоции, энергию, например, запасы гликогена в печени, жира — в жировом депо и т. д. Это так называемые наличные резервы: происходит их постоянное накопление и использование.

Функциональные резервы — запас функционирования различных органов и систем. Они могут быть представлены в стадии структурного депо, избыток капилляров, не включающихся в общий кровоток, временно «молчащие» нейроны в ЦНС в виде дублирования физиологических механизмов и канонов, способности многих органов и систем работать за счёт изменения количества функционирующих клеток или их определенных функциональных состояний. Причем потенциальные возможности живой системы в большой степени определяются возможностью увеличения скорости кровооборота биологически активных веществ.

Все известные реакции адаптации существенно отличаются динамикой использования резервов организма. Так, известно, что при стрессе в стадии тревоги происходит быстрая мобилизация наличных функциональных резервов организма, причём не только наиболее энергетически эффективным путём — окислительного фосфорилирования, но и путём гликолиза и даже путём распада белков, РНК и липопротеидов. Такая неэкономная трата резервов тем не менее, целесообразна при ответе организма на сильный раздражитель, так как помогает выжить. Но если действие стрессора продолжается или стрессор был очень сильным, то наступает истощение, которое сопровождается постепенным использованием функциональных, наличных резервов и может привести к гибели. Чтобы этого не произошло, необходимо перевести организм из стадии истощения стресса в реакцию тренировки или активации. Причём выход из стресса с помощью реакции тренировки биологически наиболее целесообразен, так как при этой реакции малы и происходит накопление функциональных резервов самым экономным путём.

Энергетические траты (при развитии и поддержании реакции тренировки) малы, уровень обмена снижен и процессы распада уменьшаются. В течение стадии перестройки энергетические траты остаются незначительными, а синтез пластических и гормональных веществ преобладает над распадом, что имеет следствием увеличение резервов организма. Что же касается функциональных резервов, роль которых особенно велика в общем состоянии организма, то при развитии реакции тренировки их прирост определяется, поскольку, во-первых, функциональная активность их которых количество функций органов, а из них — функция организма в целом. В данном случае информации посредством сэле оказывается связанной со знанием и смыслом, а также и потому, что в реакции тренировки малы, то нет стресса. Регулярные системы — нервная, эндокринная, желёзы внутренней секреции, активны и гармонично, как при реакции тренировки нет резкого преобладания деятельности одних над другими. Такая гармония особенно наблюдается в молодом возрасте при здоровом организме. Длительное поддержание активации не приводит к истощению наличных или функциональных резервов.

Энергетические цены реактивности при развитии адаптационных реакций на разных уровнях позволяет избрать в каждом конкретном случае оптимальный уровень, а также необходимое биохимическое или физиотерапевтическое сопровождение для оптимизации энергетического обмена.

Знание характера адаптационной реакции и целенаправленное развитие определённой общей реакции может быть полезно в профилактических целях, особенно для состояний, промежуточных между здоровьем — болезнью, а у которых находится большинство людей, которое может длиться долго, но может закончиться болезнью. При этом полезно рекомендовать развитие или поддержание реакций тренировки и активации — реакций, нормализующих гомеостаз, за счёт малых гомеопатических воздействий, т. к. они энергетически «дешевле», выгоднее для организма человека. Поэтому реакции тренировки и активации являются специфической основой нормы, а стресс — патологией. Энергетические траты при одной и той же реакции адаптации меньше, если она вызывается меньшей дозой (силой) раздражителя.

При выборе средств нужно учитывать, по меньшей мере, два условия: 1) отсутствие в используемых дозах специфического и повреждающего действия на отдельные системы организма и 2) способность оказывать влияние на ЦНС и особенно на гипоталамическую область, в которой происходит формирование адаптационных реакций тренировки и активации. Причём благодаря тому, что подкорковые отделы мозга обладают значительной инерционностью, в случаях длительного поддержания определённой реакции, последняя приобретает своеобразную «инерционность» и другие, случайные воздействия (кроме сверхсильных) не изменяют её. Таким образом, формируется стойкость в развитии адаптационной реакции.

Если доза остаётся одинаковой на протяжении длительного времени, то происходит волнообразная смена адаптационных реакций, что обусловливается характером автоколебательного процесса изменений в ЦНС, свойственным каждой адаптационной реакции: при реакции тренировки в мозгу в ЦНС преобладает состояние охранительного торможения, активации — умеренного физиологического возбуждения, а при стрессе — либо резкого возбуждения, либо запредельного торможения, что также значительное влияние оказывают биоритмы^10,139.

Следует отметить, что хотя человек в течение всей жизни испытывает различные нагрузки, действуют самые различные повреждающие факторы, но уровни неспецифической резистентности, т. е. от значений типа реакции адаптации (устойчивость, сопротивляемость) целого организма во многом зависят и переносимость нагрузок, и защита от различных повреждающих действий, и заболеваемость, и переносимость болезни, и скорость и полнота выздоровления. Этим и объясняется высокое профилактическое значение в фоне для проведения любого специального лечения, которое имеют реакции тренировки и активации. Так стойкое поддержание реакции тренировки, особенно в её начальной стадии, используется для достижения противовоспалительного эффекта (острые воспалительные процессы: гастриты, обострения язвенной болезни, бронхиты, острые тромбофлебиты, инфекционные неспецифические полиартриты), а также защитного средства при повреждающих лечебных воздействиях (лучевое лечение, химиотерапия опухолей, применение больших доз кортикостероидов, антибиотиков), не сопровождающихся выраженной лейконемией.

Реакция активации применяется, напротив, в случаях, где восполнительный потенциал снижен, с целью его повышения, например, при хронических, вялотекущих воспалительных процессах (хронические гастриты, панкреатиты, колиты, бронхиты, неспецифические артриты и др.), при гипертонической болезни; при повреждающих воздействиях лучевого лечения, химиотерапии опухолей, применении больших доз радиотерапии лучевых препаратов, антибиотиков, не сопровождающихся выраженной лейконемией.

Естественно, что в основе реакции адаптации можно выявить и различные воздействия, при тяжёлых заболеваниях (например, опухолевой болезни) вряд ли кто-либо станет в голову использовать спортивные тренировки, водные процедуры и другие общеукрепляющие воздействия, очень полезные для здоровых. Наиболее хороши в таких случаях приём нейтропотропных веществ типа адреналина, теофедрина, эфедрина, воздействие биостимуляторов, воздействие магнитным полем на гипоталамус и т. д., или прогулки в природе, концерты классической музыки и т. д.

Очень важно развитие и попеременной смены реакций тренировки и активации в качестве профилактики в борьбе с преждевременным старением. Поскольку процесс старения на уровне организма в пожилом возрасте сопровождается развитием хронического стресса, то указанные выше возможности продолжения его способствуют устойчивости организма к преждевременному старению. Более того, перевод организма в реакцию тренировки или активации способствует значительному повышению лабильности первых структур ЦНС человека, которая обычно с возрастом существенно снижается. Особенно эффективно умение персонала АРМ использовать различные психодиагностические методики, оценки, этических основ применения синергизма и т. д., особенно рассматриваемых^126–128.

Спортивный отбор и динамограмма мышц

Большое значение для активного функционального состояния и, следовательно, оптимальных значений λ_д, t_л, t_p качества работы персонала АРМ имеет организация труда, система материального стимулирования²⁶ и социально-этическая обстановка в трудовом коллективе. В этой связи имеют особую актуальность комплексные оценки личности и социально-экономического климата в среде трудового коллектива, для чего применяются методики анализа затрат рабочего времени, определение уровня психологического климата в коллективе, методики оценки деловых и личностных качеств членов трудового коллектива. Кстати, данный полезный базис использован при выявлении спортсменов на пути «спортивной» формы для важных спортивных соревнований²⁰.

Наряду с главенствующей ролью педагогического воспитания, включающего в себя современные методы и средства спортивной тренировки, большое значение для повышения спортивных результатов и осуществления научного подхода к использованию всех педагогических и тренировочных арсеналов имеет учёт закономерностей бифуркационного состояния и развития спортсменов. Последнее обстоятельство особенно важно в настоящее время, когда многие компоненты, из которых слагается тренировочный процесс, не теряют дальнейшего преобразования. Практически уже нельзя увеличивать часы тренировок, нагрузки и т. п. В связи с этим возникла необходимость поиска резервов роста спортивных достижений за счёт качественного улучшения тренировочного процесса. Одним из таких резервов является стабилизация и совершенствование функционального состояния мышц спортсмена.

В работах^122–124 показано, что отрицательное влияние спортивной деятельности на различные системы организма, особенно его опорно-двигательный аппарат, вызвано в основном плохим функциональным состоянием мышц, обусловленным нерациональным планированием тренировочного процесса, нарушением правил врачебного контроля, недисциплинированным поведением спортсменов, их недостаточной психической подготовленностью, неполноценной разминкой, неблагоприятными метеорологическими и гигиеническими условиями, а также многими другими причинами. Традиционно, в спорте оценка физического и функционального состояния (помимо его) мышечной системы производится на основе тестовых разнообразных модельных характеристик, составленных по результатам регрессионного и корреляционного анализов. При индивидуальном подходе эти практически редко давало положительные результаты из-за приближенности критериев оценки и действия эффекта диссоциации физических качеств¹²⁵.

Поскольку функционирование мышц определяется качеством протекания в них релаксационных процессов¹²³, то вполне оправдано принятие за интегральную оценку функционального состояния мышцы или группы мышц характерного времени её релаксации t_p, что доказано в работах^120,123. Подобная оценка функционального состояния мышц особенно эффективна при рассмотрении таких спортивных характеристик, как общая и специальная выносливость, прогностика предтренировочных и травматических состояний мышц, мео-энтезисного аппарата и т. д. Кроме того, имеется чёткая взаимосвязь между t_p и тренировочными результатами, силовой и скоростной подготовкой спортсменов. Поэтому понятно стремление, во-первых, чётко оценить количественно характерное время релаксации мышц, а во-вторых, располагать надёжными методами и средствами изменения t_p в желаемом направлении.

На данном этапе t_p можно изменять при включении в тренировочный процесс специально разработанные комплексы физических упражнений, также при использовании фармакологических средств и применения различных физиотерапевтических методов (сауна, баровоздействие, массажные процедуры, особенно вибрационные^121,122). Однако не всегда отдельные из них совпадают с личными предрасположенностями спортсмена к ним, или не всегда их можно реализовать технически, особенно при частых переездах, в связи с отсутствием средств и режимов выполнения отдельных процедур. В этой связи представляет большой интерес знание эквивалентности различных режимов физиотерапевтических процедур одного типа, а также инвариантности между различными типами процедуры (баровоздействие — вибромассаж и т. д.) при их комплексном воздействии.

Решение указанной задачи позволит, в зависимости от конкретных сроков, устанавливаемых регламентом тренировочного процесса, конкретных условий или конкретных средств как правило, наличествующих на данном этапе с ограниченными возможностями (особенно для локальных баро- и вибровоздействий), с учётом индивидуальных особенностей спортсменов, варьировать режимы соответствующих процедур. Ниже излагается методическое указание по решению этой задачи при помощи Проблемной научно-исследовательской лаборатории по подготовке Олимпийского резерва в Академии физической культуры им. П. Ф. Лесгафта.

Температурно-, баро- и вибровременная инвариантность

Основой при установлении инвариантности может, естественно, служить энергетика физиотерапевтических процедур. Так, используя известные положения^108,113, можно констатировать:

1) Если объект при температуре T = T₀ обладает каким-то релаксационным спектром LT₀(τ), то процесс релаксации со временем, измеряемом периодом между τ₀ и τ₀+dτ, может быть заменён при T = T₁ процессом со временем релаксации τ₀/a_τ и τ₀+dτ/a_τ, где a_τ — коэффициент температурно-временной релаксации.

В то же время, биомеханические характеристики, в частности, упругости, не изменяются, поскольку

при τ = τ₀/a_τ(T₁) и сводятся к LT₀(τ₀)a_τ, где ∫₀ⁿL_τ(τ)aτ = J(σ) — равновесная податливость ткани мышцы.

2) Аналогично, если нелинейная вязко-упругая ткань мышцы без ярко выраженного перехода нелинейности обладает при «базовой» величине интенсивности давлений σL₀ и постоянной температуре T₀ релаксационным спектром Lσ₀(τ), то процесс релаксации между τ₀ = σ/c и τ₀+dτ может быть заменён процессом со временами релаксации с периода между τ < τ₀ и (τ + dτ) = τ₀+dτ/aσ(σ_L), где a_σ — коэффициент баро-временной редукции, устанавливающий эквивалентную связь между интенсивностью давлений и временем. При этом, равновесная податливость, отвечающая элементу мышцы со временем релаксации с периода между τ₀ и τ₀+dτ₀, инвариантна по отношению к σ_l, т. е. Lσ_i(τ)dτ = aσLσ₀[aσ(σ_l)dτ]; Lσ₀ = const.

Этим постулируются экспериментально проверенные факты^118–120 ускорения релаксационных процессов при повышении интенсивности баровоздействий.

3) Эффект вибрации, в большинстве случаев, проявляется в ускорении релаксационных процессов, без учёта существенных (травматических) изменений структуры мышц, которые могут наблюдаться при сравнительно больших амплитудах динамической составляющей. При подобном подходе, путём изменения временных функций аналогично температурных и напряжённовременных, получаем:

где a_v — коэффициент вибро-временной редукции.

Используя вышеприведенные исходные предпосылки, можно перейти к рассмотрению инвариантности различных физиотерапевтических процедур на примере целенаправленного изменения релаксационной характеристики — времени расслабления мышц t_p (время её релаксации), значения которых^119,120 позволяют интегрально оценивать функциональное состояние спортсмена и успешно используются, например, для прогнозирования спортивных результатов^123,126.

Для наглядности положим, что используя результаты работ, нам необходимо заменить t_p от t_p1 до величины t_p2, чтобы достигнуть необходимый и заданный спортивный результат, т. е.

Представим полуэмпирическую зависимость t_p, например, от температуры в форме зависимости Аррениуса:

или в более точной аппроксимационной форме:

где A₀, A, b₀, b — константы, а T₀ — температура воздуха, причём T > T₀. С другой стороны, на основании исходных положений, в частности, первого, имеем:

Тогда, рассматривая (3.38) и (3.39) совместно с (3.40), получим:

где t⁰_p — значение времени расслабления мышцы для приведённой («базовой») температуры T⁰, например, T⁰ = 20°С.

Изменение t_p будут характеризоваться в таком случае оператором t¹d/dt, т. е. будем иметь:

где через t¹ обозначено приведённое время:

Рассматривая t⁰_pd/dt при a_T = const = 1, как изотермический оператор, можно сделать вывод, что t⁰_pd/dt будет соответствующим экзотермическим оператором. Формально они отличаются только обозначением времени (t заменено на t¹). Следовательно, все соотношения, полученные ранее для изотермических условий, сохраняются при неизотермических, если в них истинное время заменить на приведённое t¹ = t/a_T.

Из выражений (3.40–3.42) следует, что температура и время имеют взаимозаменяемое влияние на указанные соотношения, в том смысле, что в них входит лишь комбинация «время—температура» (3.43).

Нормируя выражения (3.43) так, чтобы при характерной постоянной температуре T = T₃ приведено время совпало с истинным, т. е., чтобы

находим константы A₀ и A:

и, следовательно, для натурального логарифма a_T при T > T₀, T₃ > T₀, имеем:

Для десятичных логарифмов a_T из (3.44) имеем:

Для практических целей, при расчёте температуры приведения удобно взять среднюю температуру соревновательных помещений: T₃ = T₀ = 293k, T₀ = 273 = 20°C, a_T = 1.

В этом случае аппроксимационная формула

содержит только одну константу, которую можно найти из двух серий опытов: при температуре T = T₀ = 293 K, и при одной температуре T⁰₁ (например, T⁰₁ = T₀ + 60°C), откуда находим a_T1⁰ и, следовательно, n₀:

Более точная аппроксимационная формула

содержит две константы, которые находятся из трёх серий опытов: при постоянных температурах T0 = 293 к T⁰₁ и T⁰₂, по значениям a_Ti⁰.

Поскольку исходные положения (3.39) и (3.40) идентичны (3.38), в соответствии с (3.45–3.48), для температурно-временной инвариантности физиотерапевтических процедур окончательно имеем:

Для баровременной инвариантности физиотерапевтических процедур:

Для вибровременной инвариантности физиотерапевтических процедур:

где σ⁰_klv, σ⁰_klπ — базовая и статистическая амплитуда скорости вибрации.

Коэффициенты редукции a_T, a_σ и a_v позволяют взаимно однозначно преобразовывать дозировку и режимы физиотерапевтических процедур в зависимости от конкретных условий и возможностей их проведения, например, тренировочного цикла подготовки спортсмена или нормализовать физическое состояние человека. Особенно это касается лиц пожилого возраста. Причём создаётся возможность и одновременного учёта воздействия различных физиотерапевтических процедур, на основе предварительных экспериментов по определению a_T, a_σ, a_v для каждого конкретного спортсмена.

На основе приведённого выше исследования^113–126 разработаны методические указания по поддержанию на заданном уровне и совершенствованию функционального состояния мышц, например, спортсмена, сводятся к следующему.

По рекордсменам, одним из изложенных в работах^118–120 способов, находятся количественные характеристики F⁰_в, F⁰_м, F⁰_p, F⁰₃ (см. рис. 3.13). И сопоставляются, в зависимости от квалификации спортсмена, по следующим данным:

• для рекордсменов, чемпионов t_p ≤ 0,11 сек.
• для мастеров спорта t_p ≤ 0,125 сек.
• для кандидатов в мастера спорта t_p ≤ 0,14 сек.
• для спортсменов I разряда t_p ≤ 0,16 сек.
• для спортсменов II разряда t_p ≤ 0,18 сек.
• для спортсменов III разряда t_p ≤ 0,21 сек.

Если неравенство (3.47) соблюдается, то, в зависимости от задач тренировочного процесса, ставится проблема стабилизации функционального состояния мышц или же его улучшения на перспективу по неравенству для следующего уровня мастерства: например, для второразрядника по нормам перворазрядника и т. д.

Если же неравенство не соблюдается для конкретного спортсмена или же ставится задача дальнейшего совершенствования функционального состояния мышц, то определяется разница:

Разница Δt_p является целью применения (наряду с соответствующими физическими упражнениями или без них) физиотерапевтических процедур. При этом важно снятие динамограммы для различных групп мышц. Если окажется, что у спортсменов t_p отличается для различных групп мышц более чем в 1.4–1.6 раза, то группу мышц с большими временами релаксации необходимо обследовать в медицинском стационаре на предмет обнаружения патологических или предпатологических нарушений их нормального функционирования (микро- и макротравмы, заболевания и предпатологические состояния мео-энтезисного аппарата и т. д.), с целью их устранения или профилактики различными способами, в том числе и способами, рассматриваемыми ниже.

Время и число необходимых процедур определяется из следующего выражения:

решая которое, относительно определяем необходимое время процедур релаксационной характеристики мышц на величину Δt_p.

Поскольку τ = ∑_i=1ⁿ Δt_i, и, следовательно,

то можно выражение (3.37) представить следующим образом:

где Δt_ni — продолжительность одноразовой процедуры, а Δtp_i = t_pa_T, σ, φ — t_p изменения t_p за время t_n0 одноразовой физиотерапевтической процедуры.

Из выражений (3.46–3.47) следует, что

В выражениях (51) T₀ — температура окружающего воздуха, σ₀ — давление окружающего воздуха, σ_kla — базовая амплитуда скорости вибрации, σkla = σklaω; σkla — базовая амплитуда вибрационной нагрузки, ω — базовая частота приложения вибрационной нагрузки, обычно ω ≤ 1/tp.

Определяя наличие A₁, A₂, A₃ по выражению (3.49) находим необходимое время для изменения функционального состояния мышц.

Следует отметить, что по отношениям a_T/a_σ, a_T/a_v и т. д. можно судить от эффективности соответствующих процедур и их эквивалентности, взаимозаменяемости для конкретного спортсмена значений a_T, a_σ, a_v.

Из условия возможности ежедневной реализации процедур вибромассажа и баровоздействий, а также желательности проведения процедур гипотермии (сауна, баня) не менее чем через каждые 2 дня, можно определить и необходимые календарные сроки проведения физиотерапевтических процедур. Если при этом окажется, что эти сроки не устраивают тренера, спортсмена, то их можно сократить двумя путями:

1) Изменяя значения A, a_T, a_σ, a_v.

При необходимости оценить взрывные качества спортсмена и, в частности, скрытого периода сокращения (СП), характеризующего время так называемой электромеханической передачи или время реакционной способности спортсмена, используют F⁰_в и t⁰_в:

В выражении (3.51) A = 10, 9.5 и 8.4, соответственно, для мастеров спорта, кандидатов в мастера спорта и перворазрядников, P — вес спортсмена.

Анализ крови и зоны реактивности

В заключение следует отметить, что стабилизация и совершенствование функционального состояния мышц обязательно должно происходить по анализу резистентности организма спортсмена, адаптационных релаксаций, активации или тренированности. Контроль за соблюдением этого условия следует проводить по анализу крови из пальца на общее содержание лейкоцитов и лейкоцитарную форму (подсчитывая точно, не менее 200–300 клеток)¹¹⁸. При этом, организм находятся в зоне спокойных активационных адаптационных реакций, если:

• а) число лимфоцитов в пределах половины зоны нормы (28–30%);
• б) число сегментоядерных нейтрофилов в пределах нижней половины зоны нормы (47–50%);
• в) число лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов, моноцитов — в пределах нормы.

Для зоны повышенной активации характерно:

• а) число лимфоцитов — более 33%, до 45%;
• б) число сегментоядерных нейтрофилов ниже нормы — менее 47%;
• в) число лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов, моноцитов — в пределах нормы.

Для зоны тренировочных адаптационных реакций характерно:

• а) число лимфоцитов — в пределах нижней половины зоны нормы (21–28%);
• б) число сегментоядерных нейтрофилов — в пределах верхней половины зоны нормы (55–65%);
• в) число лейкоцитов, эозинофилов, палочкоядерных нейтрофилов, моноцитов — в пределах нормы.

Более подробные указания по анализу крови и способам приведения организма в нужные зоны реактивности содержатся в работе¹¹³. Полезно также учитывать рекомендации работы^126,127.

Глава шестая§ 3.6. Формирование синергетического закона о кооперации как основного закона развития социально-экономической цивилизации в XXI веке

Кооперация очень связана и зависит от коррупции чиновников, которым всегда мало голого молока (он очень нервы обижает и обжигает) и они доят благополучно наш несчастный и нищий народ. Р. Мирзоев

Устойчивость организации общества и государства определяется действительностью гомеостатических процессов. Из всех гомеостатических и антигомеостатических общественных факторов информационный является наиболее действенным и важным. Н. Винер

Синергетический закон о кооперации как закон о прогрессивной эволюции, сопровождающейся усложнением систем, равен по своей значимости закону конкуренции. При этом мы становимся на теоретическую позицию синтеза 3-х парадигм эволюционализма: 1) изменчивость, наследственность, селективность; 2) взаимопомощь, любовь, сотрудничество; 3) наличие «канализирующих» эволюцию, детерминирующих её — эволюция как неоднородна.

Наш подход базируется на теоретическом системно-таксономическом представлении о системной и таксономической эволюциях, в рамках которого выделяются два типа систем — тип популяционных систем (в которых особи или элементы системы взаимозаменяемы и в которых функциональная дифференциация слабо выражена, подвижна, и поэтому в них доминирующим является закон отбора или конкуренции, а его дополняющим, недоминантным — закон кооперации или дополнения) и тип организменных систем (в которых элементы взаимодополняемы и незаменяемы).

В организмических системах асимметрия представлена усилением роли закона кооперации и ослаблением действия закона конкуренции и отбора, в популяционных системах асимметрия сдвигается в сторону доминирования закона конкуренции. Это означает, что двум типам систем — организмическим и популяционным — соответствуют два типа развития или эволюции: в первом типе эволюции резервирует себя за счёт свободной информации в системе и соответственно «интеллекта системы», который есть оператор опережающей обратной связи в эволюции; во втором типе эволюции резервирует себя за счёт избыточности субстрата, количества особей в популяционных типах и соответственно механизма естественного отбора, который есть оператор запаздывающей («следящей») обратной связи в эволюции. Кооперация всегда имеет синергетический эффект (1+1>2) не только за счёт увеличения свободной энергии и её более экономичного использования в пользу кооперирующихся элементов — систем, но главным образом за счёт увеличения свободной информации и «общественного интеллекта» кооперативной системы²¹.

Два типа систем: популяционные и организменные

Философия выживания человечества (России, в том числе как наиболее подготовленной по менталитету) есть неклассическая философия, в которой формируются ростки будущего мировоззрения и будущего духовного прорыва, например, творчества.

Иерархия системной онтологии мира, системогенетика, раскрывающая механизмы эволюции системной иерархии мира, в том числе закон системного наследования, закон инвариантности и цикличности развития, закон спиральной фрактальности системного времени, закон обобщённый Геккеля и другие, синергетика служат основанием для понимания любой эволюции как Креативной (Творческой) и любой онтологии мира как Креативной. Системно-Рефлексивной Онтологии. Появляется понятие Онтологического Творчества и Самотворящей, Креативной Природы, в которой эволюция, сопровождающаяся усложнением систем — носителей этой эволюции, подчиняется закону общественного интеллектуализации систем.

Общественный интеллект есть совокупный интеллект общества, опосредованно реализующийся через управление со стороны общества как социальной системы. Он есть единство науки, культуры и образования, единство общественного сознания и знания, материализующееся в функциях управления будущим: планировании, программировании, стандартизации, нормотворчестве, проектотворчестве, формировании общественных идеалов и ценностей.

Цепь детерминаций: природа → общество → интеллект

На базе социоприродного гомеостаза и общественного интеллекта. Образуется цепь детерминаций:

Общественный интеллект как Истина, Добро и Красота

Общественный интеллект в рассматриваемом контексте возможен только как нравственный интеллект, синтезирующий Истину, Добро и Красоту, поэтому он есть Неклассический интеллект. Интеллект в данном понимании включает в себя Нравственность и Духовность, потому что без этих своих измерений он не может выполнять функции управления будущим в парадигме социоприродной гармонии.

В XXI веке уместно и необходимо искать более широкий и прагматический взгляд на жизнь как на биосферное и космическое явление, видеть всё богатство внутренних и внешних связей жизни, управляющих механизмов разных уровней организации. Их еще более предстоит осваивать, чтобы выжить.

Космогонический закон роста интеллекта

Космогонический закон роста интеллекта в видимой Вселенной на протяжении её эволюции выражает собой закономерный процесс интеллектуализации Космоса, его «оразумления», в процессе роста сложности систем, т. е. их кооперированности.

Три Больших Космогонических Взрыва

Три Больших Космогонических взрыва — Большой Космологический Взрыв (по Гамову), Большой Биологический Взрыв (по Л. Морозову)¹⁰, Большой Ноосферный Взрыв (по В. Казначееву) — определяют три больших цикла — волны Онтологического Творчества в наблюдаемом нами Космосе и соответственно интеллектуализации систем в этом Космосе, отражающей увеличение роли социальной детерминации «от будущего» в системе, т. е. детерминации через «интеллект системы».

Каждый Большой Взрыв в космогонической эволюции, запускающий новую спираль творческой эволюции. Большой Космологический Взрыв «запустил» спираль эволюции видимого Космоса (1.5–2)·10¹⁰ лет назад. Таблица Менделеева — пример спирали эволюции физического мира на уровне Химических элементов эволюции вещества, обеспечивающей основание новому Большому Взрыву — Большому Биологическому Взрыву. Большой Биологический Взрыв приблизительно (4–5)·10⁹ лет назад «запустил» спираль эволюции живого Космоса. Большой Ноосферный Взрыв определил эволюцию разумного живого вещества, перешедшего в социальную эволюцию.

Прогрессивная эволюция подчиняется закону сходящейся спирали. На конусе сходящейся спирали эволюции неживого появляется конус сходящейся спирали эволюции живой материи, а на этом конусе появляется конус сходящейся спирали эволюции разумной живой материи, переходящей в эволюцию на Земле. На каждом из волн-спиралей эволюции — космологической, биологической, ноосферной — происходят три сопряжённых эволюционных процесса: рост сложности и кооперированности систем, рост роли закона кооперации и рост роли «интеллекта системы» в механизмах эволюции, т. е. интеллектуализации систем. Это означает, что ускорение прогрессивной эволюции (на «сходящейся спирали») сопровождается ускорением сдвига в сторону действия закона кооперации и опережающим развитием интеллекта эволюционирующих систем.

Четырёхвитковая схема эволюционного восхождения

Гармонизирующую функцию в социоприродной эволюции между обществом и природой выполняет Биосфера вследствие действия закона квантитативно-компенсаторной функции Биосферы по А. Л. Чижевскому²²² — закона биосферного гомеостаза (как системы). Действие стихийных регуляторов развития на протяжении всей Истории сконцентрировано в законе Ф. М. Достоевского — законе «искажения великодушных идей»! Происходит постоянное появление целей человека, «перерождение» Добра в Зло. «Благими намерениями устлана дорога в ад». Однако сама социальная эволюция в рамках Стихийной Истории несёт в себе закономерность роста общественного интеллекта (всемирно-исторический закон роста идеальной детерминации в истории) и соответственно значения закона кооперации.

В XX веке произошёл скачок в энергетике хозяйствования человечества в десятой — двенадцатой степени раз. Произошло большой Энергетический Взрыв в социальной эволюции (всемирно-историческое регулировании развитие — Рынком, Войнами, Голодом, Частным Интересом и Частной Собственностью) в XX веке привёл к резкому возрастанию катастрофизма развития человечества, итогом которого стала первая фаза Глобальной Экологической Катастрофы к концу XX века. Наступил Кризис Классической Всемирной Истории, наступил Кризис Социально-атомарной модели общества, наступил Предел стихийным регуляторам развития, олицетворяющим Рынку и Конкуренции. Это означает, что наступил Предел на фоне возросшей энергетики хозяйствования человечества гармонизирующей функции Биосферы. Возник императив выживаемости человечества в XXI веке. Реализация этого императива связана с предстоящим Третьим Большим Взрывом в социальной эволюции человечества — Социо-Ноосферным Большим Взрывом, отражающим качественный скачок в механизмах социального развития: от механизмов Конкуренции и Рынка — к механизмам Общественного Интеллекта и Кооперации. Должна произойти смена доминант: от «конкурентной социальной эволюции» — к «кооперационной социальной эволюции».

Таким образом, возникает 4-х уровневая схема эволюционного восхождения Космоса — видимого Мира.

На каждом из указанных 4-х витков-спиралей эволюции Мира действует вышеизложенная теоретическая схема законов эволюции. На 4-м витке-спирали Истории или Социогенеза закон интеллектуализации систем как эволюционный закон прогрессивной эволюции (эволюции, отражающий рост сложности и кооперированности систем и подчинённой закону «сходящейся» или «сворачивающейся» спирали) приобретает содержание закона роста идеальной детерминации в истории и соответствии возрастанию общественного интеллекта. Первая фаза Глобальной Экологической Катастрофы свидетельствует о Кризисе Классической Стихийной Истории.

Кризис Классической Стихийной Истории

Общественный интеллект больше не может играть подчинённую роль по отношению к стихийным регуляторам развития. Императив выживаемости человечества требует перехода к новой «эпохе-цивилизации» человечества — интеллектно-информационной цивилизации или к цивилизации общественного интеллекта и образовательного общества, реализующей механизмы управления социоприродной эволюцией.

Чтобы понять, что собой представляет новый качественный метаморфоз — метаморфоз социальный и цивилизационный, который предстоит осуществить человечеству в своём развитии в ближайшие десятилетия, необходимо понять Логику социальной эволюции человечества. Можно говорить о Внутренней Логике Социального Развития (которая есть развёртывание внутренних потенций социальной системы, логика социального саморазвития) и Большой Логике Социоприродной Эволюции (которая есть логика взаимодействия социальной и природной, биосферной эволюций). Внутренняя Логика Социального Развития зафиксирована формационной концепцией развития общества К. Маркса, в цивилизационных концепциях истории Н. Я. Данилевского, К. Н. Леонтьева, О. Шпенглера, Дж. Тойнби и др. В нашей теоретической схеме она предстаёт как Логика Стихийной Истории или Конкурентной Социальной Эволюции.

С позиций Внутренней Логики Социальной Эволюции потенциал Рынка как потенциал социального саморазвития не исчерпан. Большая Логика Социоприродной Эволюции ещё не стала предметом глубоких исследований, хотя она уже присутствует в концепции гелиобиологии А. Л. Чижевского²²², в теории этногенеза (в его взаимодействиях с Биосферой) Л. Н. Гумилёва^14,18. Это связано с тем, что энергетика хозяйствования человечества была сравнительно небольшой по отношению к энергетическим потенциалам самовосстановления Биосферы, гармонизирующая роль биосферного гомеостаза по отношению к социальной эволюции не ставила человечество на «край гибели». Большой Энергетический Взрыв в социальной эволюции человечества поставил Предел сложившейся парадигме Внутренней Логики Социального Развития в форме разворачивающейся Глобальной Экологической Катастрофы. На передний план вышла Большая Логика Социоприродной Эволюции.

С позиций этой Логики Рынок и Конкуренция как доминирующие механизмы социальной эволюции исчерпали свой смысл потенциал 30–40 лет назад. Человечество впервые сталкивается с императивом Большой Логики Социоприродной Эволюции, требующим, чтобы совокупный интеллект и разум человечества взяли на себя функцию «интеллекта Биосферы», то означает переход к управляемой социоприродной эволюции на единственной форме «модели устойчивого развития», заявленной на Конференции ООН по окружающей среде и устойчивому развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 году. Это означает, что должен совершиться метаморфоз от соционоосферного гомеостаза, где гармонизирующую роль в обеспечении устойчивости социоприродной эволюции играл биосферный гомеостаз, его гармонизирующая функция, к соционоосферному гомеостазу на базе общественного интеллекта, чья управляющая функция должна обеспечить гармонизацию динамики социоприродной гармонии. Таким образом, должен произойти переход к «кооперативной социальной эволюции на базе общественного интеллекта», т. е. к Неклассической, Управляемой или (если более «мягко» определить) Регулируемой Истории.

Исходя из изложенного, можно сделать следующие выводы:

Цивилизационная революция: четыре направления

Возникает вопрос: каковы предпосылки, формирующие в недрах Внутренней Логики Социального Развития, обеспечивающие такой метаморфоз? Они кроются в происходящей Синтетической Цивилизационной Революции, при переходе из XX века в XXI век и которая включает в себя:

1) Технологическом — системно-технологическая революция, определяющая собой рост технологической системности, связности экономики и социума в страновом, региональном и планетарном измерениях и которая, есть результат технологической кооперированности.

2) Экологическом — системно-экологическая революция, отражающая рост экологической связанности социально-экономического бытия человека и общества, когда формируется императив экологического обобществления собственности, капитала, управления как часть императива выживаемости человечества в XXI веке. Это означает, что формируется «экологическая заданность» к кооперации как форме экологического обобществления.

3) Информационном — системно-информационная революция, отражающая рост информационной системности и связности социально-экономического бытия, диктующий процесс свобразной информационно-технологической кооперации, в том числе:

• человеческую революцию, которая выражает собой необходимые изменения во внутреннем мире человека, направленные в адекватности по разнообразию, по сложности, по неопределённости и по системности;
• интеллектно-инновационную революцию, в механизмах цивилизационного развития, отражающую три взаимосвязанных изменения: интеллектуализацию производительных сил (в первую очередь в странах с развитой экономикой) и сопряжённую с этим процессом интеллектуализации капитала и капитализации интеллекта и знаний. Главный итог этих изменений — это начавшийся процесс становления «общества общественного интеллекта» или «образовательного общества»;
• квалитативную революцию — революцию качества в механизмах цивилизационного развития. Качество становится символом нелинейности, синтетичности развития и одновременно оно цементирует собой связь способов жизни и производства от экстенсивного типа — к интенсивному типу, в большей степени ориентированному на раскрытие потенциалов человека, культуры, науки. Качество несёт в себе тренды сокращения природорасточительного способа хозяйствования, гуманизации всех сфер жизни, усиления принципа справедливости в использовании ресурсов Земли и распределении продуктов труда, экологизации и социализации экономики, тенденции смещения в цели экономики и функциональной прибыли с функциональным качеством и нравственной жизни;
• рефлексивно-методологическую революцию, отражающую коренные изменения, происходящие в науке, культуре, образовании, в организации единого корпуса знаний и, следовательно, в общественном интеллекте, связанные с повышением значения рефлексной методологии, со становлением теории рефлексивных систем, человековедения как единой науки о человеке;
• образовательную революцию, синтезирующую в себе происходящие изменения в механизмах цивилизационного развития через призму трансформации образования как важнейшего института воспроизводства общественного интеллекта. Синтетическая революция в цивилизационных механизмах развития включает в себя синтетическую революцию в системе образования, которая предстаёт как формационная образовательная революция: смена образовательно-педагогической формации Просвещения и образовательных услуг, просуществовавшей почти 300–400 лет, образовательной формацией образовательно-педагогического воспроизводства человека в общественном интеллекте, опережающей императивом человеческой революции. Главный вектор изменений — становление образовательного общества, переход к началу XXI века к всеобщему высшему образованию как важнейшему условию экологического выживания человечества.

Синтетическая цивилизационная революция расширяет пределы действия закона кооперации. Выход на арену Истории общественного интеллекта одновременно означает и выход на арену Истории закона кооперации как доминирующего закона эволюции аграрного сектора жизни человечества.

Кооперативная аграрная эволюция и Россия

При этом отметим, что геополитическая борьба за передел земли России началась с земельного вопроса — главный фактор этой реформы. Политика фермеризации, монетарная модель аграрной реформы России — стратегическое прикрытие этой геополитической цели. Поэтому путь аграрной реформы и есть сельскохозяйственной кооперации был отвергнут. Колхозно-совхозная форма землепользования была подвергнута к захвату земель, который должен был быть, по замыслу зарубежных «советников», разрушен. Прав С. Кара-Мурза: «…дотация по разработкам «не выходят за пределы 5 ферм США. Так что, если у нас будет ниже как в Америке», то исчезнут не только колхозы и совхозы, ещё раньше будут удушены «архангельские мужики» — столь горячо любимые демократами фермеры. Они сегодня нужны лишь как социальная сила для разрушения колхозного строя. Не ради них весь сыр-бор. С земель, как только будут вырвут у нынешних хозяев, управятся «моджахеди» из валютного фонда»¹⁷⁵.

Поскольку в России, судя по данным в печати, сложилась мафиозная структура государственного масштаба, которая срослась с возникшей экономической олигархией России, олицетворяющей собой финансовый капитал спекулятивного происхождения. Эта структура несклонна вкладывать капитал в производство (Она «отнется» в скупке земель, для последующей их спекулятивной продажи). Западный капитал поощряется и лоббирует эту тенденцию по вышеотложенным причинам, считая, что путь захвата российских земель. Данная тенденция носит чисто субъективно-политический характер и является авангардом, в научном плане не аргументирована, поскольку противостоит общественной мировой тенденции роста роли закона кооперации как важнейшего условия перехода в эпоху управляемой социоприродной эволюции.

Задача науки — разоблачить утопизм этих воззрений, их архаичность, несоответствие задачам выживания России, преодоления сложившегося системного кризиса. Переход на новую парадигму революционизма, но новому высвечивающую эволюционное значение закона кооперации, его прогрессивную роль в переходе человечества на модель устойчивого развития в форме управляемой социоприродной эволюции на базе общественного интеллекта, обеспечивает методологию развития кооперативных форм хозяйствования на земле на базе общественной собственности на землю, развитой образовательной арендных отношений и земельной ренты.

Кооперативная эволюция аграрного сектора жизни — путь выживания человечества в XXI веке. Реформирование сельского хозяйства в этом направлении требует создания аграрной социологии на базе учения об общественном интеллекте раскрытия концепции «движения» российского общества в XXI веке, проведения образовательной реформы, включающей в себя будущий переход России к всеобщему высшему образованию. Это означает, что мир стоит перед эпохой общественного интеллекта — эпохой управляемой социоприродной эволюции. Закон кооперации, как общеэволюционный закон, — закон этой новой эпохи выживания человечества. Наступает эра Тотальной Неклассичности бытия человечества, в которой человечество, взяв на себя функцию биосферного разума и Ответственность за гармоническое продолжение социоприродной эволюции, вместе с тем обретает свою собственную природу, реализуя Интеллект и управляя социоприродной эволюцией. На этом пути аграрный сектор жизни выходит на передний план такого ноосферного бытия человечества, обеспечивая непосредственную связь социума и биосферы, преодоление сложившихся форм отчуждения урбанизированной цивилизации от Земли и всего живого на Земле.

Глава седьмая§ 3.7. Системно-синергетическое «прочтение» глобальных проблем современности

Истины наших дней являются ложью и заблуждениями дней вчерашних. Е. П. Блаватская

«Риск и опасности в развитии цивилизации были, есть и будут. И нам придётся приучить себя к мысли о необходимости жить под этим бременем. Но это означает лишь одно: человечеству необходимо научиться предельно снижать этот риск и опасность». Н. Моисеев

Определяя место и роль системно-синергетической парадигмы в анализе конкретных проблем актуального человеческого существования, её возможностей в теории и практике общественного развития, а также ускоренности в социальных и социоприродных процессах, выделим прежде всего аспект глобальных проблем современности, являющихся по своей интегративности центральной темой актуальных научных «опытов». Наибольшее значение для нас здесь будет иметь исследование ускоренности в социальных и социоприродных процессах явлений синергизма и объективной потребности современного человеческого общества.

Система «Человек—Мир» и комплекс глобальных проблем

Выделяя тему глобальных проблем современности, отметим, что они носят комплексный, интегративный характер, обусловленный, как показано выше, кризисом отношений в целом в системе «Человек—Мир». В блок связанных с этой системой проблем включаются не только проблемы экологии внешней природной среды (водного и воздушного бассейнов, земельного и лесного фондов, флоры и фауны планеты), но и экологии человека как биосоциального существа, проблемы существования и развития человеческого общества и его отношения к природе. Тем самым к разряду глобальных относятся и проблемы генетико-биологического, психофизического, политико-экономического, этнокультурного существования человека и общества, тесно связанные с характером современных цивилизационных процессов, в том числе происходящих с человеческой субъектностью на грани отношений «человек — техника».

К основным задачам, связанным с решением названных проблем, по-видимому, можно отнести следующие: 1) учиться жить, в глобальном сообществе, в котором изолированные незначительные действия способны приобрести крупномасштабные последствия; 2) ассимиляция и упорядоченность накопленных человеческих знаний; 3) изменение, в том числе структурное, социальных институтов в соответствии с имеющимися у человечества знаниями и опытом; 4) налаживание общественной жизни и отношений с природой; 5) преобразование самого человека, прежде всего мировоззренческое; 6) преодоление разрыва между человеком и природой; 7) сохранение интегративности элементов внутреннего человеческого Я, взаимопонимания между различными народами, обществами и культурами мира; 8) сохранение статуса человеческой субъектности перед лицом природных процессов и растущей технической и технологической среды общественной жизнедеятельности и др.

Существенный вклад в осмысление сформулированных задач и вопросов начался с исследований идеи того, что Вселенная представляет собой единую целостную систему — это нечто очевидный факт: всё между собой связано, во всяком случае на, по меньшей мере, ЕИПВ.

Технократический натиск человека на эту целостность привёл в настоящее время к тенденциям её внутреннего разрушения. В этих условиях, предельно обостряющих проблематику с выживанием человечества, встала задача формирования представлений о «изаертной черте» человеческой деятельности, скоррелированной с восстановительными и самоорганизующими возможностями природы и самого человека как биологического и социального существа.

Одним из оснований формирования этой «запретной черты» должен стать переворот в области нравственного отношения в природе, утверждение нравственного контекста в системе просвещения в рамках национальных культурных контекстов¹²⁸ и осуществления, в первом имеющихся возможностях, «позиции ограниченного пессимизма»¹³⁶. Проблема заключается в позитивных технологических способностях человечества.

Экологическая проблема. «Человек—Природа»

К человеческого существования можно отнести и эволюционную термодинамику Э. Янча. Характеризуя интеллектуально-технический потенциал человечества как орудие покорения природы, подобно раковой опухоли, разрушающей и подавляющей здоровое развитие других частей единой системы, учёный констатирует, что роль сильнейшей обратной связи, порождённой технологией, давшими изменением приобрести необратимый, самоподдерживающий, ускоряющийся характер. При этом в системе «Человек—Природа» развиваются тенденции динамической неустойчивости, ведущие к росту опасности катастрофических отклонений от нормы.

Выход из сложившейся ситуации ведётся в коэволюции как согласованности, когерентности для движения человечества и природы, что и будет означать новый уровень самоорганизации человеческого общества, его новый высший уровень самоорганизации с автоматическим — самовоспроизводству в новых условиях¹³⁶.

Итак, причина экологического кризиса не сегодня. Осознание этого факта пришло в науку не сегодня. Ещё Ж. Ламарк отмечал, что «можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания»^140–142.

Сложность же современной ситуации заключается в том, что современный человек находится в ситуации, когда в его реальной планетарная мощь несоразмерима с процессом самоорганизации энтропии самоорганизующихся форм природы и сама «его сущность» диктует ему прокрустово ложе управления. При этом, не находит себя отказаться от возрастающих потребностей в потреблении всё новых и новых ресурсов, он (человек) имеет потенциальную возможность, рассчитанную лишь на свою волю и разум. Другого пути человечеству не дано и мера всех вещей в качествах самого человека. С тех пор, как человеку удалось на основе, технического разума создать свою «глобальную империю», перед ним встала дилемма «Изменится или исчезнуть», заключающая на рубеже двух тысячелетий смыслом и судьбой человечества. Всё это требует колоссальных изменений в системе господствующих ценностей политико-экономической, духовно-культурной и научной сфер жизнедеятельности человечества.

Одновременно это даёт возможность говорить об объективной основе, социоприродных корнях системно-синергетической парадигмы и её мировоззрения, основные понятия, законы, принципы образы и смыслы которой имеют для современного человечества актуализированный характер. Центральной задачей науки в этой связи становится преодоление крайних форм сциентизма и антропоцентризма, разработка методов, «учитывающих» человека, то есть того, что можно назвать гуманизацией культуры. Связанная с этим новая парадигма общения (как внутри человеческого общества, так и между ним и внешним миром) требует по-новому взглянуть и на познание самого человека, пересмотрения его возможности и границы^143–149.

Важным обобщением, связанным с осмыслением феномена глобальных проблем современности и в том числе и социогуманитарного, безусловно, является осознание в ней возрастающей роли разума (связанного с ним феномена «коэмерго», по Н. Моисееву) как единственного реального фактора, способного решить эту проблему (или, во всяком случае, заморозить их усугубление).

И действительно, именно разум человеческий сформулировал идею коэволюции и понимание того, что человеческие способности (познативные, прежде всего), в рамках абсолютного мира принципиально относительны, а поэтому отношение человека к миру должно носить характер по преимуществу «половинчатых искусств», «майевтики», рациональных взвешенных «малых шагов», ориентированных на адекватных законом и принципом самоорганизующего мира.

Именно разум нацеливает сегодня человечество на осмысление законов самоорганизации мира, к «расшифровке» которых человечество уже смогло приблизиться, в частности посредством диалектического метода, но никогда до сих пор не применялось их на практике адекватно этому миру как целостному явлению. Таким, по сути, будет наиболее действительного духовного обновления и именно разум осуществляет объективной основой именно работки новых технологий ведения человечества в самоорганизующихся ритмах, технологий, способных сохранить меру давления его на сверхсложную для нашего актуального восприятия, сложившуюся до человека, социоорганизующуюся систему явлений и процессов.^131–137

Таким образом, новые отношения, которые человек должен установить — не отказ от деятельностной сущности человека. Скорее эти новые отношения есть экологизация, глобализация (вхождение глобалистики как темы в свойства человеческой жизни и в саму эту жизнь как важнейшей и определяющей основой и доминирующей сущностью). Важно при этом понять, что человек не может отказаться от своей активной роли по отношению к миру. На этой основе он и стал человеком, выделившись в саму ту эволюции из её сглаживающих форм, признать необходимости как декавализации сущностных сил человека на этом пути весьма существенна.

Интеллект как орудие покорения природы (Э. Янч)

Важной практической проблемой современности, с синергетических позиций является рост опасности сверхкатастроф, причина которых «сверхбыстрое развитие» человечества, проявляющееся в сокращении длительности основных исторических фаз, которое вблизи точек обостряния чрезвычайно затрудняет возможность приспособления, адаптации человека и человекомерных систем вообще к постоянно изменяющимся условиям. Одним из таких кризисов в современном обществе можно считать демографический¹³⁶: «…население Земли растёт в режиме с обострением»¹³⁶. В этом же режиме происходят и другие процессы на Земле.

В развитии дальнейших событий в этой области, возможны три основных сценария: 1) подходов к режиму с обострением (т. е. экспоненциальному воспроизводству) растёт опасность «пресса падения численности и рассредоточения населения по пространству. Возможно частичное вымирание и сохранение лишь «золотого миллиарда», проживающего в «глобальной деревне»; 2) дальнейший выход за пределы Земли в Космос (при условии давления человечества на биосферу, с другой — пришло и ясное осознание границ, меры устойчивости этой биосферы, проявляющиеся в её способности к самовоспроизводству и моделей поведения с современной мере, до самого конца ХIX в. А. Шопенгауэром¹³⁷. Остро осознаёт это и современная наука, подчёркивающая, в частности, что если в 2015 году планируемый ход температуры на планете Земля достигнет 3–5 градусов с существенным изменением в настоящее время, то это неизбежно успешного развития культуры, технологий, информационных и обменных процессов»¹³⁸. 3) изменение самого закона роста (появление информационной модели развития человечества)¹³⁹.

При этом основная роль в преодолении назревающей катастрофы отводится идее управляемого отношения к социоприродным процессам, выходу на уровень информационного общества, являющегося условием движения к единому человечеству — предпосылке нового общества. Сторонники идеи «глобальной нообразности», развивающие данный подход, считают, что «должна изменится сама природа человека, для которого духовные и интеллектуальные потребности станут существенными и будут превалировать как материальные потребности. Изменения в области общественных отношений должны соответствовать новому механизму функционирования системы как единого целого. По их мнению, «глобальную экологическую безопасность можно обеспечить только при управляемом переходе к ноосфере, когда «человечество должно взять в свои руки штурвал мирового эволюционного процесса»^140–145.

Идея коэволюции и нравственный императив

Анализируя варианты дальнейшего развития человечества, современная наука выделяет в целом, три основных сценария: 1) ноосфера как полностью искусственно управляемая биосфера (достаточно бесперспективный, с точки зрения наличных возможностей человеческого общества); 2) ноосферно-технологический сценарий, предполагающий ограниченное управление социально-природными процессами; 3) сценарий, связанный с выработкой новой «коэкологической» идеологии, важнейшей целью которой является «возврат биосферы», чего бы это ни стоило, к «нормальному функционированию» путем жёстких мер, возвращающих гомеостаз посредством Мировой конференции и Мирового правительства.^146–151

Первый и последний сценарии — весьма крайние, и можно согласиться с Н. Моисеевым¹²⁹ в том, что ни автотрофность, ни искусственность человека в естественные циклы биосферы (когда нагрузка на них должна быть уменьшена в 110 раз) не могут, в силу их крайностей и в определённой степени волюнтаристский характер реальной, адекватной сложившейся ситуации «практической идеологии» развития человечества. Это развитие, понимаемое прежде всего как выживаемость, лежит на пути длительного переходного программы изменения общества и окружающей среды, основной которой должны стать, как уже отмечалось, не только технические перевооружение общества, например, в сторону биотехнологий (важно добавить и информационных в области социальных технологий) но и изменения в духовной и социальной сфере (в образовании, менталитете, нравственности). Принципиально малых шагов должен стать основой реализации данной программы.

Весьма целостно выглядят в этой связи сформулированные научные направления переходного периода современного человечества: 1) изучение структуры коэволюции как равновесного состояния природы и общества; 2) разработка возможных вариантов реконструкции производительных сил, выработка рекомендаций индустриальной части и корпорациям; 3) изучение генезиса модернизационной волны, прогноз изменения реакции на неё со стороны различных цивилизаций; 4) политологический анализ возможных цивилизационных противостояний, выявление их наиболее опасных линий и рубежей развития, их обсуждение на общепланетарном уровне; 5) информирование мирового сообщества об экологической ситуации, ориентирование его на единственной приемлемой, экологической и политологической просвещение, лишение его иллюзий¹⁵³.

Гиперсложность общества и «антропологическая катастрофа»

Особым блоком глобальных проблем современности являются проблемы в системе «Человек — Человек». К ним, прежде всего, относятся: рост унификации и упрощение этнокультурного поля мира, уменьшение его внутреннего разнообразия; разрушение системы нравственных ценностей и регулятивов в современном обществе посредством вытеснения их механически-потребительными подходами в жизни; драматизация человеческой субъектности в отношении с миром, созданных человеческой материальной и духовной ценностей и связей; нарастание симптомов биогенетического и социогенетического вырождения человека и другие.

Особый характер современного человечества, носящей системный план, особенно в его европейской составляющей, является опасность «антропогенной катастрофы», непосредственно связанной с самим человеком как субъектом как культурным и практическим существом. Проблема эта раскрывает себя прежде всего в связи с чрезвычайным ростом сложности отношений «человек с миром. Настало время сложных систем, которые порождают разветвление и расширяют его, в эту в свою очередь способствует разветвлению сложности... Процесс разветвления сопровождается прежде всего возрастанием сложности процедур подготовки к действию... Мы вступили в общество «опосредования», где отношение действия к своему следствию становится всё менее прямым и для работа налаживания поэтому играет исключительную роль. Эта новая ситуация требует от гражданина даже одарённости, представляющей не предмет роскоши, а необходимости.^154–161

Во многом проблему гиперсложности современного общества отмечают и отечественные исследователи. В частности, анализируя информационные основы управления современным обществом, подчёркивается, что «сложность систем, которыми в настоящее время пытается управлять человечество, достигла такого порядка, что централизованное управление ими становится невозможным из-за огромного потока информации подлежащей переработки центральным управляющим органом по каналам связи»¹⁷⁸.

«Антропологическая катастрофа» во многом связана с отрывом человека от традиционно сформировавшихся форм общественного бытия, разрушением его связей с природой. Целенаправленное (а, с другой стороны, слепое), варварское опустошение кормящей природы влияет не только на физическое, но и на психическое, духовное в нашей жизни. С точки зрения западного зоолога К. Лоренца, всеобщее и быстро распространяющееся отчуждение от живой природы в значительной мере повинно в эстетическое и этическое одичание цивилизованного человека. Откуда возьмётся у подрастающего человека благоговение перед тем, что было, если все, что он видит вокруг себя, — это дело рук человеческих, и при том весьма убогое, безобразное?»

Вообще архитектура современного города парадоксальным образом напоминает о своих основных чертах и свойствах злокачественной опухоли. На языке науки такое сходство лежит в потере информации, упрощённости форм существования. «Гистологическая картина совершенно однородной, структурно бедной опухолевой ткани оказывается удивительно сходной со специфическими структурными чертами современного городского предместья с его унифицированными домами», в специальном изыскательском, проектируемом духовно и культурно убогими архитекторами¹²⁹.

Маргинальность и крушение этно-национальных структур

Оригинально может быть проинтерпретирован с системно-синергетических позиций и такой феномен современного общества как всеобщая маргинализация его социальных и культурных структур. Marginalis (позднелатинское) находящийся на краю, от латинского margo — край, граница, социологическое понятие, обозначающее «пограничности» к промежуточность положения человека между различными этно-национальными группами (а для нас и социальными общественных, формирующим определённый отпечаток на его психику»¹³⁰.

На наш взгляд, особенности социальной и связанной с ней, например, этно-национальной структуры современного общества заключается как раз в том, что промежуточность и «пограничность» стали важнейшими существенными чертами наиболее массового социального слоя общества, отчасти находящего своё отражение в понятиях «средний человек» и «средний слой», а так и в понятиях «белые», «синие воротнички» (получивших распространение в западной науке), или «лимитчик», «горожанин в первом поколении», «жители спального района» и других, привитых в отечественной социологической мысли. Важнейшей причиной появления «маргинального человека» явились фундаментальные изменения в области социальной жизни людей, связанные с феноменом современной цивилизации и формированием массовой культуры. Огромные массы людей под мощным прессом изменяющегося разделения труда вынуждены были сменить и деятельностную, и в духовную этно-национальную форму своего самоосуществления. Именно это характеризует современную нашу эпоху как эпоху массового характера.

Но в этой связи нельзя не заметить и огромный потенциал «маргинального человека». Скрытый в «чистого количественного «прочтения» этот феномен имеет и другую сторону, которая заключается в способности маргинала стать основой для новой культурной, во всей его долгопрочностности в ценностях и установках, важнейшей предпосылкой возникновения новой социально-классовой структуры общества, а возможно, и этно-национальной структуры. В этом смысле маргинальность есть, по-видимому, феномен вообще всех переходных эпох человеческой истории (по позитивной во всяком случае).

«Человек—Человек»: кризис ценностей и культурной идентичности

Особую актуальность в системе «Человек — Человек» имеет и такая особенность «новой реальности» как выход широких масс населения в науке, культуре, образовании, управлении. Кризис исторического времени, в которое вступила современная цивилизация, по мнению ученых, связан, прежде всего, с двойственной мироощущения людей. С одной стороны, не уверены в себе, с другой — не уверены в своем предназначении. Кризис этот в то же время сопровождается и обычным столкновением поколений, их непониманием друг друга³⁰.

Анализируя системно-культурный аспект данной проблемы, отметим, что «парадокс последних десятилетий выражается в том, что в ожидании нового мирового порядка» завершается «всеобщим беспорядком разбалансированного мира конца XX века». Выход из сложившейся ситуации заключается в восстановлении статуса культуры «как системы долгосрочных ориентиров, норм и стимулов, высвечивающей и охраняющий горизонт»^161–166. Именно отсутствие единой системы ценностей в современной России, в которой «слишком многие живут конъюнктуру и готовы во имя сиюминутного успеха пожертвовать честно, истинной, перспективой», является причиной её настоящего кризиса^161–166.

Социально-психологический аспект данной проблемы заключается в том, что время выхода широких масс к благам цивилизации обернулось к настоящему времени чрезвычайным ростом индивидуализации общества, ломкой прежних устоявшихся «традиционных моделей человеческого поведения»¹⁶⁷. Связанная с этим реальность означает выход современного социума на новые рубежи, переход к новой целостной стадии, трудности которой ещё до конца не известны обществу (в том числе трудности социально-психологического характера). Они проявляют себя, в частности, и как проблема «флюгерности» современного человека, который в значительной степени ориентирован более на складывающуюся ситуацию, чем на устойчивую систему внутренних ценностей. Для современного человека в значительной степени свойственно явление мировоззренческого вакуума^132–134.

Сопровождающая данные процессы бифуркационность становится во всё большей степени свойством не только современной западной цивилизации, но и мира в целом, в этот сегодня ориентированного не же на интегрированность с ней. Механизм такой всеобщности заключается во всё возрастающей мере «несвязного мира», однажды допустимые западные культурные «прививки» в свое культурное тело, от западной культурной «метрополии», которая по закону чужеродных вкраплений, обрекла своих собственных носителей на разложение¹⁶⁰.

В то же время, анализируя связанные с этим «наследием» проблемы С. Хантингтон отмечает факт¹⁶ нарастания цивилизационных противоречий в современном мире, сопряжённых с чрезмерным ростом цивилизационного самопознания. Учёный подчёркивает, что главной областью конфликтов должна стать между Западом и исламско-конфуцианскими странами, а их главной международные политические отношения между Западом и остальным миром. В обозримом будущем не сложится единой универсальной цивилизации. Напротив, «мир будет состоять из несхожих друг от друга цивилизаций, и каждой из них придётся научиться сосуществовать со всеми остальными»^167–171.

Пока же разнообразие культур и их «столкновение» (являющееся, — позиций системно-синергетического видения мира, безусловным благом для эволюции человеческого рода, более того, его сущности) заключает в себе потенциальную угрозу его существованию или взаимодействию. Проблема эта, носящая внутриобщественный характер, оказывается такой лишь на поверхности, в действительности с особой остротой проявляя себя лишь на фоне надвигающегося экологического кризиса в системе «Человек—Природа», который также для нас здесь предыдущее анализом, по большому счёту можно рассматривать в ракурсе соответствия способности человечества, тех или иных его отрядов принять экологический императив, подчинить ему свою жизнедеятельность^{62, 63}.

При этом важно подчеркнуть, что противоречия, возникающие в системе «Человек—Природа», во многом до сих пор недооценены современной наукой. В мировоззрении современного общества состоит на роли практических, прокаждых мероприятий важных, хотя и важны, но неспособны качественно изменить планетарную экологическую обстановку, как-нибудь существенно снизить риск катастрофического развития событий¹³⁵.

Прежде всего, чрезвычайно недооценивается многомерная зависимость человека с Великим природным миром. А именно она скорее всего «окажется главным инициатором цивилизационных конфликтов, по мере того как агрессивная миросостоятельность человека подойдёт к порогу допустимого и разные народы будут вынуждены воспринимать имеющиеся природные ограничения и искать свои пути дальнейшего развития. Именно в этом и состоит экологический пафос современного политического анализа переживаемого этапа планетарного развития»¹³⁰. Тем самым отношения в системе «Человек — Человек» становятся в прямую зависимость от отношений в системе «Человек — Природа», в прочем, как и наоборот, когда отношения внутри человеческого общества становятся залогом выживаемости современного человека.

При этом наиболее глубинные и опасные противостояния конца XX — начала XXI веков, в том числе социально-политического характера, будут связаны именно с экологическими проблемами «проблемами организации единой жизни под общей крышей непрерывно беднеющей планеты цивилизаций очень разных, имеющих разные шкалы ценностей и лежащих в их основе разных духовных миров»¹³⁸. И здесь чрезвычайно актуален вывод Н. Н. Моисеева, констатирующего, что никогда ещё борьба за ресурсы как борьба за жизнь (которая скрыта в глубине мотивации народов) ещё не была в истории человечества «столь острой и драматичной, как в наступающую эпоху». Но и никогда человечество не располагало столь развитым «коллективным интеллектом»¹³⁶ с его способностью использовать результаты тех или иных усилий. Вопрос лишь в том, «сможет ли разумное начало справиться с инерцией биосоциальных законов, сможет ли человечество за отпущенное ему время выработать новые принципы нравственности и сделать их законами жизни»^162–164.

Россия в контексте глобальных проблем

Российские политологи сравнивают госмашину с кораблём, который постоянно даёт крен в ту или иную сторону, и поэтому нужно перетаскивать мешки с балластом. Вот мы и будем мешки с балластом перетаскивать с поправкой на российскую специфику: один раз мешки с борта перетаскивали — половина балласта пропала…

Для функциональных систем характерно явление «сходимости» к определённому оптимуму, что обусловлено наличием цели, стремлением к устойчивости, к которой система стремится, адаптируясь и совершенствуя свою структуру по мере накопления информации.^{L. Берталанфи}

Сформулировав представление о системно-синергетической парадигме как факторе современных цивилизационных процессов, представляется чрезвычайно перспективным и важным рассмотреть её место и роль в современной теории и практике общественного развития. Прежде всего ещё раз отметим, что «синергетика (в данном случае как важнейшая из форм системно-синергетического подхода и в нынешнем виде ещё не способна строить конкретные и действенные модели высоких в кризисных ситуациях, в особенности экономических, политических, экологических)^165–167.

Сущность системно-синергетической парадигмы (интегративность, междисциплинарность, обращение к мировоззренческим вопросам и т. д.) подразумевает её вхождение во все сферы научных исследований, в том числе социальную. При этом общество, являющееся центральным предметом этих исследований, рассматривается как сверхсложная, самоорганизующаяся, открытая система, со всеми присущими ей свойствами, законами и принципами существования и развития^172–179.

Главная практическая трудность наработанного синергетикой подхода заключается в выборе соответствующих переменных: «…приходится вводить такие нечётко определённые параметры, как «качество жизни». Естественно, что количественный анализ с подобными характеристиками весьма затруднён»¹⁸⁰. Причина этого, прежде всего, в самом алгоритме нелинейных исчислений самоорганизующихся процессов живой и общественной природы. Количественное их описание (фиксируемое в параметрах) всегда будет страдать важным недостатком — упущенной спецификой качества жизни и социальности, определяемых понятиями «душа», «эмоция», «чувство», «переживание» и т. д.

Иными словами, специфика социальных явлений (и явлений социоприродного характера) как объектов исследований противоречит требованию чёткости в нелинейных математических моделях, использующих при исчислении однородные элементы системы, тогда как элементы общества индивидуализированы. Другая трудность в том, что «в сложных системах дефиниции самих сущностей и взаимодействия между ними в процессе эволюции могут претерпевать изменения. Не только каждое состояние системы, но и само определение системы в том виде, в каком её описывает модель, обычно нестабильно или по крайней мере метастабильно»¹²⁹.

Особым вопросом прикладного использования системно-синергетической парадигмы является исследование как граница и возможности в управлении общественными процессами и отношениями в системе «Человек—Природа». Новая концепция управления в системе «Человек—Природа», прежде всего, как уже отмечалось, на понятиях самоорганизации, открытой системы, нелинейности, необратимости, бифуркационности, важной роли случайных и малых флуктуаций в социальных и социо-природных процессах и отношениях, аттракторов и др.

Основа синергетического решения данной проблемы присутствует и в самой философии. Прежде всего здесь важна Марксова максима о том, что общество в лице социального субъекта может лишь более или менее верно осознать или отразить в своих программных направлениях развития, в основе имеющихся средств обеспечения муки родов нового качества¹⁸⁹. Вообще человечество пытается постичь законы своего развития и повлиять на его ход. В этом и состоит трагизм ситуации, ибо человек в своём внутреннем опыте, как его носитель, не доступен самому себе. По существу, человек не весь внутри (в теле, мозге, мысли) и идёт к самому себе изжада и никогда не доходит, ибо он часть огромного целого¹⁶⁰.

Попытка сформулировать чёткое на глобальном уровне осмысления представление об управленческом (близком коэволюционному) отношении человека к действительности, что современна признано на сложной нелинейной системой способности самой «себя строить, структурировать, подобно тому, как строит, организует себя человек или наблюдаемая Вселенная в целом, нужно только правильно инициировать желательное для человека тенденции саморазвития этой системы»¹⁸¹.

Основываясь на синергетической идее «поля путей развития, спектра структур, потенциально содержащихся, скрытого в нелинейных средах», и роли человека в мире, учёные констатируют: 1) поскольку всякое многовариантного в своих путях, человек имеет право выбора оптимального для него пути, который возможно не только выбрать, но и вычислить, управлять им; 2) хотя путей развития много, но их количество не есть бесконечное. Человек может узнать ограничения данной конкретной системы — принцип запрета (тем самым представления о возможных путях); 3) человек способен инициировать оптимальные для развёртывания событий, их предполагаемые механизмы (экономические, политические в том числе). Но «самое главное, зная будущее желательное состояние и способы следования естественным тенденциям самоорганизации систем, человек может сократить длительность пути их к аттрактору, будущую форму организации, тем самым он может миновать многие зигзаги постепенного эволюционного пути, ускорить эволюцию»¹⁵¹.

Теория самоорганизации, являющаяся, по признанию многих главным элементом системно-синергетической парадигмы в науке XXI века раскрывает перед исследователями и ещё один механизм управления общественными, природными и социоприродными явлениями и процессами. Его суть в овладении «тайной» хаоса на микроуровне, выступающего в качестве конструктивного начала, инициирующего фактора выхода системы на тот или иной аттрактор её эволюции. По определению Е. Н. Князевой, случайность «переключает» движение системы с одного эволюционного канала на другой (т одной устойчивой структуры к другой)¹³¹. «Овладев» же механизмом, у человечества появляется ещё один шанс воздействия как наиболее адекватного современному пониманию законов мира концепции общественного развития. При этом, выступая как новое мировидение, в основе которого лежит принцип интегративности, синергетика предстаёт в качестве своеобразного аттрактора развития современного научного знания об обществе, тем более, как только и него направленность, но и связанного с этим метастартустичность и нетривиальность подходов, в том числе в решении проблем актуального человеческого существования и развития. Проиллюстрируем практические возможности системно-синергетической парадигмы на примере России, как особенного объекта в системно-синергетическом мироосвоении, так как именно в «Российском вопросе», как в зеркале, нашли своё отражение все проблемы конца XX—начала XXI веков: экологии природы и человека, культурного сосуществования и развития народов, его государственного устройства и развития и др. При этом, в силу ряда причин (многонациональность, евразийское положение, политичность заключённых в её государственных рамках культурных форм, переход случающихся происходящих в ней социальных и мировоззренческих процессов), Россия может быть признана олицетворением человечества не только в его истории, но и в актуальности нынешнего существования.

Самобытность России, о которой так много было сказано не только отечественными (П. Я. Чаадаевым, Н. Я. Данилевским, К. Н. Леонтьевым, Ф. М. Достоевским и др.), но и западными (О. Шпенглер, А. Тойнби) выдающимися учёными и мыслителями как раз и заключена в этой многоплановости, многоградности и многонаправленности свойственных ей исторических процессов и тенденций развития. В этом смысле Россия — своеобразный микромир, изоморфный целому миру (мегамиру), и при этом, как бы не относится к ней — «проклинать ее или оплакивать» — нельзя не видеть, что эта мечтанная земля и что узел мировой истории сосредоточен полмира, отстуствует от еле видны и в России катастрофа — от этого сопротивляется свободным! и весь мир вздыхает свободно».

Именно в этой связи представляется столь важным настоящий анализ феномена России, в наиболее ёмких формах, можно встретить в идеях Н. А. Бердяева^152–155. Определяя российское сознание как принципиально дуалистическое в этом смысле (и только в этом) сила крайностей, носящее независимый характер, русский философ схватывает наиболее существенную характеристику «духа» и «плоти» России, основные исторические эпохи которой так и не приобрели по отношению друг к другу ассимилированного вида^{(81) 184}.

Осмысленная таким образом, история России предстаёт перед нами как многообразное единое социальное и природное целое, заключающее в себе объективную сложность этно-культурного, хозяйственно-экономического и политического содержания, с присущими ему свойствами и закономерностями своеобразного сверхбольшого общества, или суперэтноса (в интерпретации Л. Н. Гумилёва) и отмечают исключительно причину этого — неизменную устремлённость к росту сложности своей внутренней социальной структуры, на счёт включения в себя всё новых и новых народов, регионов и территорий^184–185.

Так, выделяя периоды Киевской, Московской Руси и императорской России, утверждается, например, что «древнерусская народность складывалась в смешении не меньшей мере трёх субэтнических вариантов земледельческих славянских и балтийских и охотничье-промысловых финно-угорских, с заметным участием также германского, кочевого тюркского и отчасти — северо-кавказского субстратов. Таким образом, российская цивилизация зарождалась как гетерогенная общность, образуемая в соединении трёх хозяйственно-технологических регионов земледельческого, скотоводческого и промыслового; трёх типов образа жизни — оседлого, кочевого, бродячего; в смешении нескольких этнических субстратов, на пересечении влияния нескольких религиозных истоков и т. п.»¹⁸⁴. В условиях подобной многовариантности исходных структур России, при её огромных размерах и многообразном этнокультурном содержании, безусловной и актуальной проблемой её существования всегда являлся поиск инструмента консолидации, роль которого долгое время выполняли православие и сильное централизованное государство¹⁴⁶. При этом, «время» в России (динамика общественного бытия) постоянно поглощалось «пространством» (замедленностью коммуникативных процессов), а географический факт ее существования в целом (о чём говорит П. Я. Чаадаев) всегда был дамокловым мечом не наиболее значительных социальных начинаний и реформ.

Все это изначально определило судьбу России и связанных с ней народов как вполне характерно неустойчивой, внутренне неравной системы, в которой должны нововведения, в основном идущие путём «революций сверху»²⁰, и исходящие из новых жизненных оснований, неизменно наталкивались на пестроту, многомерность и связанную с этим недостаточную восприятий этих нововведений её отдельными частями. Иными словами, организации извне всегда противостояла внутренняя неорганизованность российского содержания, характеризующего внутренне неустойчивой, со слабыми органическими структурами гражданского общества, «недоразвитую» или «пороговую» социальную систему. «В таких условиях система постоянно вибрировала, не от времени меня направлять разрывной, компенсируя крен в одну сторону на предыдущей, этих инверсивный крен в другую сторону на последующей»¹⁴⁸.

Важно это том, что скрепляемая доминирующей идеологией государственного характера, она (Россия) всегда находилась в ситуации пассивной самодостаточности, своих взаимно дополняющих и нейтрализующих друг друга разнолитых частей. Любые динамические начинания в ней угасали вместе с процессами взаимодействия этих внутренне некомплементарных форм («по определению Л. Н. Гумилёва) социальных, культурных и этнических форм»^184–185. Беспрецедентные траты воли, энергии и ресурсов целостного государства на когерентное сосуществование тюркских, финно-угорских, прибалтийских, закавказских, славянских составляющих сделали, в конечном счете, Россию антиподом, подавляющим большинству внутренне единых (прежде всего в своих культурных корнях), комплиментарных, национально-государственных феноменов Западной Европы. Именно в этом смысле Россия всегда была больше Востоком, чем Западом.

В итоге, Россия каждый раз вновь и вновь «не брала» предлагаемую ей западными культурными «метаморфизами» и «инверсиями» планку, с той же периодичностью возвращаясь в свое изначально устойчиво-консервативное независительно переходное состояние «мира миров». Но при этом, ни объединительно-централизованный характер многообразного российского культурного «поля» в значительной степени вытеснялись прежние, в иных условиях сформированных социальных, культурных предпочтений, ценностей и идей, испытывая Проверку на прочность.

Для прочения этой ситуации чрезвычайно важно ещё раз обратить внимание на особенности России как внутренне многообразной и во многом некомплиментарной системы. Важнейшей