Главная страница   Поиск    Ссылки    Гостевая книга   Ваши объявления и короткие заметки WinWord.doc


УРОВНЕВЫЙ ПОДХОД И САМООРГАНИЗАЦИЯ

(статья третья)

1,2,3,4

Олег Бондаренко

(Бишкек); e-mail: newphysics@mail.ru

Современная физика уделяет очень мало внимания явлению самоорганизации и по существу не интересуется им. Во всяком случае, она не имеет теорий и разделов, прямо посвященных самоорганизации. Под самоорганизацией мы здесь понимаем природную автоматику, способность систем и частей систем отлаживать самих себя. То есть самоорганизация есть процесс в развитии (в действии) { Вот более корректное определение: самоорганизация есть процесс бесконечной модификации системы (внешний, формальный, иначе – количественный фактор) в развитии, т.е. с точки зрения изменения – улучшения – ее свойств (глубинный, или качественный фактор).}. Исключив самоорганизацию из сферы интересов, физика тем самым перестает быть наукой о действии.

Н.Денисова [1] пишет: «Если исходить из существующих представлений, то ни развития, ни самоорганизации вещества в неорганической среде нет и быть не может» (с. 4). «Физика не занимается вопросами, как и когда возникает тот или иной объект, она изучает его свойства и законы движения именно такими, какими они существуют в период исследования, то есть физика игнорирует развитие неорганической среды» (с. 79). В результате физика, во всяком случае, физика конденсированной среды зацикливается на изучении стабильных состояний.

По мнению Денисовой, существует несколько ошибок, связанных с исходными посылками, которые привели к такому положению. Так, физики игнорируют развитие (эволюцию) неорганической среды, которая в действительности развивается от молекулы до кристалла. Физика преувеличенно большое внимание уделяет электрической энергии, не рассматривая в должной степени кинетическую и магнитную и процесс перехода кинетической энергии (сближающихся атомов) в электрическую с последующим превращением в магнитную; так, по Денисовой, именно флуктуации плотности являются источниками электрической энергии. Наконец, в физике сегодня существует устойчивая точка зрения, что частицы, из которых сложены кристаллы, то есть атомы, ионы, молекулы, притягиваясь друг к другу, сами располагаются в пространстве симметрично, образуя правильные ряды, сетки, решетки. Между тем, по Денисовой, симметрично выстраивает пространство постоянное электромагнитное поле кристалла, оно образует ту или иную пространственную решетку, а частицы располагаются в ячейках этой решетки под давлением, стремясь оттуда вырваться { М.Беляев считает, что кристалл складывается из частиц, которые в процессе эволюции кристалла и порождают самосогласованное электромагнитное поле кристалла, которое затем удерживает частицы на их местах [2].}.

 

Роковой же ошибкой физики, по мнению этого автора, является модель свободных электронов. Электроны в принципе не могут обобществляться, так как при сближении атомов между ними действуют кулоновские силы отталкивания. Но зато сближение атомов, как было сказано выше, порождает электромагнитное поле (у автора – постоянное электромагнитное поле в плотной среде), и это поле поддерживается за счет флуктуаций. Оно-то – это поле – и удерживает атомы в связке, «упаковывая» их в некий объем.

Чтобы построить физику упорядоченных, саморазвивающихся, саморегулирующихся систем, нужно отказаться от модели свободных электронов.

Таким образом, сегодняшняя наука лишена динамичности, и ее аппарат приспособлен под описание стабильных состояний { Стабильное состояние – состояние в пределах некоего одного, принятого к рассмотрению, «заданного» качественного уровня. При этом бесконечные изменения качественных состояний – вариации качества в зависимости от уровня (подуровня) рассмотрения – во внимание не принимаются, так как, по определению, уровень всего один. Линейный подход, о котором шла речь в предыдущих статьях, как раз и предполагает работу с единственно возможным, выделяемым из всех других, уровнем (этажом).}.

 

Если принять, что неорганическая среда (как и любая среда) находится в постоянном развитии, то нужно определить, что считать развитием. По мнению автора, это есть процесс самопроизвольного перехода от энергетически невыгодного к энергетически выгодному состоянию. Последнее следует рассматривать как оптимальное состояние – для данных условий и данной среды. То есть развитие удовлетворяет т.н. стреле оптимальностионо всегда направлено в сторону экономии энергетических затрат, точнее, рационального расходования энергии { Иначе: развитие предполагает относительно мгновенный или постепенный, поэтапный переход к оптимальному режиму функционирования, с точки зрения расходования энергии; количество энергии в конечном счете должно оставаться необходимым и достаточным для выполнения максимального объема полезной работы. Весь этот процесс нами воспринимается как действительное (или внутреннее) движение. В отличие от него, видимое (или внешнее) движение связано с физическим перемещением объекта на плоскости или в пространстве.}, и в силу этого одностороннее (асимметричное). Иначе: развитие удовлетворяет принципу наименьшего действия (по Карлу Бэру, бережливости природы). Примем оптимальное – наилучшее, с качественной точки зрения, – за норму. Тогда стремление к оптимальному мы будем рассматривать как стремление к восстановлению или, по крайней мере, достижению нормы. Отсюда: принцип наименьшего действия по существу тождествен принципу отрицательной обратной связи, который можем сформулировать так: при отклонении от нормы (оптимального режима функционирования) возникает встречное, противоположно направленное действие – противодействие, которое стремится вернуть систему в нормальное, или оптимальное, состояние. Это происходит потому, что существует стрела оптимальности. Сам процесс возврата в оптимальный (энергетически выгодный) режим нужно считать самоорганизацией.

  wpe11.jpg (15927 bytes)

На графике, приведенном слева, отражается динамика развития любого процесса. По оси OY – шкала изменения качественных состояний (т.н. иерархия), по оси OX – время развития процесса; возможна ось OZ – она нужна для количественной оценки, на ней отражается количество составляющих частей системы (чем выше по OY, тем более монолитной становится система, элементы ее объединяются в целое, и возле 1 система действует в унисон, когерентно, то есть область 1 это есть область резонанса). Резонанс как раз позволяет добиться больших результатов наименьшими средствами.

Трехмерные графики качество–количество–время (или в сокращенном виде, как на рисунке выше: качество–время) приспособлены для моделирования процессов самоорганизации.

Для удобства по оси OY отмеряется условный, синтетический показатель – т.н. коэффициент оптимальности (или индекс оптимальности ). Критерием является наиболее выгодный режим сохранности энергии в системе; при система дискретно переходит на другой уровень (выходит в надсистему, по Г.Альтшуллеру), при система перестает существовать в качестве системы, распадается.

По Альтшуллеру [3], всякая система стремится к увеличению степени идеальности, причем идеальной считается система, которой нет, а функции ее выполняются (т.н. закон увеличения степени идеальности). Иными словами, всякая система будет продвигаться сама собой, т.е. самопроизвольно, от 0 до 1 на приводимом выше графике, поскольку это удовлетворяет стреле оптимальности и обусловлено явлением самоорганизации. При этом все внешние параметры системы (масса, например) уменьшаются { В предыдущих статьях мы рассматривали вариации массы в зависимости от энергетического уровня (подуровня): чем ближе к 1, тем меньше полная наблюдаемая масса }, а энергетические возможности системы относительно возрастают.

Количество энергии (т.н. порция), отпущенное системе, не изменяется в пределах между 0 и 1. Однако поведение системы, производимая ею работа будут существенно различаться в областях, близких к 0, близких, например, к 0,5, близких к 1 и т.п.

Нижний предел уровня – если мы будем говорить об астрономических явлениях, рассматриваемых в других статьях цикла, – соответствует преобладанию спин-спинового момента, верхний предел – спин-орбитального.

Также, согласно другим материалам цикла, нижнему пределу соответствует иерархически менее организованная энергия Е0 (электрическая, тепловая, потенциальная, гравитационная и т.д.), а верхнему пределу – иерархически более организованная энергия Е1 (магнитная, механическая, кинетическая, инертная, то есть поля сил инерции и т.д.). Отсюда: подчиняясь стреле оптимальности, в процессе самоорганизации системы самопроизвольно стремятся – в идеальных условиях! – к преобладанию магнитной энергии над электрической, кинетической над потенциальной и т.д., поскольку это позволяет экономить энергию. Движение всегда предпочтительней покоя. Стоять на месте тяжелей, чем идти, так как если мы стоим, задействованы все мышцы, а при движении часть мышц вследствие инерции тела отдыхает.

Активность, в т.ч. физическая, есть прямое следствие выполнения принципа наименьшего действия (и отрицательной обратной связи). В отличие от нее, пассивность соответствует невыполнению требований природы, поскольку ее надо рассматривать как отклонение от нормы.

Побочный вывод: причиной движения не является сила. Движение есть естественное свойство материи, имманентно присущее ей и самопроизвольно возникающее вновь и вновь { Во вращающемся Мире – см. первую статью цикла «Уровневый подход в физических дисциплинах». Если Мир не вращается в результате самоиндукции, то приведенное выше определение не имеет физического смысла.}, поскольку это соответствует наиболее выгодному энергетическому состоянию, или наименьшемунорме. Это хорошо видно на примере инерции. При вмешательстве силы естественное движение, наоборот, ограничивается, причем чем больше сила, тем больше ускорение и соответственно меньше свободное, неускоренное (самопроизвольное) состояние; сила обратно пропорциональна активности { Отсюда: в идеальных условиях масса стремится самопроизвольно переходить в энергию, и лишь действие сторонней силы принудительно затормаживает этот процесс и даже обращает его вспять. В начале статьи приводилась ссылка на Денисову, согласно которой поле создает вещество.}.

 

При прекращении действия силы и соответственно ускорения тела (системы) стремятся восстановить энергетически выгодное, или максимально выгодное для данных условий, состояние – его-то и можно рассматривать как норму. Так, криволинейное движение (ускоренное) само собой переходит в прямолинейное, по касательной (не ускоренное). Таким образом, упорство тел, или систем, в сохранении инерции движения (область, близкая к 1 на графике) удовлетворяет принципу наименьшего действия и принципу отрицательной обратной связи.

Данная модель, по мнению автора, в общем-то, просматривается в чистом виде для микромира и макромира. Ее несколько труднее заметить применительно ко всем явлениям нашего мира – промежуточного, или мезомира, так как здесь сильно второе начало термодинамики, и необходимо выполнение дополнительных условий, чтобы стрела оптимальности наглядно проявилась.

Явления макромира хорошо укладываются в приводимую выше схему, если мы будем исходить из содержания статьи «Уровневый подход в физических дисциплинах». Так, Вселенная, согласно этой статье, вращается, вращение генерирует внутри нее магнитное поле (эфир) – см. Е1 на графике. Это соответствует наиболее выгодному режиму сохранения энергии при максимально возможной производимой работе.

Явления микромира сквозь призму стрелы оптимальности (самоорганизации) описываются не в классических научных изданиях, а в работах А.Шляпникова [4]. По Шляпникову, электрон в атоме излучает электромагнитные волны, но и ядро излучает, причем их излучение противофазно, поэтому атом в целом как система не излучает, энергия не теряется. То есть у атома , мы будем отражать его стационарное (невозбужденное) состояние в области верхнего предела уровня – оно-то и является оптимальным; атом при этом рассматривается как резонансная система. При возбуждении атома динамика будет скачкообразно продвигаться от 1 вниз, в сторону 0, что энергетически не выгодно, магнитная энергия системы преобразуется частично в электрическую, – как известно, именно электрическая энергия отвечает за взаимодействие между атомами либо между атомом и индуктором со стороны, в результате чего атом и возбуждается. Стрела оптимальности заставляет динамику стремиться вверх, к 1, и атом самопроизвольно успокаивается, то есть возвращается в исходное, стационарное состояние, отдавая излишек электрической энергии на сторону (перестав контактировать с индуктором) и вновь переводя весь свой энергетический запас в форму магнитной составляющей электромагнитного поля. Таким образом, система атом закрывается и перестает терять энергию.

В случае образования иона, в соответствии с данной логикой, система атом должна прекратить свое существование: излучение электронов и ядра перестает быть противофазным, и энергия должна моментально рассеяться в пространстве. Этого, однако, не происходит. Причину подсказывает тот же процесс самоорганизации: в новых условиях ядро моментально подстраивается, то есть самопроизвольно изменяет частоту излучения – так, чтобы энергия по-прежнему не терялась и . Так действует природная автоматика. Следовательно, в ядре происходят некие процессы, связанные с движением составляющих и переходом энергии от Е0 к Е1 (), в соответствии со стрелой оптимальности, но только применительно к уровню другого порядка – уровню ядра, более мелкого, по сравнению с уровнем атома в целом. См. также [5].

Стрела оптимальности действует на всех уровнях { Шляпников очень любопытно размышляет о причинах инерции: при ускорениях системы ее элементы выводятся из устойчивых положений, и силы устойчивости противодействуют ускорениям, выступая как силы инерции. Устойчивость, по Шляпникову, есть состояние, которое достигается в ходе самоорганизации системы, и к которому по существу система стремится; энергия в устойчивом состоянии из системы не теряется, т.е. устойчивое состояние является энергосберегающим. Отсюда: инерция есть результат самоорганизации. Современная физика, не изучая самоорганизацию, остается беспомощной перед загадкой инерции. Таким образом, инерция, с уровневой точки зрения, соответствует уровню Е1 – см. предыдущие статьи цикла – и является целью систем любого порядка.}.

 

Наиболее энергетически выгодной формой является кристаллическая решетка. Идеальный кристалл есть цель природы, поскольку энергия из него не теряется. Отсюда: развитие неорганической среды от молекулы до кристалла удовлетворяет требованиям самоорганизации. По Асанбаевой [6], атом и ядро атома представляют собой кристаллическую структуру. Кадыров [7] считает, что Вселенная также имеет кристаллическое устройство, и эту идею Кадыров перенял у группы академика Зельдовича, развивая ее в соответствии со своим видением.

Кристаллизация вещества есть зримое подтверждение эволюции неорганической среды.

Охлаждение вещества с переходом по уровням вверх (от газообразного к жидкому и далее к твердому состоянию) соответствует стреле оптимальности. Теплопроводность всегда только положительна, то есть односторонняя, направлена к восстановлению нормы (оптимального) и прекращению возбуждения, то есть к ограничению контактов с индуктором. Идеальное холодное вещество имеет практически идеальную кристаллическую структуру, закрытую и не теряющую энергию, внутри которой магнитная составляющая электромагнитного поля резко преобладает над электрической составляющей, инертная составляющая гравиинертного поля – над гравитационной и т.д. Для такого вещества будет характерна минимальная полная наблюдаемая масса за счет минимальной массы поля , генерируемого каждой отдельной составляющей. Причем все составляющие будут находиться практически в невозбужденном состоянии (пример – конденсат Бозе-Эйнштейна { Возможность создания сверхконденсированного состояния вещества («пятое» состояние) при охлаждении его до температур, исключительно близких к абсолютному нулю, была предсказана в начале ХХ века Ш.Бозе и А.Эйнштейном. Главная особенность конденсата Бозе-Эйнштейна состоит в том, что образующие его атомы при столь низких температурах как бы теряют свою самостоятельность и начинают вести себя как один гигантский атом; в результате все свойства вещества в таком состоянии резко меняются. В 1990-е гг. ученым впервые удалось получить на практике (в ничтожных количествах) конденсаты Бозе-Эйнштейна из водорода, лития, натрия, рубидия, гелия. В 2001 г. Э.Корнеллу, К.Виману и В.Кеттерле была присуждена Нобелевская премия по физике за работы в этом направлении. Они с помощью лазера «создавали» необходимые атомы с нулевым импульсом, которые затем выстраивали в кристаллическую решетку. В отличие от них, инженер-технолог А.Беляева – специалист по выращиванию промышленных кристаллов, первой применившая на практике новую физическую систему взглядов, пошла другим путем. Она разработала технологию выращивания бесконечной монокристаллической ленты практически любой заданной толщины (из затравочных кристаллов многоразового использования); такая кристаллическая структура, по мере своего роста, сама «приручает» атомы, т.е. ставит их в такие условия, что они вынуждены превращаться в атомы с нулевым импульсом. Иными словами, «пятое» состояние вещества образуется «само собой», в процессе появления монокристаллической ленты с заданными параметрами. Патент на это изобретение получен в России и Киргизстане.}).

 

Абсолютный холод способствует сверхпроводимости и сверхтекучести. Магнитное поле вселенной (эфир), вполне возможно, обладает свойством сверхпроводимости.

Таким образом, делаем вывод: самоорганизация есть процесс самопроизвольного повышения по уровням вверх – в сторону наименьшего ( принимается за наименьшее в пределах заданного уровня). Внутри уровня развитие может быть непрерывно или дискретно (для микромира), но переход с уровня на уровень всегда дискретен. Продвижение по уровням затруднено по ряду причин, и не всякая система может выйти в надсистему – для этого нужны дополнительные условия, которые в данной статье не рассматриваются.

Самоорганизация предполагает самопроизвольное упорядочение составляющих системы с целью возникновения когерентности (в идеальном случае; при этом действует закон повышения степени идеальности). Самоорганизация отвечает за резонансный переход системы в надсистему, то есть систему более высокого порядка, и, следовательно, за образование атомов, молекул, кристаллических решеток, химических соединений и т.д. – эта закономерность вполне может быть распространена на органику и органические соли, включая РНК и ДНК, затем на белки, клетки, клеточные колонии, различные внутренние системы организма, организмы в целом, а также на популяции, виды и т.д.; в каждом случае мы имеем дело с самоорганизацией более высокого порядка.

Побочный вывод: следует различать стихийную самоорганизацию (на нижних уровнях, например, присущую неорганической среде) и самоорганизацию с элементами координации, управления, контроля (на более высоких уровнях организации материи); для разумных сообществ характерна ярко выраженная управляемая самоорганизация, которая, таким образом, соответствует меньшему действию из всех возможных ( = самое активное состояние, при минимуме зависимости от внешних сил).

Возвращаясь к дискретному переходу с уровня на уровень (выходу в надсистему), с точки зрения физических законов, мы должны отметить, что 1 в этом случае обращается в , и отсчет начинается «по новой». Общая схема не изменится при продвижении от уровня к уровню. Законы развития систем любого уровня будут общими, точнее, качественно подобными, разнится лишь форма реализации этих законов.

При такой постановке вопроса Е1 одного уровня может одновременно восприниматься как Е0 уровня следующего порядка. Вот как это выглядит на примере: на нижнем (базовом) уровне – в атоме – внутри атома генерируется магнитная энергия, а, так сказать, на внешних границах – электрическая. Внутри молекулы генерируется магнитная энергия, молекула в целом как система генерирует электрическую. Кристалл как общность атомов или молекул внутри себя генерирует магнитную энергию, на границах раздела – электрическую. То есть нижнему уровню будет присуща электрическая энергия, верхнему – магнитная; вместе с тем, поскольку та же модель будет характерна не только для уровня в целом, но и для подуровней внутри уровня (они же входят составной частью в уровень), то, с определенной точки зрения, магнитная энергия одного уровня (подуровня) может нами же восприниматься как электрическая энергия другого, более высокого уровня (подуровня), и это зависит от точки зрения уровневого наблюдателя, так сказать, от того, насколько высоко он забрался. То же для кинетической и потенциальной энергии: кинетическая энергия одного уровня нами же может восприниматься как потенциальная энергия другого.

 

Литература:

 

1. Н.А.Денисова. В чем заблуждаются физики? Бишкек: Илим, 2000. URL: http://newphysics.h1.ru/Denisova/Denisova-annotation.htm.

2. М.И.Беляев. Милогия. Краснознаменск: Муниципальная власть; Полиграф, 2001. Также URL: http://milogiya.narod.ru.

3. Г.С.Альтшуллер. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1991.

4. А.А.Шляпников. Истинные возможности классической физики и ложные основы современной. Впервые опубликовано в Интернет в 1999 г. URL: http://newphysics.h1.ru/Shlijapnikov/Schlyapnikov1.htm.

5. А.А.Шляпников. Самоорганизующиеся системы классической физики. URL: http://filosof.net/disput/shlyapnikov/sskf.htm.

6. Дж.А.Асанбаева. Новая модель ядра атома в виде протон-нейтронной решетки. Бишкек: Кыргыз Жер (журнал) №1/2001. URL: http://newphysics.h1.ru/sep_art/nuclear.htm.

7. С.К.Кадыров. Всеобщая физическая теория единого поля. Бишкек: Кыргыз Жер (журнал) №1/2001. URL: http://newphysics1.h1.ru/Kadyrov/Kadyrov-contents.htm.

8. О.Я.Бондаренко. Об идеологических основах новой физики. (На правах рукописи). Бишкек: 2001. URL: http://newphysics.h1.ru/Bondarenko-ideology/Ideology-contents.htm.


Публикуется с разрешения автора

Сайт создан в системе uCoz