Модель синтеза теорий Максвелл строил на примере синтеза топографических карт, принадлежащих разным странам, которые соприкасаются друг с другом общей границей. Об этом можно прочитать в книге Дж.К.Максвелла "Материя и движение", переведенной в 1895 г. Там же можно узнать и об использовании Максвеллом закона сохранения МОЩНОСТИ. Впрочем, об этом можно прочитать и в работе Максвелла 1855-1856 гг. "О фарадеевых силовых линиях". Еще раньше, в 1788 г., этот принцип сохранения МОЩНОСТИ можно встретить у Лагранжа в его "Аналитической механике".
Подлинное значение принципа сохранения МОЩНОСТИ можно узнать из работы Г.Крона "Нериманова динамика вращающихся электрических машин" (1934), где впервые использованы вращающиеся системы координат (физики считают, что они введены Раби в 1954 г.). В этой работе сделан следующий шаг за общую теорию относительности, связанную с именами А.Пуанкаре и А.Эйнштейна. Установившееся движение электрического мотора под нагрузкой с постоянной угловой скоростью точно соответствует уравнениям движения общей теории относительности.
Положение кардинально меняется в ПЕРЕХОДНОМ процессе. Здесь мы наблюдаем СЕКТОРИАЛЬНОЕ УСКОРЕНИЕ, которое отсутствует в небесной механике... Это и есть переход в область неримановой динамики, связанный с работами Г.Крона. Работы Г.Крона и японской ассоциации прикладной геометрии обеспечивают УНИФИКАЦИЮ всех работ, как в области математической физики, так и в области техники. Требуется очередной прорыв в этой области для корректного перехода от физики к химии и от последней к явлениям жизни.
Выяснилось, что не удается получить решение этой проблемы на пути развития классической математической физики. Этот путь завершается тем тупиком, в который уперлась мировоззренческая концепция И.Канта. Отсутствие естественно-научного описания такого процесса, как история, довольно ярко демонстрирует недостаток средств, которыми располагает математическая физика. То же самое можно сказать о естественно-научном описании такого исторического процесса, как эволюция видов живых организмов, т.е. того, что принято называть эволюцией биосферы.
Лишь выделив специфическую форму обмена веществ в живой природе, можно рассматривать исторический процесс развития человеческого общества как ЕСТЕСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС эволюции ЖИЗНИ. Можно привести довольно значительное число ученых из разных стран, которые внесли свой вклад в решение этой мировоззренческой проблемы. Особое внимание следует обратить на работы С.А.Подолинского, который первый увидел эту особенность исторического развития человечества.
Мы имеем в виду целую серию публикаций 1880, 1881 и 1883 годов. Его публикации были даны на русском, французском, итальянском и немецком языках. (Подолинский С.А. Труд человека и его отношение к распределению энергии. "Слово", № 3-4, с. 135, СПб.,1880; Podolinsky S. La revue Socialiste, L., 1880, 353; Podolinsky S. "Neue Zeit", I, 412, 449, St. 1883; Podolinsky S. "La Plebe", № 3-4, 13, 5, 1880.)
В 1886 году мы встречаемся с таким пониманием явлений жизни у Л.Больцмана (Больцман Л. См.: Тимирязев К.А. Сочинения. Т. I. М., 1937, с. 442). В 1901 г. - у H.А.Умова (Умов H.А. Сочинения. Т. 3. М., 1916, с. 200), в 1903 г. - у К.А.Тимирязева (Тимирязев К.А. Сочинения. Т. I. М., 1937, с. 442).
Труды В.И.Вернадского, как можно предположить по столь тщательному знакомству с работами С.А.Подолинского, можно рассматривать как продолжение той научной традиции, которая прошла в русской науке через работы H.А.Умова и К.А.Тимирязева. Для лучшего знакомства с этой традицией мы должны сделать отсылку на С.А.Подолинского, так как только он описывает "совершенную машину" С.Карно. Мы же все привыкли к "циклу" С.Карно, представленном в современном виде Клаузиусом, но не к тому "циклу", который был дан самим С.Карно.
"Совершенная машина" С.Карно рассматривалась как машина, которая сама себя ремонтирует и сама себе подбрасывает уголь в топку. С.А.Подолинский показал, что Человечество и представляет собою эту "совершенную машину" в том смысле, как это описано у самого С.Карно. "Всеобщий Человеческий труд" и является той движущей силой, которая обеспечивает непрерывное функционирование "совершенной машины"!
Мы не можем и не будем осуждать ни С.Карно, ни С.А.Подолинского за то, что они выделили только простое воспроизводство человеческого общества. Они правильно указали на существо процесса обмена веществ между Человечеством и природой.
Они пришли к выводу, что картина эволюции Космоса не полна, если в общий кругооборот Вселенной не включена органическая Жизнь и Разум. Именно на эти процессы возлагается миссия "замыкания" кругооборота Вселенной.
Простейшим примером "замыкания" как процесса понимания является феномен текущей реки. Известно, что ныне существующие большие реки не прекращают своего течения уже десятки миллионов лет, лишь время от времени слегка изменяя свое русло. В соответствии с принятой физической картиной мира, где предсказание будущего базируется на втором законе термодинамики, вода в реках течет СВЕРХУ ВНИЗ. "Объяснение" использует для указания "направления" течения воды - уменьшение свободной энергии (или уменьшение потенциальной энергии) или возрастание энтропии.
Достаточно пойти к истокам реки, как мы обнаруживаем, что запаса воды для будущего существования потока воды на год, а не на тысячи лет, в верховьях реки нет. Почему же все-таки поток воды не иссякает на протяжении миллионов лет? Хотите Вы того или не хотите, но Вы обязаны высказать утверждение, которое прямо противоположно ЗАКОНУ! Вода течет СНИЗУ ВВЕРХ!
Сосуществование двух прямо противоположных утверждений логично, но только в логике циклов. Это есть "намек", что кроме логики направленного в одну сторону движения (нечто вроде "ориентации" стрелы времени), существуют и ориентированные циклы. По отношению к супердлительному циклу эволюции Космоса - длительность существования органической жизни и Разума ничтожно мала. Мы можем обнаружить НЕОБРАТИМОСТЬ, а также НАПРАВЛЕННОСТЬ течения исторического процесса, но не можем видеть его ЗАМКНУТОСТИ.
Как ни странно, но именно обыденное сознание содержит некоторую ПОТРЕБНОСТЬ - ПОТРЕБНОСТЬ в "замкнутости" картины мира: эта "замкнутость" характеризуется совпадением НАЧАЛА и КОНЦА некоторого цикла. Если наблюдение за звездным небом периодически сопровождается полным совпадением видимой картины с тем, что наблюдалось ранее, то "видимый" вывод как бы напрашивается сам: мир - замкнутая система. Но это только "видимый" вывод, с позиции обыденного сознания. Сущностный вывод должен опираться на Разум, который видит в "замкнутости" лишь частный случай "вечного" движения, где все изменяется и остается неизменным. Но здесь мы выходим в область почти "запредельных" проблем. Одну из возможных гипотез их решения мы рассматриваем в приложении: "Как работает Пространство-Время?".
Завершая этот раздел, мы хотим обратить внимание, что в настоящее время в нашей базе знаний имеется несколько тысяч Имен. Среди них много крупных отечественных и зарубежных ученых, таких, например, как:
Отечественные ученые: Д.И.Менделеев (1890), Л.К.Бух (1896), А.А.Богданов (1899), Н.К.Бух-Полтев (1903), Н.А.Умов (1901), К.Е. Тимирязев (1906), В.М.Бехтерев (1918), Т.М.Кржижановский (1921), М.Н.Смит (1921), Х.Креве (1921), В.И.Вернадский (1915-1945), А.Вознесенский (1925), А.Ф.Кон (1927), О.А.Ерманский (1928), С.С. Шабе (1928), В.Р.Вильямс (1929), И.Гофман (1930), О.Хейнман (1933), Н.М.Федоровский (1935), А.Бауэр (1936), Д.В.Савинский (1954), П.Г.Кузнецов (1959), Р.Бартини (1965), Н.Г.Полещук (1966), А.А.Макаров (1968), О.Л. Кузнецов (1969), А.Н.Голубенцев (1969), Б.Большаков (1979), Н.Н.Моисеев (1980), Л.Д.Логвинов (1986), С.Д.Валентей (1988), В.Минин (1990), Ю.В.Яковец (1991), А.Гуревич (1992), А.Д.Урсул (1999) и др.
Зарубежные ученые: Д.Молинари (1882), Ф.Веблен (1898), А. Лотка (1924), Содди (1922), Л.Мамфорд (1930), Пиги (1954), Дебрей (1954), К.Полани (1957), Шир (1950), Херфиндоль (1967), Айрес (1969), Т.Одум (1971), Р.Колп (1974), Штумм (1977), Г.Одум и Э.Одум (1978), Коммонер (1976), Пассет (1979), Крамер (1976), Г.Реген (1977), К.Боулдинг (1981), М.Шлессер (1978), Р.Констанса (1981), Г.Райт (1985), Миррой (1986), Айрес (1987), А.Книсс (1988), Д.Робинсон (1988), Моррис (1988), Шаргут (1988), С.Харт (1994), Г.Ахуджа (1995), Д.Юроп (1997), С.Шминдхейми (1998), Ф.Зараквин (1999) и др.
-
1. Естественно-научная суть проблемы
Возникновение школы русского космизма в конце XIX века не было случайным. Это был своеобразный ответ российской науки на вызов "о неизбежной тепловой смерти Вселенной", который был брошен после открытия второго закона термодинамики Клаузиуса.
Одним из первых, кто обратил внимание на этот вызов, был С.А.Подолинский (I880). Он пишет:
"Полная энергия, как сумма различных ее форм, во вселенной является величиной постоянной, но это далеко не так, если мы рассматриваем отдельные части вселенной. Одни небесные тела передают другим небесным телам сквозь космическое пространство энергию в различных формах и различной величины; первые из них - Солнца, обладающие большей энергией, чем вторые - планеты и спутники. Эти тела воспринимают энергию от ближайших им солнц (звезд) в виде светового излучения и преобразуют ее в тепловую, химическую, механическую и другие формы энергии. Подобный обмен энергией между телами, которые имеют много энергии, и телами, имеющими ее мало, с неизбежностью рано или поздно должен привести к выравниванию энергетических различий во вселенной.
Предполагают, что все преобразования этих форм энергии, независимо от времени, необходимого на эти преобразования, сопровождаются одной тенденцией, состоящей в том, что, в конце концов, все эти превращения энергии приводят ее к виду тепловой энергии, распределенной равномерно во вселенной.
Таким образом, наблюдается непрерывное преобразование энергии от ее менее стабильных форм к формам более стабильным. Как следствие этого легкость превращения одних форм энергии в другие ее формы имеет тенденцию уменьшаться. После длинной серии подобных превращений общая энергия превращается в тепловую, равномерно распределенную во вселенной и неспособную к дальнейшим превращениям. Когда это произойдет, то всякий вид механического движения, доступный нашему восприятию, исчезнет, и все явления жизни не смогут иметь места, так как для наблюдаемых явлений жизни абсолютно необходима разность температур; только в этих условиях тепло может превращаться в другие формы энергии. Эта тенденция энергии к равномерному распределению во вселенной была названа ДИССИПАЦИЕЙ ЭНЕРГИЙ, или, согласно терминологии Клаузиуса, законом роста ЭНТРОПИИ. Последнее понятие обозначает то количество преобразованной энергии, которое неспособно к дальнейшим превращениям. Из этого и следуют два принципа Клаузиуса: ЭНЕРГИЯ ВСЕЛЕННОЙ ПОСТОЯННА. ЭНТРОПИЯ МИРА (ВСЕЛЕННОЙ) СТРЕМИТСЯ К МАКСИМУМУ".
Вытекающие из второго принципа Клаузиуса следствия были рассмотрены Ф.Энгельсом с чисто философских позиций: "В каком бы виде ни выступало перед нами второе положение Клаузиуса и т.д., во всяком случае, согласно ему, энергия теряется, если не количественно, то качественно. Энтропия не может уничтожаться естественным путем, но зато может создаваться. Мировые часы сначала должны быть заведены, затем они идут, пока не придут в состояние равновесия, и только чудо может вывести их из этого состояния и снова пустить в ход. Потраченная на завод часов энергия исчезла, по крайней мере в качественном отношении, и может быть восстановлена только путем толчка извне. Значит, толчок извне был необходим также и вначале; значит количество имеющегося во вселенной движения, или энергии, не всегда одинаково; значит энергия должна быть сотворена; значит, она уничтожима". Ad. Absurdum.
Следовательно, второе начало термодинамики приходит в противоречие с постулатом о неуничтожимости движения, а следовательно, и с законом сохранения и превращения энергии. Рассмотрим это противоречие.
Одним из следствий второго закона термодинамики является излучение планет. Какова судьба этого излучения?
Без ответа на этот вопрос "не получается кругооборота". Это означает конечность движения, так как хорошо известно, что "единственный способ придать ограниченному количеству свойства бесконечного - это заставить его вращаться по замкнутой кривой под воздействием внешнего потока энергии" (Вильямс, 1949). В то же время кругооборот (цикл) не получится до тех пор, пока не будет открыто, что излученная энергия может быть вновь использована. Сказанное означает, что излученная в мировое пространство энергия должна иметь возможность превратиться в другую форму движения.
Она должна обладать свойствами:
1) "сосредоточения", т.е. накопления излучаемой планетами энергии;
2) активного функционирования, т.е. активной работоспособности;
3) противостояния рассеиванию энергии.
Первое свойство означает, что эта форма движения должна удовлетворять требованиям неравновесной системы, обладающей способностью совершать работу под воздействием внешнего потока энергии. Второе свойство означает, что движение должно осуществляться в сторону накопления энергии, т.е. в противоположную от равновесия сторону. Третье свойство означает, что эта форма движения должна иметь такое внутреннее устройство, которое дает возможность совершать работу против равновесия, обеспечивая устойчивость неравновесия.
Н.А.Умов предложил ввести третий закон термодинамики, выступая на XI съезде российских естествоиспытателей и врачей: "Отбор есть орудие борьбы с нестройностью, с ростом энтропии: это сортирующий демон Максвелла, наблюдающий и отбирающий молекулы по своему усмотрению. Существование в природе приспособлений отбора, восстанавливающих стройность и включающих в себя живое, должно, по-видимому, составить содержание ... третьего закона".
Однако, развитая Планком теорема Нернста, явившаяся третьим началом термодинамики, конечно, не имеет отношения к "третьему закону", о котором говорил Умов.
По существу, в поиске этого закона и лежат работы представителей "русского космизма". Среди них мы хотели бы выделить работы В.И.Вернадского и Э.Бауэра.
Анализируя и синтезируя биогеофизикохимический материал о явлениях планетарной жизни, В.И.Вернадский делает эмпирические обобщения:
1. Живое вещество - это открытая планетарная система космического процесса. Она представляет собой "трансформатор и накопитель" космической (прежде всего солнечной) энергии.
2. Живое вещество - геологически вечный процесс, протекающий на поверхности Земли около 4 млрд. лет. Науке неизвестны в геологической истории Земли факты абиогенеза. Отдельные части живого вещества - процесса - смертны, а живое вещество как целое - геологически вечный процесс.
3. Живое вещество как система состоит из частей (живых организмов: бактерий, растительного и животного мира, включая человека) взаимосвязанных и посредством цепей питания взаимодействующих между собой. Живое возникает от живого (принцип Реди).
-
2. Живое вещество как открытая система, обменивается материально-энергетическими потоками со своей планетарной средой - косным веществом, неживой природой, являясь неравновесной системой, удаляющейся от равновесия.
Отклонение такого основного явления в биосфере, каким является живое вещество в его воздействии на биосферу, от принципа Карно указывает, что "жизнь не укладывается в посылки, в которых энтропия установлена". Основной посылкой, в рамках которой действует второй принцип Клаузиуса, является изолированность системы. Живое вещество является существенно открытой системой. Его окружающей средой в биосфере является косное вещество. Косное вещество удовлетворяет посылкам, в которых установлено второе положение Клаузиуса.
5. Живое и косное вещества - это две разные формы движения, два разных класса систем-процессов, между которыми существуют принципиальные пространственно-временные и материально-энергетические различия. Эти различия представлены у Вернадского в виде специальной сводки.
6. Основное различие живого и косного вещества заключается в противоположном направлении их эволюции: "Природные процессы живого вещества в их отражении в биосфере увеличивают свободную энергию биосферы (Первый биогеохимический принцип). Все природные процессы в области естественных косных тел - за исключением явлении радиоактивности - уменьшают свободную энергию среды" (биосферы).
Совокупность всех живых организмов на протяжении всей эволюции нашей планеты (живое вещество) и есть природный процесс, который сопровождается устойчивым РОСТОМ СВОБОДHОЙ ЭHЕРГИИ, устойчивым РОСТОМ СПОСОБHОСТИ К СОВЕРШЕHИЮ ВHЕШHЕЙ РАБОТЫ.
В.И.Вернадский писал: "Уменьшение энергии, ее рассеяние в виде тепла, не имеет места в жизни (такой, как мы ее понимаем) зеленых хлорофилльных растений или автотрофных микробов, взятых в природном аспекте, т.е. неразрывно от биосферы.
Hаоборот, в силу факта существования этих организмов количество свободной энергии, способной производить работу, очевидным образом увеличивается к концу их жизни в окружающей природе ходом геологического времени. Мы видим, что создается этим путем сложный единый комплекс самодовлеющих организмов, активная энергия которых при одной и той же исходной, непрерывной, но не увеличивающейся энергии Солнца - увеличивается. Она увеличивается в ходе геологического времени. Это увеличение активной энергии сказывается в увеличении сознательности и в росте влияния в биосфере в геохимических процессах единого комплекса жизни. Одно создание, медленно шедшее в геологическом времени, такой геологической силы, какой является для нашей психозойской эры цивилизованное человечество, ясно это показывает". (Вернадский В.И. Избранные произведения. Т. I, АH СССР, М., 1954, с. 219.)
Только таким образом, рассматривая СОСУЩЕСТВОВАHИЕ двух противо-положных тенденций в обмене веществ (тенденция УМЕHЬШЕHИЯ и тенденция УВЕЛИЧЕHИЯ), которые сплошь и рядом встречаются в окружающем нас мире, мы можем ОЦЕHИВАТЬ HАШИ ПРАКТИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ (нашу "свободу воли") по отношению к историческому процессу развития всех форм жизни.
Взаимодействие живого и косного вещества под действием потока лучистой энергии обеспечивает планетарный цикл-кругооборот материально-энергетических потоков, его геологическую вечность.
Таким образом, живое вещество В.И.Вернадского объединяет все многообразие явлений планетарной жизни, все его формы на протяжении всей геологической истории планеты, и поэтому живое вещество - не столько тело, сколько циклический процесс, геологически вечный волновой динамический процесс. Какому же принципу подчиняется этот процесс?
Именно на этот вопрос и дал ответ Э.Бауэр (1934). Он его ставит следующим образом: "Возможно ли найти такие общие законы движения живой системы, которые действительны во всех ее формах проявления, как бы многообразны ни были эти формы". Э. Бауэр предложил принцип существования живых систем, который он определяет как принцип устойчивой неравновесности, то есть как принцип устойчивого поддержания живой системы в условиях, удаленных от термодинамического равновесия.
Этот принцип гласит: "Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях". В качестве следствий из этого принципа "выводит" основные проявления жизни - обмен веществ, рост, размножение и другие.
Как и В.Вернадский, Э.Бауэр не стал прибегать к величине энтропии, а выбрал новую существенную переменную, которую назвал "внешней работой". Не сложно установить связь этой переменной со свободной энергией Гельмгольца и со свободной энергией Гиббса, а отсюда и с эксергией, анергией и их потоками.
Согласно Э.Бауэру: "Для живых систем характерно именно то, что они за счет своей свободной энергии производят работу против ожидаемого равновесия и таким образом, мы имеем дело не с противоречием законам термодинамики, а с другими законами, состоящими, между прочим, в том, что разрешаемое термодинамикой закономерно не наступает" в течение 4-х миллиардов лет.
Принцип устойчивого неравновесия является своеобразным антиэнтропийным постулатом. Для того чтобы поддерживать состояние действующей структуры в окружающем "бесструктурном" мире, живая система должна постоянно ее усложнять, увеличивать свою информацию, понимая под ней меру функционально-структурной сложности, определяемую изменением расстояния удаленности от равновесия.
В этом смысле принцип устойчивой неравновесности является фундаментальным основанием информатики? Однако не будем спешить. Может быть, можно вывести эти основания из второго закона термодинамики? Но тогда должна быть установлена связь с явлениями Жизни.
Попытка установить эту связь предпринималась многими выдающимися физиками: Планком, Шредингером, Гейзенбергом, Л.Бриллюэном и др.
Однако, ни один из них не смог дать решение этой проблемы, но все констатировали наличие проблемы и отсутствие удовлетворительного ее решения. Шредингер стремился показать, что нельзя свести к обычным законам физики деятельность живого вещества, обладающего удивительной способностью концентрировать в себе "поток порядка", "пить упорядоченность" из окружающей среды.
Гейзенберг (1963) особо подчеркивал, что живые организмы обнаруживают такую степень устойчивости, какую сложные структуры, состоящие из многих молекул, не могут иметь на основе только физических и химических законов.
Л.Бриллюэн (1959), поэтически обобщая особенности термодинамики живой природы, писал: "Принцип Карно есть смертный приговор: он грубо и безжалостно применяется в неживом мире, в мире, который уже заранее мертв. Жизнь на время отменяет приговор. Она использует то обстоятельство, что смертный приговор объявлен без указания срока исполнения".
Можно было бы привести очень много подобных поэтических высказываний. Однако научного решения проблемы эти высказывания не дают. По этой причине мы согласны с В.Абакумовым, который задается вопросом: "Не симптоматично ли, что ни один из цитированных авторов не предлагает своего решения обсуждаемой проблемы, а лишь указывает на отсутствие ее удовлетворительного решения? А ведь каждому из них принадлежат блистательные решения сложнейших задач современной физики".
Особое место занимает принцип минимума производства энтропии И.Пригожина. однако, отсутствие доказательства и известные примеры его нарушения, дают основание считать, что этот принцип выполняется только в окрестности состояния равновесия; в системах же, удаленных от равновесия, к которым относятся все явления Жизни, их поведение прямо противоположно тому, который предсказывает принцип И.Пригожина. Почему?
Ответ очень прост: явления Жизни находятся за пределами действия второго начала. А что же находится в компетенции этого закона? Каковы его границы? Выясняется удивительная вещь, что не существует его математического доказательства.
Аксиоматика Каратеодори и Н-теорема Больцмана не являются доказательством.
Рассмотрим это несколько подробнее. В математической физике принято считать доказанными основания второго начала. И это связывается с именами Каратеодори (математик) и С.Больцмана (статистическая физика). Каратеодори предложил аксиоматику термодинамики, а Больцман ввел так называемую Н-теорему. Считается, что оба доказательства являются эквивалентными. Однако, существует и противоположная точка зрения, согласно которой "доказательство второго начала отсутствует" и "никто не знает, что такое энтропия" (Цермело, Дж. фон Нейман, П.Кузнецов). Рассмотрим их аргументы.
Переход к термину "энтропия" был совершен в теории паровых машин, когда появился так называемый цикл Карно. Этот цикл рисовался на валу паровой машины, где на наложенной бумаге пером по вертикали рисовалось давление от индикатора, а по горизонтали отмечался угол поворота вала паровой машины. После завершения цикла перо указателя возвращалось в исходное положение. В этом смысле цикл паровой машины представляется как "замкнутый". Однако, нетрудно видеть, что перо приходит в одну и ту же точку в два разных момента времени - в момент начала и в момент конца цикла. Если пренебречь этой разницей во времени, то мы получаем замкнутую фигуру.
Каратеодори предложил аксиоматику термодинамики, но мало кто заметил использование им "одной теоремы из теории уравнений Пфаффа". Последняя означает, что термодинамический цикл замкнут, т.е. между его концами нет разрывов во времени, нет разрыва между началом и концом. Это неверно.
Отсюда следует отсутствие математического доказательства второго начала термодинамики.
Не лучше положение и с Н-теоремой Больцмана. Последняя была подвергнута критике со стороны Цермело, справедливость которой разделял академик А.Н.Колмогоров.
В главе "Физика" показано, что газовая "постоянная", так называемая "константа Больцмана", не является постоянной, а изменяется с изменением температуры. Но тогда возникает естественный вопрос "что такое энтропия?", а не "что мы измеряем, когда измеряем температуру?". В настоящее время мы знаем целое множество температур: цветовая, вращательная, колебательная и многие другие. Все они связаны с изменением объема термодинамического тела и предположением о линейной зависимости энергии тела от его объема. Показано, что физической величиной, которую измеряла классическая физика и называла температурой, была величина изменения объема. Однако эта величина является пространственным понятием - объектом геометрии. Но тогда возникает вопрос о связи энергии тела с его геометрией. Тела могут иметь различную геометрию, и поэтому эти связи далеко не очевидны.
Итак, в современной теоретической физике нет математического доказательства второго закона термодинамики. Его и не может быть. Закон природы не доказывается, а открывается как свойство реального мира. Такими свойствами являются естественные процессы рассеивания и накопления свободной энергии. И эти процессы протекают в пространстве и времени.
По последним данным спутниковых наблюдений получены новые результаты, которые можно разделить на две группы:
-
1. Существует управляющее воздействие Космоса:
-
обнаружено существование Вселенских пространственно-энергетических связей;
-
установлены структурный изоморфизм и наличие связей массы с торообразной геометрией Галактики, Солнечной системы и Земли;
-
установлено, что физические поля (электрическое, гравитационное и магнитное) имеют определенную полиэдральную геометрию;
-
обнаружена глобальная симметрия относительно центра оси вращения Земли.
-
2. Существует внутренняя самоорганизация Земли как открытой динамической системы:
-
обнаружена симметрия в распределении аномальных зон физических полей относительно центра и оси вращения Земли;
-
определены структурно инвариантные формы для всех уровней глубинности Земли;
-
найдены проективно-инверсные связи структур разных уровней;
-
установлено, что оси симметрии геополей образуют гироскопический механизм строгой пространственной ориентации Земли на центр Солнечной системы.
Таким образом, существует определенная связь физических полей с Землей как пространственным объектом Космоса. Однако эти связи мы показали без фактора Времени. Временные связи остались как бы заморожены, как фотография на определенный момент времени. Но это дало возможность установить то, что сохраняется, не изменяется - является инвариантным к возможным изменениям во Времени. Рассмотрим теперь связь со Временем.
Космические наблюдения показывают, что существует взаимодействие Земли с Космическими потоками энергии. Это взаимодействие фиксирует существование времени в двух аспектах:
1) время всегда есть в потоке энергии по определению: поток энергии - это энергия в единицу времени;
2) время всегда есть в спектре потока как его частота.
В результате наблюдений установлена:
-
волновая регулярность потоков - их связь с определенной длиной и частотой космического потока;
-
все геофизические поля - это пространственно-временные потоки, имеющие определенную геометрию и спектр частот, что дает основание рассматривать геофизические поля как волновые динамические процессы;
-
глобальная цикличность геокатастроф;
-
эффекты взаимодействия Земли и потоков Космической энергии, выражаются в отражении, преобразовании, накоплении и пропускании потоков в недра Земли.
Полученные результаты дают возможность установить механизм взаимодействия космических потоков с Землей.
Установлено, что способность взаимодействовать определяется резонансными свойствами Космического потока и объекта Земли. Нерезонансная передача энергии вообще невозможна.
Однако в явлениях неживой и живой природы резонансные частоты разные. В 1905 г. А.Эйнштейн назвал частоту фотоэффекта важнейшей фотохимической константой. Если частота фотона меньше частоты фотоэффекта, то будет иметь место так называемая экзотермическая химическая реакция с возрастанием энтропии. Если частота фотона превышает частоту фотоэффекта, то будет иметь место эндотермическая фотохимическая реакция с понижением энтропии. Подробнее эти вопросы обсуждаются в главах "Химия" и "Физика".
Проникающая в недра кинетическая энергия формирует внутреннюю структуру Земли. Энергия, превращенная в потенциальную форму, формирует поверхностную оболочку Земли (биосферу).
Установлено, что поверхностная оболочка Земли способна превращать резонансные потоки энергии в потенциальную форму, преобразовывать и накапливать свободную энергию в процессе эволюции живого вещества. Имеет место антидиссипативный волновой динамический процесс, доминирующий в явлениях космопланетарной эволюции явлений жизни.
Установлено, что внутренние структуры Земли служат энергетическими сетями, выводящими "отработанную" энергию в Космос. Имеет место диссипативный процесс рассеивания энергии в околоземном пространстве, доминирующий в явлениях неживой природы.
Но куда пропадает эта энергия? И как она начинает снова функционировать? С этих вопросов мы начинали рассмотрение проблемы. Эти вопросы являются двумя сторонами единого процесса взаимодействия явлений живой и неживой природы. Имеют место два сопряженных, взаимодополняющих, проективно-инверсных процесса диссипации и антидиссипации. Эти процессы протекают под контролем полной мощности Космических потоков, "потребляемых" Землей.
Установлено, что под этим контролем осуществляется глобальный кругооборот, обеспечивающий сохранение полной мощности Земли. Однако в этом сохранении активное участие принимает как живое, так и неживое вещество. Функциональное назначение живого - обеспечить компенсацию потерь "потребленной" энергии, имеющих место в результате диссипации, и обеспечить ее уменьшение "всегда и всюду". В силу этого живое вещество выполняет функцию положительной обратной связи в глобальном процессе самоорганизации и развития Земли в пространстве и времени.
В ходе этого процесса сформированы все пространственные - структурно-инвариантные и изоморфные на всех уровнях микро-, макро- и супермира - формы Земли и все ВРЕМЕННЫЕ свойства, имеющие волновую регулярность, устойчивую неравновесность и проективную инверсность ЖИВОГО и НЕЖИВОГО как космопланетарного явлений. Эти вопросы являются предметом рассмотрения в главах "Физика" и "Биология".
Таким образом, обнаруженные свойства свидетельствуют, что Земля обладает всеми функциональными механизмами "идеальной машины", которая обеспечивает ее самоорганизацию: сохранение в пространстве и изменение во времени.
Но как объяснить, что эта машина (т.е. окружающий мир) одновременно сохраняется и изменяется? Ведь, если что-то сохраняется, то значит - не изменяется. А если изменяется, то значит - не сохраняется. "Объяснение" чего-либо, что является неизвестным, начинается с указания на вещь, которая безусловно известна. "Объяснение" состоит в указании двух моментов:
-
1. Что в "известном" и "объясняемом" является одинаковым - СОХРАНЯЕТСЯ?
-
2. Что в "известном" и "объясняемом" является различным - ИЗМЕНЯЕТСЯ?
Текучесть, изменчивость реальных объектов окружающего нас мира делает непригодным использование в качестве "известного" какого бы то ни было объекта реального мира. Объяснение с помощью такого "эталонного" объекта сохраняет свою силу только до тех пор, пока "эталон" не очень сильно изменяется. Вот тогда и появляется идея создать "неизменные эталоны", которыми можно пользоваться на бесконечном интервале времени.
Вообще говоря, эта идея основана на эмпирическом факте, который будет принят любым математиком. Этот факт состоит в том, что ВНУТРИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ любой математический объект задан как неизменный на бесконечном интервале времени. Этот факт используется при построении теории множеств. Действительно, если мы читаем математический текст и встречаем в этом тексте букву "А", которая обозначает некоторый математический объект, то математики гарантируют нам, что этот объект не изменится.
Неизменность математических объектов, о которых говорят математики в своих математических текстах, является внешним, формальным признаком тех "идеальных вещей", с которыми имеют дело математики. Этот признак математических объектов, оставляющий их неизменными на бесконечном интервале времени, находится в прямом противоречии с изменением всех вещей в реальном мире.
Достарыңызбен бөлісу: |