Современные проблемы естествознания

Физика открытых систем

Подобно тому, как в своё время квантовая физика подвела базу под химию, так и физика неупорядоченных и открытых систем становится базовой наукой для биологических систем /289 с.51 2а/. Физика открытых систем возникла как междисциплинарная наука связанная с исследованием свойств термодинамических систем, находящихся далеко от равновесного состояния, что обуславливает наличие многочастичных корреляций. Если система изолирована, то многочастичные корреляционные функции распадаются (существует иерархия спектра времён релаксации) и в конечном итоге происходит "сокращение параметров" описания свойств системы. Для открытых систем многочастотные корреляционные функции не распадаются и динамика развития системы требует принципиально иного подхода, когда отсутствует иерархия времён релаксации. Нелинейный характер динамики развития открытых систем приводит к свойствам самоорганизации /289 с.51 на/.

При исследовании открытых систем используются различные подходы и определения из теории самоорганизации (или диссипативных систем); синергетики. Проблема необратимости процессов в таких системах продолжает оставаться предметом дискуссий. Попытки объяснить такие эффекты как память или самоорганизация результатом кооперативного поведения совокупности нескольких миллиардов клеток наталкиваются на принципиальные трудности при их количественном описании. Для открытых систем вместо известной "Н-теоремы" (тепло) Больцмана оказывается справедливой "S-теорема" (самоорганизация), которая определяет критерий относительной степени упорядоченности состояний открытой системы. При соответствующем определении энтропия турбулентное движение жидкости меньше, чем ламинарного движения и тем самым турбулентное движение более упорядоченно, чем ламинарное /289 с.52 на/, а апериодический кристалл более упорядочен чем периодический /289 с.53 1а/.

Концепция фрактала в физике

В классической физике при описании систем с "сокращенными параметрами" предполагается существование иерархии временных масштабов и существует субординация между медленно и быстро меняющимися величинами благодаря возникновению особого рода корреляций между частицами. Эти корреляции приводят к тому, что параметры сокращенного описания системы начинают определять состояние системы и нет надобности каждый раз проводить усреднение микроскопических динамической системы. Для этого необходимо, чтобы характерные времена корреляций микроскопических переменных были значительно меньше характерных времён изменения макроскопических (параметров "сокращенного описания", или гидродинамических параметров) времён. Именно эти условия не выполняются для широкого класса неупорядоченных систем, которые могут быть объединены в класс систем с фрактальными структурами. Медленная релаксация быстрых процессов приводит к эффектам памяти, самоорганизации, нелинейности и т.д. Показано, что уравнения в дробных производных по времени описывают эволюцию системы с потерями, причём, дробный показатель производной указывает на долю состояний системы, сохраняющихся неизменными за время эволюции (системы с остаточной памятью) /289 с.54 на/.

Физика и парапсихология

В качестве "приборов" исследования феномена человека необходимо использовать самого человека /289 с.57 1а/.

Понятие об энергии

О структуре знаний

То, что мы называем знаниями, фактически есть наше понимание энергии, а исходной точкой классификации знаний являются "параметры" взаимодействия человека как с окружающей средой, так и с самим собой. Спектр характерных времён релаксаций различных процессов в организме человека меняется в широком интервале, начиная от характерных времён релаксации диффузионных процессов 10^–1 сек., кончая характерными временами квантовомеханических процессов 10^–16 сек. /289 с.58 на/. Процесс взаимодействия человека с окружающей средой есть, в конечном итоге, взаимодействие духовного и материального /289 с.59 2а/.

Физика – наука об энергии

Структура теоретической физики классифицируется на основании следующих параметров /289 с.60 1а/: существует функция, содержащая всю информацию о системе (на философском уровне это соответствует утверждению о познаваемости мира) /289 с.60 2а/; существует уравнение, решением которого и является эта функция /289 с.60 3а/; структура уравнения определяется энергией системы /289 с.60 4а/. Таким образом, достаточно знать энергию системы и от неё строятся все остальные понятия /289 с.60 5а/.

К классической механике вся информация о движении частицы определяется функцией R(t), где R – координата частицы, t – время. Функция R(t) определяется решением уравнения Гамильтона /289 с.60 6а/: и (1) /289 с.60 7а/, где – импульс частицы; – обобщенная координата Н=Т+U; Т – кинетическая энергия; U – энергия взаимодействия /289 с.60 8а/. Если известна энергия системы (H=T+U), то известно уравнение, решая которое определяется вид функции R(t) /289 с.60 на/ и определяются координаты и скорости материального тела в любой наперёд заданный момент времени по их значениям в некоторый начальный момент времени /289 с.61 1а/.

Для квантово-механических систем вся информация о системе содержится в волновой функции , которая в отличии от R(t) ненаблюдаема, поскольку имеет масштаб L – 10^–8 см. Физическим величинам в квантовой физике сопоставляются операторы, а наблюдаемые величины представляют собой функционалы от волновой функции и соответствующего оператора физической величины. Волновая функция является результатом решения уравнения Шредингера /289 с.61 2а/: (2) /289 с.61 3а/, где – оператор энергии системы; i – мнимая единица; h – постоянная Планка /289 с.61 4а/. И в этом случае, если известен оператор энергии ( ) системы, то решая уравнение (2) определяется волновая функция и тем самым получается вся квантово-механическая информация о системе /289 с.61 5а/.

Необходимо иметь ввиду, что в классической механике влияние процесса измерения на наблюдаемый объект настолько незначительно, что можно говорить об абсолютизации физического процесса, что и лежит в основе Лапласовского детерминизма. В квантовой механике влияние измерительного процесса на сам процесс значительно, и говорить о Лапласовском детерминизме не имеет смысла /289 с.61 на/. Характер процесса измерения является определяющим в процессе познания /289 с.62 1а/.

В случае статистической физики всю статистико-механическую информацию о системе состоящей из N частиц содержит N-частичная функция распределения f_N(P,q,t) ( – импульсы и – координаты частиц). Уравнение движения для определения функции f_N известно как кинетическое уравнение /289 с.62 2а/: /289 с.62 3а/, где Н – функция Гамильтона системы, или энергия системы; {…} – скобки Пуассона /289 с.62 4а/.

В случае квантовой статистики аналогичное уравнение имеет вид /289 с.62 6а/: /289 с.62 7а/ и известно как уравнение Неймана /289 с.62 8а/.

Если какие-то явления, например, психологические, социальные не описываются количественно, то вопрос в нашем непонимании энергии этих явлений. Именно наш уровень понимания (осознания) энергии лежит в основе разделения знаний на естествознание, религию и искусство. Глубина понимания энергии зависит от структуры "каналов" взаимодействия человека с окружающей средой и с самим собой /289 с.62 на/. Число этих каналов неизвестно, но их больше, чем нами сейчас осознаётся и человечество вплотную подошло к необходимости расширения числа осознанных каналов взаимодействия с окружающей средой и самим собой. По существу – это вопрос о глубине нашего осознания энергии /289 с.62 1а/.

Термодинамический анализ энергии духовного плана

Энергия является величиной скалярной. В пределе скалярность энергии фактически означает её абсолютность /289 с.63 3а/. Энергия обладает организационной структурой, что в узком смысле оценивается как число и классификация степеней свободы системы. Практическая количественная оценка энергии сводится к установлению числа степеней свободы системы /289 с.63 4а/. Энергия в "свободной" форме не существует и "проявляет" себя лишь через взаимодействие, что непосредственно нашло отражение в законе сохранения и преобразования энергии /289 с.63 5а/.

В случае системы из одной частицы изменение энергии определяется величиной совершенной работы /289 с.63 7а/: (5) /289 с.63 на/, где – сила, действующая на частицу; – её перемещение. При переходе к многочастичной системе выражение (5) трансформируется к виду /289 с.64 1а/: /289 с.64 2а/, где δЕ – изменение внутренней энергии; Р и V – параметры системы (соответственно давление и объем) /289 с.64 3а/. При переходе от одночастичной к многочастичной системе, в ней наблюдаются качественные изменения. Качественный скачок с точки зрения энергии сводится к тому, что для количественной оценки системы одних переменных Р и V недостаточно и необходимы новые переменные, не имеющие аналогов в одночастичной системе. Ими оказались температура (Т) и энтропия (S) и общее изменение энергии системы стало иметь вид /289 с.64 4а/: dE= – PdV+TdS (6) /289 с.64 5а/, что является математической записью второго начала термодинамики и распространяет закон сохранения и взаимопревравщения энергии и на тепловые явления (при переходе от многочастичной (6) к одночастичной системе (5) понятия T и S для одной частицы теряют свой смысл). В общем случае полное выражение для Е должно включать слагаемые из произведения химического потенциала на изменение числа частиц в системе /289 с.64 на/. Для многочастичного случая одно и тоже значение энергии может быть распределено бесчисленным числом способов между всеми степенями свободы системы и это следует из факта принадлежности энергии к группе скалярных величин /289 с.65 5а/.

Человек на 75% состоит из воды, в нём 1,5 килограмма Са, 0,1 килограмма Fe и так далее. В теле человека имеются элементы всей таблицы Менделеева. Если все эти элементы загнать в сосуд, то с точки зрения понятия энергия разница будет существенная (нет организованности, нет духовной составляющей) и количественным показателем может служить число связей между исходными элементами и по мере роста числа связей (при переходе от сосуда к человеку) /289 с.65 на/ система испытывает качественный скачок, типа перехода от одночастичной системы к многочастичной (необходимы новые, дополнительные переменные) /289 с.66 1а/ и становится принципиально открытой /289 с.66 4а/. Переход от структурно не организованного состояния (состояния хаоса) к структурно организованному (состояние наличия определённой упорядоченности) можно количественно описать с помощью понятия энтропия /289 с.67 2а/.

Человека отличает от животного мира его ментальная способность, ум. Принцип ума – это такая способность, которая отличает человека от животного и такой способностью является умение мыслить /289 с.68 на/. В эзотерической литературе под мыслью понимается часть сознания, называемая менталитетом. Под переменной "Мысль" можно подразумевать не только ментальную часть сознания, но и все остальные составляющие проявления в плотном мире энергии духовного плана /289 с.69 1а/.

Энергия духовной составляющей присутствует вне пространственно-временной метрики и нет приборов для её фиксации, кроме как физическое тело человека /289 с.70 1а/. Энергия духовного плана расписана в переменных Мысль /289 с.70 2а/.

Классификация энергии духовного плана

Переменная, в которой "расписана" энергия духовного плана человека представляет собой Мысль. Под множеством Мыслей подразумевается вся совокупность желаний, чувств, эмоций, интересов, т.е. весь духовный план человека. Наиболее адекватным понятием для выражения энергии духовного плана является понятие Сознания. Под Мыслью понимается лишь часть Сознания, связанная с проявленной в плотном плане энергией духовного плана /289 с.72 1а/.

Особенность энергии духовного плана

Энергия духовного плана имеет структуру ("число степеней свободы"), которое не "вмещается" в четырехмерную пространственно-временную метрику. Множество степеней свободы энергии духовного плана имеет мощность большую, чем четырехмерный континиум /289 с.74 2а/. В основе классификации энергии всех планов лежит понятие симметрии как выражение организационной структуры энергии. Класс симметрий энергии духовного плана шире, чем известно современной теоретической физике и наиболее полно может быть представлено в рамках концепции фрактала /289 с.75 2а/.

Наличие взаимодействия между духовным и плотным планами формирует структуру обоих планов. Закон сохранения и преобразования энергии сохраняется и в духовной области. При потере физического тела духовный палан сохраняется. Если энергия духовного плана достаточно "чиста" , то при её дальнейшей трансформации необходимость /289 с.75 на/ в физическом теле не остаётся. Если энергетика достаточно "грязна", то в плотном плане энергия духовного плана проявляется в форме физического тела низшей (например животного или растения и т.д.), чем структура физического тела человека. Все эти преобразования известны как Законы Кармы, которые являются одним из проявлений закона сохранения и преобразования энергии в духовном плане /289 с.76 1а/.

О пространстве и времени

Фундаментальное свойство пространства выражается через понятие расстояния между двумя точками пространства (метрика пространства). Математический объект, который определяет метрические свойства пространства, называется метрическим тензором пространства. Метрика нашего трехмерного пространства Евклидова. Четырехмерное пространство-время, в котором протекают физические процессы, имеет псевдоевклидову геометрию /289 с.77 1а/. Если расширить пространство до пяти измерений (четыре пространственных и одно временное), то в нем будет существовать лишь гравитационное поле, а электромагнитное будет всего лишь частью гравитационного, которое действует в пятом измерении и которое человек не в состоянии наглядно себе представить. Математически гравитационное поле Эйнштейна в пятимерном пространстве-времени полностью эквивалентно обычной гравитации плюс электромагнетизм в пространстве четырёх измерений. Четырехмерное пространство мы не замечаем, т.к. оно "свёрнуто" до очень малых размеров. В современных теориях Великого объединения приходится допускать одиннадцатимерное пространство-время (каждая точка четырехмерного пространства-времени представляет из себя семимерную гиперсферу диаметром 10^–32 см.). Для проникновения в такие масштабы необходима энергия, эквивалентная 10¹⁹ масс протона /289 с.77 на/.

В теории Великого Объединения различают три порога: порог Вайнберга-Салама (эквивалентен 90 массам протона), выше которого элетромагнитные и слабые взаимодействия объединяются в единые электрослабые взаимодействия. Второй порог соответствует энергии 10¹⁴ масс протона, когда электрослабые взаимодействия объединяются с сильными взаимодействиями. Предельная энергия, соответствующая 10¹⁹ масс протона, соответствует полному объединению всех взаимодействий (гравитации, электромагнетизма, слабых и сильных) /289 с.78 1а/. Пространство-время как "условие" проявление материального мира в отсутствии последнего само исчезает /289 с.78 на/. Пространство-время, таким образом, представляет исходное проявление энергии духовного плана с целью дальнейшего проявления целиком плотного плана. Поскольку пространство-время само есть определённый уровень Сознания, человек как носитель Сознания, в котором "расписана" энергия духовного плана, может иметь свою, локальную систему пространства-времени, обусловленную законами взаимодействия энергии духовного плана. Поскольку структура Мыслей (как часть Сознания) у каждого человека своя, то у каждого человека своя собственная пространственно-временная метрика. В чём-то это напоминает обобщение общей теории относительности на биосистемы. Многие указывают на существование различных локальных пространственно-временных метрик для живого и неживого. Метрический тензор пространства-времени определяется на многообразии, где каждый материальный объект, включая и биосистемы, имеет свою собственную систему координат, где локально и определяется метрический тензор. В случае биосистем локальный метрический тензор носит динамический характер, определяемый энергией духовного плана человека /289 с.79 2а/.