Текст книги "Социосферные риски"

Одним из самых интересных явлений, рассматриваемых как в философской, так и в естественнонаучной мысли, является вопрос о «правизне» и «левизне», иначе, киральной симметрии (от греческого слова kir – рука). В.И. Вернадский [17] поставил на обсуждение научную гипотезу о том, что значение левизны-правизны в организмах более глубоко, чем физико-химические их проявления, что оно связано с геометрическим строением физического пространства, занимаемого телами живых организмов.

Понятие о разных состояниях физического пространства, нас всюду окружающих и в нас проникающих, только начало складываться. Оно не отточено научной мыслью. Но допустимо, что в разных сферах природы, в разных ее явлениях эти состояния могут быть различны. Окружающее нас пространство неоднородно, и среди природных явлений существуют явления изменения состояний пространства, возможным частным случаем которых является создание в биосфере живых организмов, совокупность которых составляет ее живое вещество. Это основное положение должно быть осознано. Оно не учтено научной мыслью и не занимает в различных сферах естествознания того положения, какое оно получило в физико-химических науках.

Необходимо внести важные поправки по отношению к природным живым существам. Это, прежде всего, поправка на их индивидуальность, что влияет на социосферу через человека. Наиболее абстрактным выражением ее является отсутствие в природе идеальной тождественности живых форм и их качеств. Это, благодаря простому наблюдению, установили ученые в XVII веке: нет на дереве двух листьев, которые оказались бы идентичными.

Идентичность – полное тождество свойств (кроме ориентации, правой и левой) – может быть достигнута для свойств химических соединений, химически чистых и физически однородных. Для живых организмов есть определенные интервалы колебаний свойств, не обусловленные всецело точностью методики исследования, как это имеет место по отношению к чистым химически и однородным физически косным телам природы и их синтеза, где мы в идеале можем добиться тождества свойств. Это всецело распространяется на свойства правых и левых изомеров и правых и левых атомных векторов и спиралей.

В первой половине XIX столетия, со времени К.Ф. Гаусса (1777–1855 гг.), стало ясным, что киральность есть геометрическое свойство пространства. Ясно и другое. Она не может быть выведена из аксиом, на которых построена геометрия Евклида, но должна так или иначе быть включена в аксиомы или в постулаты. Киральность не связана только с материальной средой. Она проявляется и в энергетических процессах, и в реальном физическом вакууме.

Пока мы остаемся в области явлений и природных тел, связанных с косной, неживой окружающей нас природой, мы, изучая правизну и левизну этих тел и явлений, нигде не сталкиваемся с выводами, противоречащими законам геометрии Евклида. Но положение резко меняется, когда мы подходим к изучению проявлений правизны-левизны в живом веществе биосферы, т. е. в совокупности ее живых существ и в индивидах. Здесь мы выходим в область явлений, которые представляются нам противоречащими свойствам евклидова пространства. Первое явление подобного рода было открыто в середине XIX века двумя химиками: А. Бешаном и Л. Пастером. Пастер более глубоко исследовал киральность. Он связал ее с формой кристаллических многогранников, с исчезновением при этом правых многогранников и, что еще важнее, первый доказал существование правых и левых молекул, исключительное проявление левых их изомеров для всех основных тел организма: белков, углеводов, липоидов – и резкое химическое различие в воздействии правых и левых молекул одного и того же химического соединения на живое вещество.

Причина киральности живого вещества была объяснена Л.Л. Морозовым в 70-х годах XX века. Согласно его концепции, эта асимметрия связана со спецификой биологического взаимодействия – питанием. Киральная структура порождает множество проблем при целеполагании в социосфере, так, например, различие целей.

Не менее важным является нарушение симметрии или, в более общем случае, нарушение инвариантности. В случае нарушения инвариантности мы получаем свойство, по которому можем различать объекты. Другими словами, эти свойства становятся качествами. Спонтанное нарушение инвариантности есть реализация закона диалектической логики: переход количества в качество.

В физике это явление хорошо известно. Например, при охлаждении ферромагнетика ниже точки Кюри тело приобретает спонтанную намагниченность. Такое явление наблюдается в сегнето-электриках. Более того, современная физика элементарных частиц с помощью принципа спонтанного нарушения симметрии решила проблему элементарности, над которой билось много поколений ученых. Согласно этим взглядам, элементарность заключается не в том, что мир построен из некоторого минимального числа первоэлементов, а в том, что он построен по общему сценарию, и этот сценарий – спонтанное нарушение симметрии.

Современная картина мира с ее четырьмя различными типами взаимодействий, с сильно отличающимися свойствами не такова, чтобы человеческий разум мог с удовлетворением созерцать ее. Это дает нам основание ожидать, что принципы инвариантности, наделяющие структурой законы природы, и в будущем послужат нам путеводными нитями и будут способствовать уточнению и объединению наших знаний о неодушевленном мире.

Рассматривая вопрос о том, сохранится ли и впредь различие и разобщенность между физическими и биологическими науками, в частности науками о человеческом разуме, мы приходим к оптимистическим заключениям. Многое свидетельствует о том, что более глубокое понимание процессов наблюдения и восприятия будет достигнуто в не слишком далеком будущем. В скором времени должны быть установлены и пределы нашей способности воспринимать окружающее. В этом должен состоять решающий шаг к достижению более полного знания об окружающем мире. На пути к такому знанию мы не должны рассматривать порознь физические явления и явления, сопровождающие мышление, забывая при анализе одних явлений средства, использованные при анализе других.

Когда мы построим в пространстве энергетик структуру объектов бытия, тогда можно будет говорить о структурно-функциональной инвариантности различных объектов бытия. Наш путь математизации законов физики вещественного мира позволяет скрыть нашу беспомощность в чувственном познании мира. Необходимость в более сильной интеграции науки, по-видимому, лучше всего подтверждается тем, что основными понятиями математики служат физические объекты, а основным понятием в теоретико-познавательной структуре физики является понятие наблюдения. При этом психология еще не в состоянии дать нам понятия и идеализации, обладающие той степенью точности, которая требуется в математике и даже в физике. Таким образом, перекладывание ответственности с математики на физику, с физики – на психологию не имеет конца. Исправить столь плачевное положение может лишь более тесное объединение этих ныне разрозненных дисциплин.

При изучении бытия человечество использует следующие принципы:

1) инвариантность, включающая геометрическую, динамическую и калибровочную;

2) симметрию, включающую геометрическую и динамическую;

3) спонтанное нарушение симметрии, включающее киральность.

При этом структура принципов бытия имеет вид, представленный на рис. 2.9.

Представленная структура принципов бытия, формирующих необходимые законы, имеет место во всех объектах бытия и в структурах знаний, системах, описывающих энергетическо-информационные процессы объектов бытия.

Особенности бытия состоят в том, что оно построено:

– по общему сценарию, с единой структурой информационно-энергетических процессов и полей;

– из минимального ограниченного числа первоэлементов, что обеспечивает управляемое информационно-энергетическое функционирование подсистем структуры.

Рис. 2.9

2.3. Структурная особенность энергетик объектов бытия. Достоверность знаний

Понятие энергии – самое всеобъемлющее и унифицированное. Формы энергии имеют самое различное состояние: одна из крайностей ее – свет (точка х_кр и все, что слева от нее) (рис. 2.10), вторая крайность – физическое вещество, характеризуемое весом, твердостью (точка у_кр и все, что справа от нее). Между точками х_кр и у_кр расположены все остальные энергетики. Сегодня доказано, что фотон (свет) – это мельчайшие сгустки материи, обладающие не только энергией, но и массой. Таким образом, бытие создано не из энергии, а с помощью и посредством энергетического воздействия на элементы бытия (всего их 96).

Рис. 2.10

I. Энергия света – это фундаментальная для бытия форма энергии, включающая в себя видимый свет, а также все другие формы излучения: от рентгеновских и космических лучей с самой короткой длиной волны до длинноволновых и электромагнитных излучений, применяемых в телевидении и радиосвязи. Сюда относится также радиоактивная энергия, выделяющаяся при распаде материи.

II. Энергия звука и тепла. Так, например, молния излучает свет, тепло и звук; Солнце излучает тепловую и световую энергии.

III. Химическая энергия заключена, прежде всего, в месторождениях угля, нефти, торфа, газа и т. п. и несет в себе некоторый потенциал, что создает на поверхности Земли потенциальное энергетическое поле. В процессе горения химическая энергия превращается в тепло и свет.

IV. Механическая энергия. Всякая энергия может быть превращена в тепло или механическую энергию. Механическая энергия создает кинетическую энергию и энергию движения. Любая энергия проявляет себя в движении динамической системы, исходное состояние которой характеризуется потенциальной энергией (покой).

V. Гравитационная энергия есть потенциальная энергия, способная совершать работу в определенных условиях. Так, тело, брошенное с высоты, обладает силой F = mgh, способной совершать работу.

VI. Атомная энергия – это особый вид энергии, сохраняющей структуру физической Вселенной силой ядерного взаимодействия.

Потенциальная Е_n и кинетическая Е_к энергия – особый феномен механической энергии. Механическая энергия Е_м тела есть сумма Е_к и Е_n. Существует мера превращения Е_м в тепловую энергию, например, при торможении автомобиля. Все это применимо и к световой энергии. Свет – это волна (по Гюйгенсу), передача энергии, а не субстанции. Так, по корпускулярной теории свет характеризуется скоростью, с которой корпускулы движутся в пустом пространстве.

Электрическое и магнитное поля представляют собой нечто реальное. Созданное однажды электромагнитное поле существует, действует и изменяется согласно законам Максвелла, описывающим структуру электромагнитного поля во всем пространстве и во времени. Всякое изменение электрического поля обуславливает магнитное поле и наоборот. Поскольку поле несет энергию, все эти изменения, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью, образуют волну [55].

Приведем общие свойства всех энергий [113]:

1) всякая энергия сопротивляется изменению движения;

2) всякая энергия ведет себя подобно веществу;

3) кусок железа весит больше, когда он нагрет;

4) излучение, испускаемое Солнцем и проходящее через пространство, содержит энергию и поэтому имеет массу;

5) Солнце и все излучающие звезды теряют массу вследствие испускания излучения.

Ранее классическая физика допускала две субстанции: вещество и энергию, когда первая имела вес, а вторая не имела. В современной физике, согласно теории относительности, нет «существенного различия между массой и энергией». Энергия обладает массой, а масса энергией.

Итак, мы имеем одну субстанцию (вещество) в двух видах: материя и энергия, так как нет различия между массой и энергией. Однако кроме материи и энергии вещество обладает информацией. В итоге мы должны констатировать единство материи, энергии и информации (структуры), создающих бытие и его материальные объекты в различных формах, видах, свойствах и отношениях.

Отметим некоторые особенности структурных законов природы, согласно [113].

1. «Ньютонов закон тяготения связывает движение тела здесь и теперь с действием другого тела и в то же самое время на далеком расстоянии. Этот закон стал образцом для всего механистического мировоззрения. Но механистическое мировоззрение потерпело крах. В уравнениях Максвелла мы создали новый образец для законов природы. Уравнения Максвелла суть структурные законы. Они связывают события, которые происходят теперь и здесь, с событиями, которые происходят немного позднее и в непосредственном соседстве. Они суть законы, описывающие электромагнитное поле. Наши новые гравитационные уравнения суть также структурные законы, описывающие изменения поля тяготения».

2. «Наш мир неевклидов. Геометрическая природа его образована массами и их скоростями. Гравитационные уравнения общей теории относительности стремятся раскрыть геометрические свойства нашего мира».

Рассмотрим теперь информационные аспекты вещества, связанные с его полевыми структурами. Каждому веществу присущ особый вид энергии. Об этом достаточно подробно сказано в работе [113]: «Во времена Ньютона понятия энергии не существовало. По Ньютону световые корпускулы были невесомы. Каждый цвет сохранял свой собственный субстанциональный характер. Позднее, когда было создано понятие энергии и признано, что свет несет энергию, никто не думал применять эти понятия к корпускулярной теории света. Теория Ньютона умерла, и до нашего века о ее возрождении никто серьезно не помышлял. Чтобы сохранить принципиальную идею теории Ньютона, мы должны предположить, что однородный свет состоит из зерен энергии, и заменить старые световые корпускулы световыми квантами, то есть небольшими порциями энергии, несущимися в пустом пространстве со скоростью света. Мы будем называть эти световые кванты фотонами. Возрождение теории Ньютона в этой новой форме приводит к квантовой теории света. Не только вещество и электрический заряд, но и энергия излучения имеет зернистую структуру, то есть состоит из световых квантов. Наряду с квантами вещества и квантами электричества существуют также и кванты энергии».

Кванты энергии и энергия излучения имеют зернистую структуру, различную для различных веществ. Это различие мы описываем после соответствующего анализа, посредством приборов, в виде информационных признаков и в общем случае в виде информации.

Рассмотрим примеры, в которых в качестве информации о веществе выступают уровни энергии и частота ее излучения [113]:

«Атом данного элемента, скажем водорода, может испускать фотоны с определенной энергией. Возможно испускание лишь квантов с определенной энергией, испускание же всех других квантов запрещено. Представим себе простоты ради, что некоторый элемент испускает только одну линию, то есть фотоны с совершенной определенной энергией. Атом богаче энергией перед излучением и беднее после. Из принципа сохранения энергии следует, что уровень энергии атома выше перед излучением и ниже после и что разность между обоими уровнями должна быть равной энергии излученного фотона. Таким образом, тот факт, что атом определенного элемента испускает излучение лишь одной длины волны, то есть фотоны лишь определенной энергии, можно выразить еще иначе: в атоме этого элемента возможны лишь два уровня энергии, и излучение фотона соответствует переходу атома с высшего уровня энергии на низший. Но, как правило, в спектрах элементов оказывается линий больше, чем одна. Излученные фотоны соответствуют многим количествам энергии, а не только одной. Или другими словами, мы должны предположить, что в атоме допустимы многие уровни энергии и что испускание фотона соответствует переходу атома с более высокого уровня энергии на более низкий. Но существенно то, что не каждый уровень энергии дозволен, так как в спектре элемента оказывается не любая длина волны, не любой фотон какой угодно энергии. Вместо того чтобы сказать, что спектру каждого атома принадлежат некоторые определенные линии, некоторые определенные длины волн, мы можем сказать, что каждый атом имеет некоторые определенные энергетические уровни и что испускание светового кванта связано с переходом атома от одного энергетического уровня к другому. Как правило, энергетические уровни не непрерывны, а дискретны» [113].

Теория Ньютона разработана для макрообъектов (макроуровня) в классической физике. И нам пока не удается совместить законы макро– и микроуровней, о чем мечтал Эйнштейн [113]. В науке введены следующие виды термодинамики: классическая (макрообъекты), статистическая (микрообъекты), но не обозначены границы между макро– и микрообъектами. Возможно, здесь имеют место три области: Ω₁ – микрообъекты, Ω₃ – макрообъекты и Ω₂ – область смешанных объектов (рис. 2.11). Однако в последнем случае нам сложно говорить о справедливости теорий макро– или микроуровней.

Рис. 2.11

«Богатое разнообразие фактов в области атомных явлений опять вынуждает нас создавать физические понятия. Вещество обладает зернистой структурой; оно состоит из элементарных частиц – квантов вещества. Зернистую структуру имеет электрический заряд, и, что самое важное с точки зрения квантовой теории, зернистую структуру имеет и энергия. Фотоны – это кванты энергии, из которых состоит свет. Является ли свет волной или ливнем фотонов? Является ли пучок электронов ливнем элементарных частиц или волной? Эти фундаментальные вопросы навязаны физике экспериментом. В поисках ответа на них мы должны отказаться от описания атомных явлений как явлений в пространстве и времени, мы должны еще дальше отступить от старого механистического воззрения. Квантовая физика формулирует законы, управляющие совокупностями, а не индивидуумами. Описываются не свойства, а вероятности, формируются не законы, открывающие будущее системы, а законы, управляющие изменениями во времени вероятностей и относящиеся к большим совокупностям индивидуумов» [113].

Подобные процессы наблюдаются в социальной среде – обществе: каждый человек есть носитель энергии; каждая энергия обладает структурным пространством с особыми функциональными свойствами; информационное поле человека индивидуально и т. д. Не исключено, что в макромире, в том числе социосфере, необходимо формировать законы, управляющие его объектами во времени в вероятностном пространстве.

Одной из крайностей в теории познания энергии была идея немецкого физика В. Оствальда, который считал, что существует лишь энергия. Эта крайность обусловлена нашим желанием создать абстрактную модель объекта, изучая только энергетическую сторону процессов, игнорируя сам объект, породивший этот процесс. Это возможно, например, когда структура элементарных частиц неизвестна, и тогда ученые ограничиваются лишь энергетическим описанием процессов взаимного превращения частиц. Как правило, энергетическая характеристика наиболее глубоко отражает свойства изучаемого объекта. Известен закон (E = mc²), с помощью которого найдено соответствие между двумя свойствами вещества: массой m и энергией E.

Модели энергии, созданные на макро– и микроуровнях, имеют принципиальное отличие друг от друга как в физическом мире, так и в социальной среде, экономике и биосфере. Рассмотрим два уровня моделей и теорий в естествознании: макро– и микро-уровень. Здесь существует множество вопросов. Один из них: где заканчивается макромир и начинается микромир? Эта проблема имеет место и в теории поля: где вещество, а где энергия? Посмотрим, как решают такие проблемы профессионалы-физики, создавшие сначала мысли и идеи, а затем математические формулы. При этом возникает сложная картина взаимодействия психоэнергетического пространства человека, природных явлений и математических теорий, имеющих место быть. Сегодня, согласно теоретическим знаниям, имеем:

1. Классическую механику, законы которой утверждаются в разных системах координат.

2. Структурные законы, которые имеют место всегда и всюду.

3. Основные положения теории поля на базе:

– специальной теории относительности, включающей закон сохранения массы и энергии;

– общей теории относительности (в том числе вне инерциальной системы).

Таким образом, существуют законы, полученные в инерциальной и неинерциальной системах координат. Где границы этих систем, начиная с которых мы имеем те или иные законы? Когда, где и какие законы мы можем применять? Эта проблема важна как на макро-, так и на микроуровне.

Важно знать и то, что полученные нами законы принадлежат либо инерциальной системе координат, либо неинерциальной. Кроме того, нет уверенности, что инерциальная и неинерциальная системы координат – плод творения разума – есть окончательный результат.

Подчеркнем, что проблема достоверности знаний, в том числе в области законов «масса – энергия», важна при решении прикладных задач, когда необходимо осуществить достижение заданной цели, особенно в социосфере, включающей биосферу, этносферу, техносферу. При отсутствии достоверных знаний нас всегда преследуют ошибки применения законов механики при построении искусственных объектов или при построении моделей физических объектов.

Мы подошли к проблеме истинности и достоверности знаний, для оценки которых используются вторичные критерии в физике, рассмотренные ранее в математике [32]. Сегодня структура научных знаний в области механики может быть изображена в виде схемы, представленной на рис. 2.9.

Отметим, что, пока нет информационно-энергетических потоков (E₄, J₄), мы не можем без погрешностей адекватно отображать наше бытие и, прежде всего, его энергетически-информационные основы.

Остановимся на некоторых важных аспектах знаний, достигнутых в данной области, связанных с их достоверностью. Принцип относительности Галилея состоит в следующем: законы механики справедливы в любой системе, движущейся прямолинейно и равномерно относительно другой. Таким образом, если две системы координат движутся друг относительно друга неравномерно, то одни и те же законы механики не могут быть справедливыми в обеих системах одновременно. Теоретически принято наличие так называемой инерциальной системы, в которой справедливы законы механики, т. е. во всех инерциальных системах, движущихся относительно друг друга, справедливы одни и те же законы механики. Доказательства существования такой системы координат сегодня не имеется.

Рассмотрим проблемы, присущие физике. В работе [113] утверждается: «Противоречия и непоследовательность старых теорий вынуждают приписывать новые свойства пространственно-временному континууму, этой арене, на которой разыгрываются все события нашего физического мира». Человек изобрел множество арен, и это подчеркивает фундаментальность этого фактора в научных знаниях и достоверность полученных знаний. В этом смысле арена – это первичное в теоретической физике при построении законов и математических моделей, описывающих физические процессы.

Одним из подходов к указанной проблеме является преобразование координат Лоренца, связывающее две галилеевы системы координат в каком-либо псевдоевклидовом пространстве [55]. Это преобразование находит применение в четырехмерном пространстве специальной теории относительности, для которого в галилеевых координатах x, y, z, t интервал S имеет вид

S² = c²(Δt)² – (Δx)² – (Δy)² – (Δz)²,

где c – скорость света в вакууме.

Согласно принципу относительности, все физические законы, кроме законов гравитации, инварианты относительно преобразования Лоренца. В ряде случаев, например в аксиоматической квантовой теории поля, использование этого и других столь же общих постулатов позволяет сделать далеко идущие выводы о видах функциональных зависимостей между различными физическими величинами. При этом физические величины с различными законами преобразований, включающие векторы, спиноры, тензоры, преобразуются по тем или иным представлениям в группы преобразования Лоренца. В результате оказывается, что эти представления можно характеризовать двумя инвариантами, которые отождествляются с массой и спином частиц, описываемых этой физической величиной.

О роли геометрии, в том числе пространственно-временного континуума, говорится следующее [113]: «Справедливость теории относительности больше не ограничивается инерциальными системами координат. Теория берется за проблему тяготения и формулирует новые структурные законы для поля тяготения. Она заставляет нас проанализировать роль, которую играет геометрия в описании физического мира… Она выдерживает экспериментальную проверку всюду, где возможно сравнение. Но сила теории заключается в ее внутренней согласованности и простоте ее основных положений… Нам еще не удалось сформулировать чистую физику поля». Из последнего высказывания авторов работы следует основная мысль – теория поля отсутствует, а классическая теория обладает погрешностями.

Законы квантовой физики суть законы статистического характера.

I. Радиоактивный распад, для которого квантовая физика формирует законы, управляющие самопроизвольным превращением одного элемента в другой.

В работе [113] утверждается: «Мы можем предсказать, сколько приблизительно атомов распадется в следующие полчаса, но мы не можем сказать даже в нашем теоретическом описании, почему именно эти отдельные атомы обречены на гибель… Согласно нашим современным знаниям, мы не имеем средств, чтобы обозначить индивидуальный атом, осужденный на распад. Судьба атома не зависит от его возраста. Нет ни малейшего следа законов, управляющих их индивидуальным поведением».

Аналогичные слова мы можем сказать относительно таких объектов, как

– этнос, рассматривая судьбу каждого человека [37];

– экономика, рассматривая судьбу каждого микроэкономического объекта [36].

II. Спектр светящегося газа имеет набор спектральных линий: от ярких до слабых. «Теория вновь получает лишь статистический характер. Каждая линия соответствует переходу от более высокого уровня энергии к более низкому. Теория дает нам лишь вероятности каждого из этих возможных переходов, но ничего не говорит о действительности перехода какого-либо отдельно взятого атома» [113].

Далее в работе [113] отмечаются особенности квантовой физики: «…нет также никакого сомнения и в том, что квантовая физика все еще должна будет базироваться на двух понятиях – на понятиях вещества и поля. В этом смысле она дуалистическая теория, которая не приближает ни на один шаг реализацию нашей старой проблемы – свести все к понятию поля (монотеории)». Таким образом, проблемы физики концентрируются в сфере квантовой физики, теории ядра, что обуславливает новое понимание бытия, превращая его нашим разумом в две категории: вещество и поле. Не есть ли это изобретение ума, а не признаки природы? Ибо человеческий ум всегда стремится найти противоположности, что есть один из основных законов бытия, в том числе эгоэнергетики.

Проблема «энергия – масса» обладает еще одной особенностью. Всякая энергия, процесс, поле обладают специфическими информационными свойствами, т. е. несут в себе информацию об источнике. Нам известно большое число различных материй, каждая из которых несет в себе информацию, присущую только ей, как только мы превратим ее в энергию, способную перемещаться в пространстве.

Любые вещества биосферы отличаются своими информационно-энергетическими свойствами. О какой энергии здесь идет речь? Если о внутренней энергии, то что есть внешняя? Она одинаковая? Оказывается, нет. Каждый человек совершенно по-разному превращает потенциальную энергию в кинетическую. Каждое растение, животное по-разному реализует свою потенциальную энергию. Данная проблема имеет особенно важное значение в биосфере, в среде живых веществ. Другая проблема связана с количеством различных энергий социосферы и социальных объектов [32]. Их придумал разум человека, по своему образу и подобию. А есть ли это идеальные знания? Здесь необходимо осмыслить ошибки и достоверность знаний, что особенно важно при создании систем власти социосферы.

Отметим ряд факторов, связанных с возможностями человека как источника знаний о материальной (физической) и духовной (гуманитарной) средах бытия, в которые он погружен.