Основное свойство, условия формирования и эволюции диссипативных структур

Рассмотрим это на нескольких примерах:

1) тепловые машины. Всякий двигатель, в том числе и тепловой, превращает потенциальную энергию неравновесности в кооперативную энергию потоков энергии. Причём это обязательно происходит за диссипативным порогом и в рамках соотношения стабильности (10). Если скажем в нарушение соотношения (10) на электростанции закончится топливо, то прекратится производство кооперативной энергии, в том числе по цепочке и электрической, и остановятся электродвигатели потребителей. Структура разрушится. Этот простейший пример показывает единство принципов функционирования диссипативных структур и любых, в том числе и тепловых двигателей.

2) гидродинамические потоки. Такие диссипативные структуры как ламинарный и турбулентный потоки и ячейки Бенара являются ни чем иным как двигателями, преобразующими в одном случае неравновесность по давлению в другом неравновесность по температуре в кооперативную (механическую) энергию гидропотоков. Причём если для случая допустим ячеек Бенара, при неизменном перепаде температур по сторонам слоя, увеличивать толщину слоя, то ситуация перейдёт в зону локального равновесия, производство потоков энергии Умова прекратится и структура разрушится.

3) биоклетка. Последовательность сменяющих друг друга экзотермических реакций окисления и эндотермических реакций синтеза создаёт в клетке неравновесность по температуре и давлению. Это приводит к возникновению гидродинамических потоков биологического раствора, что и обеспечивает метаболизм в клетке. Причём снижение диссипации кооперативной энергии в клетке и вывод ситуации за диссипативный порог обеспечивается канализацией потока в эндоплазматической сети. В каждой клетке действует биологический двигатель внутреннего сгорания, обеспечивающий функциональные возможности клетки. Скажем, окислительные реакции, протекающие в митохондриях клетки или реакции цикла Кребса, в которых высвобождается и запасается большая часть энергии, по праву получили название - энергетический котёл. В митохондриях локализованы и ферменты, катализирующие окислительные реакции. Подробнее о биодинамике клетки можно прочесть в [19].

В связи с описанными примерами логично встаёт вопрос о компенсации за преобразование тепла в работу, понятии являющемся одним из краеугольных камней термодинамики. Неравновесность (потенциальная составляющая внутренней энергии тепловой системы) преобразуется в кооперативную энергию (механическую работу) благодаря действию основного закона динамики, а компенсация за преобразование тепла в работу вытекает из этого процесса как следствие и вызвана процессами диссипации, действием эффекта вырождения результирующего импульса.

Эта компенсация свойственна всем без исключения диссипативным структурам, так как свойство производства кооперативных потоков - главное свойство диссипативных структур. Это в равной степени относится и к сегодняшним техническим устройствам, к тепловым двигателям. Но для сегодняшних тепловых двигателей это только часть компенсации за преобразование тепла в работу, причём меньшая её часть.

Не нужно путать компенсацию за преобразование потенциальной энергии неравновесности в кооперативную энергию, вызванную нецентральным соударением, с компенсацией в тепловых машинах работающих с термическим КПД всегда меньшим единицы. Это совершенно разные понятия и явления. Даже когда в классической равновесной термодинамике мы рассматриваем идеальные обратимые процессы, идущие без трения, т.е. без производства энтропии, то и здесь имеем термический КПД значительно меньший единицы. Термический КПД не имеет никакого отношения к диссипации, к универсальным механизмам преобразования неравновесности термодинамических систем в кооперативную энергию. Термический КПД вызван необходимостью затраты механической энергии на работу по проталкиванию рабочего тела в атмосферу, на работу по расширению атмосферы, на работу против сил гравитации. Это технологический недостаток современных тепловых машин, использующих процессы расширения.

Компенсация за преобразование тепла в работу в современных тепловых машинах складывается из двух составляющих:

1) Первая составляющая, вызванная эффектом вырождения импульса или попросту трением. Её доля в современных тепловых машинах определяется как произведение трёх КПД: внутреннего относительного КПД проточной части, электромеханического КПД и КПД потерь теплового потока через поверхности. Эта совокупная доля - малая величина, которую можно стремить к нулю, снижая диссипативный порог системы.

2) Вторая составляющая вызвана необходимостью производства работы по расширению атмосферы, работы против сил гравитации. Её доля определяется термическим КПД цикла, эталоном которого является КПД Карно. Это львиная доля потерь современных тепловых машин. Кстати естественный отбор Дарвина по эффективности преобразования химической энергии в механическую работу многократно превзошёл инженерную мысль. КПД мышечной деятельности составляет порядка 40% (у черепахи до 80%), что находится в вопиющем противоречии с формулой Карно для перепада температур в живых организмах. Но это легко объясняется тем, что при производстве механической энергии в мышцах в качестве рабочего тела используется водный раствор и его объём в процессе совершения работы практически не меняется, в отличие от газообразного рабочего тела тепловых машин, а значит, не производится работа по расширению атмосферы. В классической термодинамике под компенсацией за преобразование тепла в работу понимается именно вторая составляющая.

В завершение данного раздела вкратце рассмотрим особенности 3-х видов динамики, соответствующих различным видам явлений. Это динамика детерминистских явлений, динамика статистических явлений и динамика эволюционных явлений. Отметим сразу, что закон сохранения и превращения энергии для всех видов динамик имеет равное и решающее значение.

1) Динамика детерминистских явлений. Это динамика малого числа взаимодействующих частиц. В этих явлениях всё определяется основным законом динамики (и законом сохранения результирующего импульса). Система взаимодействующих частиц описывается точно и в пространстве и во времени. Здесь востребовано время - параметр, необходимый для описания быстроты изменений и расчёта моментов взаимодействия. Эффект вырождения результирующего импульса действует и здесь, и даже при взаимодействии только двух частиц. Это хорошо видно из рисунка 1. Но при малом числе взаимодействующих частиц эффект вырождения импульса ни как не влияет на точность описания поведения системы в пространстве и во времени и поэтому не востребован. Особенностью детерминистских явлений является их полная обратимость и как следствие этого обратимо время.

2) Динамика статистических явлений. Динамика огромного (несчётного) числа взаимодействующих частиц. Это явления, в которых неограниченно действует эффект вырождения результирующего импульса, приводящий систему в равновесное состояние, при котором результирующий импульс системы равен нулю. Это основное состояние статистической системы, когда отсутствуют градиенты и, следовательно, силы. В отсутствие сил не производится работа, нет никаких изменений в системе. Если нет изменений, то нет необходимости измерять быстроту этих изменений, нет необходимости в параметре времени. Детерминистская динамика опускается на микро уровень и не влияет на состояние системы в целом. Макро состояние характеризуется неизменными, статистически усреднёнными параметрами. Изменения носят вероятностный характер и случайным образом флуктуируют возле положения равновесия. Эффект вырождения импульса ограничивает величину неравновесности флуктуаций.

3) Динамика эволюционных явлений. Две рассмотренные выше динамики занимают крайние положения и для реального макро мира по существу являются идеализацией. Реальный макро мир далёк от равновесного состояния и состоит из несчётного числа корпускул в той или иной степени связанных между собой. В нём, в силу неравновесности, постоянно действуют силы, производящие работу и кооперативные потоки и одновременно действует эффект вырождения результирующего импульса, переводящий направленную энергию в хаотическую форму. Это область действия эволюционной динамики, когда энергия системы складывается из двух подсистем. Подсистемы порядка с и подсистемы хаоса с . Эволюционная динамика включает в себя и детерминизм и статистику. Причём преимущество влияния той или иной динамики зависит от степени приближения к равновесию. А направление эволюционного развития по Клаузиусу или по Дарвину определяется энергетическим состоянием системы по отношению к её диссипативному порогу.

2. Стрела времени

Пригожин И. в [30] пишет: “Можно ли каким-то образом установить связь между столь различными пониманиями времени - временем как движением в динамике, временем, связанным с необратимостью, в термодинамике, временем как историей в биологии и социологии? Ясно, что установление такой связи - задача не из лёгких. И всё же мы живём в единой Вселенной, и, чтобы достичь согласованной картины мира, частью которого мы являемся, нам необходимо изыскать способ, позволяющий переходить от одного описания к другому”.

Проблема времени вызывала интерес с глубокой древности. Во всяком случае с античных времён по сегодняшний день исследователи практически всех направлений уделяли понятию времени самое пристальное внимание.

“Время - фундаментальное измерение нашего бытия. … В том виде, как оно входит в фундаментальные законы физики от классической динамики до теории относительности и квантовой физики, время не содержит в себе различия между прошлым и будущим! Для многих физиков ныне это вопрос веры: до тех пор и поскольку речь идёт о фундаментальном уровне описания, «стрелы времени» не существует. Тем не менее во всех явлениях, с которыми нам приходится иметь дело, будь то явления из области макроскопической физики, химии, биологии, геологии, гуманитарных наук, будущее и прошлое играют различные роли. Существование стрелы времени здесь очевидно. Каким образом может возникнуть стрела времени из фундаментальной концептуальной схемы физики? Каким образом она может возникнуть из симметричного по времени мира? Или, быть может, воспринимаемое нами время не более чем иллюзия? Эти вопросы приводят к парадоксу времени - центральной теме нашей книги.” [33].

Как представляется автору данной статьи ни какого парадокса тут нет, а есть путаница между понятием промежуток времени, используемым динамикой и понятием момент времени, используемый эволюционными теориями. Сразу хочу оговориться, несмотря на частое цитирование Пригожина и зачастую в противоречие того, о чём говорю сам, это не означает противоречия с концепцией Пригожина. Напротив, я пытаюсь дать ответы на сформулированные им вопросы, да и указываемые противоречия по большей части сформулированы именно им для обоснования его концепции.

Время в динамике процессов и время в эволюции событий - совершенно разные понятия. Именно соединение вместе этих различных понятий и даёт нам стрелу времени или числовую ось времени.

2.1 Время в динамике процессов

Основная задача динамики, диктуемая её основным законом, заключается в описании движения массы под действием силы. Движение характеризуется, в числе прочего, скоростью (быстротой) движения и именно для определения величины скорости и введено понятие времени (промежутка времени) в динамике. А вот само понятие времени (промежутка времени) в динамике возникает из сравнения скоростей различных, не зависимых друг от друга, процессов.

“В широком смысле слова движение материи есть всякое изменение её”. [37]. Именно для количественного определения быстроты движения (изменения), т.е. определения скорости движения (изменения) и введено понятие времени. “Как и всякая физическая величина, время количественно характеризуется некоторыми числами. Задача прежде всего состоит в том, чтобы выяснить, с помощью каких принципиальных измерительных операций эти числа могут быть получены. Тем самым устанавливается и точный смысл самих этих чисел”. [37].

Прежде всего, отметим, что скорость какого-либо процесса есть количественная величина быстроты движения (изменения) этого процесса. Это величина, поддающаяся замеру и выражаемая некоторым числом. Будем наблюдать за процессами движения двух автомобилей из пункта А в пункт Б. Автомобили начинают движение одновременно и движутся параллельными курсами. У нас нет мерной линейки, нет часов, и мы не имеем представления о времени. Что мы можем выяснить, наблюдая процессы движения автомобилей в таких условиях? Во-первых, мы можем определить, что один автомобиль движется быстрее другого или автомобили движутся с одинаковой быстротой. Наблюдая весь процесс движения, мы можем сказать, что длительность движения одного автомобиля из пункта А в пункт Б больше чем другого или длительность процессов движения автомобилей одинакова. Во-вторых, мы заметим, что быстрота процесса и его длительность находятся в обратной зависимости.

Быстрота процесса = 1/длительность процесса (11)

Если мы будем наблюдать периодические процессы, скажем за качанием двух маятников, то придём к таким же выводам. Для периодических процессов в теории колебаний зависимость (11) приводится в виде: . Частота (быстрота) колебаний обратно пропорциональна периоду (длительности) колебания.

Из (11) видно, что быстрота процесса и его длительность - величины взаимозависимые, значение одной величины однозначно определяет значение другой. Однако при заданных физических условиях, вызывающих процесс, быстрота процесса определяет его длительность, а не наоборот. Быстрота первична, а длительность вторична. Понятие той или иной длительности (промежутка времени в количественной форме) возникает из соотношения быстрот (скоростей в количественной форме) наблюдаемых процессов. Время возникает как величина кратная скоростям процессов.

В качестве способа измерения промежутка времени, т.е. представления длительности (или быстроты процесса) числом принимается периодический процесс. “Один из способов измерить время - это использовать нечто регулярно повторяющееся, нечто периодическое”. [40]. “Под часами понимают любое тело или систему тел, в которых совершается периодический процесс, служащий для измерения времени”. [37]. Первым это отметил ещё Аристотель. Почему именно периодический процесс? Да по той простой причине, что периодический процесс поддаётся счёту. Для того чтобы измерить какую-либо величину (представить её числом) необходимо ввести меру этой величины: метр для длины, килограмм для массы и т.д.

Вновь рассмотрим процесс движения автомобиля из пункта А в пункт Б. Пусть теперь у нас имеется мерная линейка - единица длины и эталонный периодический процесс (часы) - единица длительности. В процессе движения автомобиля будем производить процесс замера пройденного пути с помощью мерной линейки и длительность движения, подсчитывая число периодов параллельно текущего периодического процесса. Получим:

(12);

(13);

где: - пройденное расстояние из пункта А в пункт Б, равное числу мерных линеек; - длительность (промежуток времени) процесса движения автомобиля (процесса замера мерной линейкой) равная числу периодов (единиц длительности) параллельно текущего эталонного процесса.

Теперь чтобы определить численную величину быстроты процесса движения (быстроты процесса замера расстояния) необходимо согласно (11) изменяющуюся в процессе замера величину разделить на длительность этого процесса. Разделив (12) на (13), получим численное значение быстроты процесса движения автомобиля, его скорость.

Проделав те же операции с другим движущимся автомобилем, мы можем определить численную величину его быстроты движения. И если мы наблюдали за обоими процессами не одновременно, мы, тем не менее, можем сравнивать их быстроту (скорости). Понятие времени в динамике возникло из оценки соотношений быстроты различных процессов. Но быстрота изменений всего многообразия протекающих в природе процессов не поддаётся непосредственному измерению. Быстроту процесса вычисляют косвенно, согласно (11), по его длительности. Длительность же поддаётся замеру через сравнение с длительностью эталонного периодического процесса. С точки зрения динамики нельзя говорить, что движение происходит в пространстве и во времени. В пространстве да, а вот время само следствие движения (изменения), причём относительно движения (изменения) эталонного (выбранного произвольно) процесса.

В силу произвольности выбора эталонного процесса бессмысленно говорить об абсолютном мировом времени. Зачем нужны какие-то мировые часы, если мы оцениваем процессы здесь и сейчас. Понятно, что процессы в космологии требуют соответствующих подходов и масштабов, но зачем они нужны при оценке процессов кипения в чайнике. Из всего множества периодических процессов некоторые могут претендовать на большую универсальность, например, так называемые атомные часы. Но из этого не следует абсолютность времени, его самостоятельная сущность.

2.2 Время в эволюции событий

Эволюция изучает события или иначе видоизменения, метаморфозы, бифуркации, т.е. какие-то резкие качественные изменения наблюдаемой системы, объекта и последовательность этих событий. Наблюдая за событиями, мы можем лишь сказать о том какое событие произошло раньше, а какое позже или они произошли одновременно. Причём вне зависимости то того связаны ли события между собой какой-либо причинно следственной зависимостью или нет. Из простого наблюдения за последовательностью событий возникают понятия прошлого, настоящего и будущего, возникает направление событий. Мы можем говорить о последовательности моментов возникновения этих событий. Но все эти понятия сами по себе не имеют никакого отношения к понятию промежутка времени.

Причём в отличие от динамики процессов, где в качестве реальности выступают скорости процессов, а промежуток времени это “иллюзия” отражающая соотношение реальных скоростей, в эволюции событий их последовательность и момент наступления самая, что ни на есть реальность. Объединение столь различных понятий как промежуток времени в динамике процессов и моментов времени в эволюции событий в единую числовую ось времени возможно по той причине, что события наступают в результате протекания физических процессов. Пусть имеем наблюдаемую последовательность событий. Между событиями протекают процессы, порождающие эти события. Замеряя скорости этих процессов по скорости эталонного процесса, получаем промежутки времени между отдельными событиями в последовательности. Теперь осталось выбрать за начало отсчёта какое-либо событие (сотворение мира, рождение Христа или основание Рима) и числовая ось времени готова.

Далее происходит абстрагирование от конкретной последовательности событий и моменты времени на числовой оси получаются как числа, суммирующие последовательность промежутков времени эталонного хронометра. А моменты времени конкретных реальных событий привязывают к полученной абстрактной числовой оси времени, и тогда мы получаем даты.

Таким образом, равномерный периодический процесс лежит в основе понятия времени. Без него даже эволюционная последовательность событий (если только она сама не равномерна как верстовые столбы) не позволит определить время как аналитическое понятие. Именно по отношению к скорости эталонного равномерного периодического процесса и определяются скорости всех других процессов. Если нет такого эталонного процесса или скорости процессов равны, или при описании процессов не учитывают их скорости, то в такой ситуации параметр времени становится не востребованным. Наглядными примерами являются классическая равновесная термодинамика и преобразования Лоренца.

В равновесной термодинамике скорости обратимых процессов принимаются бесконечно медленными, то есть с точки зрения численного анализа равными нулю. А если равны нулю скорости процессов, то и нет нужды во времени как таковом. Преобразования Лоренца специально сконструированы для того, чтобы не допустить скорости большие скорости света. Отсюда та же ситуация, при приближении скорости к скорости света и соответственно выравнивании скоростей время останавливается.

Время, как и число - это интеллектуальная категория, служащая для количественного описания окружающего мира и не более того. Процессы и события для своего протекания и осуществления не нуждаются во времени как таковом. Им всё равно будет где-либо качаться маятник или нет. Всё определяется соотношением сил и энергий. Время необходимо человеку для анализа количественных соотношений между этими величинами, для анализа и оценки процессов и событий, реально протекающих в природе. Время - категория, введённая человеком для познания действительности. Без человека нет времени, а есть процессы и события. Объективность времени определяется не секундами и веками (т.е. промежутками времени) и не датами (т.е. моментами времени), а скоростями процессов и фактами событий, не зависящих от субъекта. Время - интеллектуальное тождество скоростям процессов и фактам событий.

Теперь нужно ответить на самый главный и интригующий вопрос, касающийся времени - это вопрос об не обратимости времени.

2.3 Формирование стрелы времени

Мы уже отмечали, что события наступают в результате протекания тех или иных процессов. Даже само событие есть какой-то процесс со своей динамикой, со своими энерго превращениями. Поэтому что бы ответить на вопрос о возможности или не возможности обратной цепи событий, обратного хода времени, нужно ответить на вопрос о возможности или невозможности обратного течения процессов. Вопрос обратимости или не обратимости времени - это вопрос обратимости или не обратимости процессов в динамике. Последнее является доминантой исследований Пригожина и его коллег по данному вопросу. Обоснуем и докажем правильность этой доминанты.

Сначала об обратимости процессов в динамике Ньютона, динамике малого, счётного числа взаимодействующих частиц. Рассмотрим один из наиболее ярких примеров обратимости процессов в динамике Ньютона - это обратимость движения математического маятника. При качании маятника в ту или иную сторону движения строго повторяются и при описании движения время можно принимать как со знаком плюс, так и со знаком минус. Ни с точки зрения количества, ни с точки зрения качества оба описания не будут противоречить друг другу. Качание в одну сторону строго противоположно, обратимо качанию в другую сторону. Усложним ситуацию. Рассмотрим цепочку подвешенных на прямой линии достаточно близко друг к другу совершенно одинаковых математических маятников.

Отклоним первый маятник, то есть за счёт совершения работы передадим ему потенциальную энергию, и отпустим. Взаимодействие будем описывать законами центрального абсолютно упругого удара. В системе начнётся процесс последовательного соударения и в цепочке возникнет процесс передачи импульса и энергии вдоль цепочки. При этом каждый акт взаимодействия между массами двух маятников сопровождается переходом кинетической энергии в потенциальную и наоборот и совершается работа против силы или силой. Этот процесс будет протекать до последнего маятника. После того как последний маятник отклонится, и энергия системы сосредоточится в потенциальной энергии последнего маятника, весь процесс повторится, но в обратной последовательности, в обратном направлении.

Мы растянули процесс во времени, но он остался обратимым. Однако если цепочку маятников предположить бесконечной длины, то процесс передачи импульса и энергии по цепочке станет необратимым. Таким образом, теоретически необратимость процесса возможна и в классической динамике Ньютона, но это не локализованная в пространстве и времени, гипотетическая необратимость.

Необратимость процессов в термодинамике, динамике большого, несчётного числа частиц, напротив, как показывает практика, локализованы и во времени и в пространстве. Причины и условия принципиальной необратимости процессов в могочастичных средах рассмотрены нами выше при описании эффекта вырождения результирующего импульса.

Времени как некоторой субстанции, как чего-то существующего само по себе нет. Есть процессы, протекающие в физической реальности с присущей им быстротой (скоростью) и череда событий, наступающая как следствие протекающих в физической реальности процессов.

Под стрелой времени понимается необратимая череда эволюционных событий. Необратимость событий обусловлена свойствами материального мира, состоящего из несчётного числа движущихся корпускул конечных размеров. Эти свойства порождают через нецентральное соударение эффект вырождения результирующего импульса, диссипацию кооперативной энергии и принципиальную необратимость процессов в термодинамических (диссипативных, статистических) системах.

Время это просто введённая наблюдателем интеллектуальная категория, позволяющая оценивать быстроту (скорость) динамических процессов и фиксировать наступление эволюционных событий.

импульс энтропия энергия эволюция

3. Коридор и конечная предопределённость эволюции

Как следует из ранее изложенного, эволюционное развитие неравновесных макросистем обеспечивает противоборство между основным законом динамики и эффектом вырождения результирующего импульса в многочастичной среде.

Согласно закона сохранения и превращения энергии всякое изменение (эволюция) в природе происходит под действием сил, совершающих работу. Если нет сил или они не совершают работу, то нет преобразования видов энергии, нет изменений, нет эволюции диссипативных систем. Учитывая что в реальности существует огромное количество разнообразных по величине и природе потенциалов (более 100 химических элементов, несколько миллионов химических соединений на их основе, многообразие физических и иных явлений и образований), то при соприкосновении в силу тех или иных причин этих разных по уровню потенциалов возникают неравновесности, градиенты потенциалов и силы. Появляется возможность в диссипативных системах к совершению работы, изменениям, эволюции.

При отмеченном многообразии и изначальной неравновесности природы эволюция диссипативных систем предопределена. Можно говорить об эволюционном детерминизме, базирующимся на фундаментальных законах динамики, в применении к диссипативным средам. Даже порождение хаоса - флуктуации в диссипативной системе или структуре могут способствовать увеличению неравновесности и, стало быть, преодолению потенциальных барьеров, т.е. способствовать образованию структуры или эволюции к другой диссипативной структуре. Когда под действием внешних или внутренних причин изменение управляющих параметров приводит к формированию новой диссипативной структуры, может появиться, особенно для сложной структуры, несколько разновидностей структуры (различные мутации в биологии) с различной степенью приближения к соотношениям стабильности для данной диссипативной структуры.

Выживают те разновидности структуры, которые наиболее активны и устойчивы в рамках соотношения стабильности. В этом заключается закон естественного отбора Дарвина.

В рамках многообразия возможных неравновесностей отмеченных выше, возможно формирование и многообразия диссипативных структур. В этом многообразии и протекают различные линии эволюции от структуры к структуре, которые могут оказывать друг на друга влияние. При всём многообразии возможностей для прохождения линии эволюции, она протекает в рамках своего коридора эволюции. Коридор эволюции определяется величиной потенциальных барьеров статической подструктуры диссипативной структуры. Скажем, в гидродинамическом потоке в качестве таких барьеров выступает прочность канала (трубы) и силы связи между частицами жидкости. Если прочность трубы не достаточна, она разрушается, что приведёт к разрушению диссипативной структуры гидродинамического потока. Величина связи частиц в жидкости влияет на момент начала бифуркации и перехода ламинарного течения в турбулентное.

В биологии рамки определяются в числе прочего перепадами температур, в которых возможно протекание биологических процессов. В биологии широк спектр возможных структур и вариантов развития, а значит и возможностей для отбора. Любая линия эволюции, протекающая в границах своего коридора, благодаря отбору стремится к наиболее устойчивой в данных условиях структуре. Этим и определяется конечная предопределённость эволюции в условиях конкретной действительности.

В связи с этим хотелось бы обратиться к давнему спору между последователями креационизма и последователями эволюционной теории. Как представляется автору, Бог выбрал эволюцию в качестве метода творения. Попытаемся обосновать данный посыл. Творцу для реализации замысла необходимы были количественные величины определённых действий, перед началом творения мира. По сегодняшним физическим воззрениям, подготовка к большому взрыву. Причём большой взрыв замышлялся и подготавливался таким образом, что бы на определённом этапе становления восторжествовал антропный принцип. То есть уже на подготовительном этапе встал вопрос о количественном измерении величин, которое всегда сопровождается погрешностями.

Принципиальная неизбежность погрешности кроется в понятии иррационального числа, в принципиальной несовместимости длин (величин) некоторых сущностей. Это особенность геометрии физического пространства, в котором реализовывался замысел Творца. Погрешность можно сделать сколь угодно малой, но исключить нельзя в принципе. Причём эта погрешность при практических действиях будет сколь угодно малой, но конечно малой, а не бесконечно малой. По этой причине, учитывая масштабы сингулярной точки (точки творения) и масштабы сегодняшней Вселенной, период её становления и совокупность её элементарных взаимодействий за этот период, становится ясным, во что разрастётся неизбежная первоначальная погрешность и насколько она отклонит результаты процессов становления от замысла.

С целью исключения этого развития событий Творцом и был избран эволюционный метод творения. Причём эволюционные процессы протекают в рамках коридора эволюции, который направляет эволюционные процессы к конечной цели замысла. Всё, что не вписывается в рамки коридора эволюции, гибнет. Потенциальные барьеры коридора эволюции определяются в конечном итоге фундаментальными физическими константами. Причём и сами фундаментальные константы имеют неизбежные погрешности, которые на определённом этапе перестанут отвечать требованиям становления замысла. Отсюда, реализация замысла должна наступить раньше этого периода. Но это на взгляд человека.

Заключение

При изложении теории диссипативных структур всячески подчёркивается, что это открытые системы с достаточно интенсивным обменом с окружающей средой, всячески противопоставляют эти системы закрытым системам, изучаемых механикой. Тем самым как бы противопоставляют сильно неравновесную термодинамику (синергетику) классическим разделам физики. Закрытые системы это чистая абстракция, которая необходима для применения к изучаемой системе законов сохранения, в том числе важнейших из них - закона сохранения и превращения энергии, сохранения результирующего импульса и закон энтропии, сформулированные для замкнутых систем. Поэтому, когда мы говорим о системе состоящей из открытой диссипативной структуры и окружающей среды, то фактически формируем закрытую систему, что и позволяет нам оперировать основными законами. Всё многообразие форм и непрестанных качественных и количественных превращений окружающего макромира есть результат действия сил, обеспечивающих потенциальные барьеры и потоков энергии, совершающих работу по их преодолению.

Динамическая структуризация макромира осуществляется потоками энергии Умова-Пойнтинга. Именно потоки энергии составляют основу диссипативных структур, формируя совместно с потенциальными барьерами их пространственно-временную устойчивость и направление эволюционного развития. Пространственная локализация определяется конфигурацией потенциальных барьеров, а временная устойчивость зависит от высоты потенциальных барьеров. Пространственно-временная локализация потоков энергии и их структурирование протекают в рамках соотношения стабильности. Учение Умова - основополагающее учение динамического макромира, состоящего из микро корпускул, именно потоки энергии Умова лежат в основе эволюции. Удивительно и не понятно, что без малого и через 150 лет это великое учение не получило должной оценки.

Литература

1. Антонов В.Ф. и др. Биофизика. /Антонов В.Ф. Черныш А.М., Пасечник В.И., Вознесенский С.А., Козлова Е.К.) - М.: “Владос”, 2003г., 288с.

2. Базаров И.П. Термодинамика. - М.: “Высшая школа”, 1991г., 376с.

3. Байер В. Биофизика. Введение в физический анализ свойств и функций живых систем. - М: Издательство иностранной литературы, 1962г., 431с.

4. Беккер Р. Теория теплоты. / Пер. с нем. А.М. Гармизо и В.С. Ефремцева. - М.: “Энергия”, 1974г., 504с.

5. Власов В.В. Основы векторной энергетики. М.: Буркин. 1999г. - 124с.

6. Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики. - М.: “Высшая школа”, 1969г. - 476с.

7. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. - М.: “Мир”, 1973г., 280с.

8. Долгов М.А., Косарев А.В. Взаимодействие эластического и гидродинамического компонентов в процессе сокращения и расслабления мышечного волокна. // Вестник Оренбургского государственного университета №12(79), Оренбург, РИК ГОУ ОГУ, 2007г., с. 106-112.

9. Ерёмин Е.Н. Основы химической термодинамики. - М.: “Высшая школа”, 1978г., 391с.

10. Исаев С.И. Курс химической термодинамики. - М.: “Машиностроение”, 1975г., 256с.

11. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. Из-во "Наука", 1976г., 480с.

12. Киреев В.А. Краткий курс физической химии. - М.: “Химия”,1978г., 624с.

13. Киттель, Рейф и др. Берклиевский курс физики. ТТ.1; 5. - М.: Наука, 1972г. Т.1, 480с., Т.5, 352 с.

14. Климонтович Ю.Л. Критерии относительной степени упорядоченности открытых систем. // УФН, ноябрь 1996г., Т. 166, №11.

15. Косарев А.В. Динамика эволюции неравновесных диссипативных сред. - г. Оренбург, ИПК ”Оренбурггазпромпечать”, 2001г. - 144 стр.

16. Косарев А.В. Природа компенсации за преобразование тепла в работу. // Доклады 4 Российской научной конференции “Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах”, том 2, Балаково, 2001г. - с.34-42.

17. Косарев А.В. Закон роста энтропии как следствие эффекта вырождения результирующего импульса и двойная природа второго закона термодинамики. // Вестник Оренбургского гос. ун-та - 2003, №7. - с.177-181.

18. Косарев А.В. Диссипативные структуры: основное свойство, условия формирования, стабильности, бифуркации и разрушения. // Научные труды 9 Межвузовской Российской научной конференции “Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах”, Балаково, 2007г. - с.93-106.

19. Косарев А.В. Биодинамика, механизм и условия производства кооперативных потоков энергии в биологических структурах. // Вестник Оренбургского гос. ун-та. - 2004, №6 - с. 93-99. //vestnik.osu.ru/2004_6/17.pdf

20. Косарев А.В. Время в динамике процессов и в эволюции событий. Доклады 6 Российской научной конференции “Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах”, Саратов, Из-во СООО “АН ВЭ”, 2003г., с. 32-37.

21. Косарев А.В. Самоорганизация векторных потоков энергии при свободной конвекции. Доклады шестой Российской научной конференции “Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах”, Саратов, Из-во СООО “АН ВЭ”, 2003г., с. 38-41.

22. Косарев Н.А., Косарев А.В. Получение ячеистой структуры Бенара методом вибрационного воздействия. // Сборник трудов 8 Российской научной конференции “Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах”, Саратов, Из-во СООО “АН ВЭ”, 2005г., с. 95-96.

23. Косарев А.В. Механизм возникновения турбулентности в потоке жидкости. Материалы Всероссийской научно - технической конференции: “Современные проблемы математики и естествознания”, Нижний Новгород: Нижегородский научный и информационно-методический центр “Диалог” , 2008г., с. 17-18.

24. Косарев А.В., Долгов М.А. Фононный поток в структуре нервного импульса. // Вестник Оренбургского государственного университета №5(86), Оренбург, РИК ГОУ ОГУ, 2008г., с. 115-121.

25. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: “Наука”, 1970г., 904с.

26. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. - М.: “Мир”, 1979г., 316с.

27. Ноздрев В.Ф., Сенкевич А.А. Курс статистической физики. - М.: “Высшая школа”, 1969г., 288с.

28. Осипов А.И. Самоорганизация и хаос. - М.: Знание, 1986г. - 64с.

29. Пискунова Н.Н. Кинематические волны плотности ступеней на поверхности растущего кристалла: порядок через флуктуации. // Материалы 4 Международного минералогического семинара: Теория, история, философия и практика минералогии, Сыктывкар, Геопринт ин-та геологии Коми НЦ УрО РАН, 2006г. - с.272-274.

30. Пригожин И. От существующего к возникающему: время и сложность в физических науках. - М.: “Наука”, 1985г. - 327с.

31. Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов. - М.: Изд-во иностр. лит., 1960г., 128с.

32. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: новый диалог человека с природой. - М.: “Прогресс”, 1986г.

33. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М.: Прогресс, 1994г. - 272с.

34. Путилов К.А. Термодинамика. - М.: “Наука”, 1971г., 377с.

35. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. - Санкт-Петербург: “СпецЛит”, 2004г., 496с.

36. Семёнов С.Н. Биофононика для медиков и биологов. Введение в квантово-фононную биологию.

37. Сивухин Д.В. Общий курс физики. ТТ.1; 2. - М.: “Наука”, 1979г., Т.1, 520с., Т.2, 552с.

38. Термодинамика биологических процессов. АН СССР, институт биологии развития. Из-во “Наука”, 1976г.

39. Трубецков Д.И. Турбулентность и детерминированный хаос. Соросовский образовательный журнал N1(26) за 1998 год.

40. Фейнман Р. и др. Фейнмановские лекции по физике. Т-1 и 2.- М.: Мир, 1977г. - 440с.

Размещено на Allbest.ru