К модели ускоренного развития открытой сложной системы

Харитонов Анатолий Сергеевич, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

к.ф.-м.н., с.н.с., проф. Международной славянской академии наук, образования, искусства и культуры, действительный член Академии геополитических проблем.

Статистическое выражение второго закона термодинамики описывает эволюцию замкнутой системы к максимальному хаосу, что противоречит опыту биологических и социальных организмов. Мы исследуем разрешение этого противоречия, построив модель открытой сложной системы на равенстве мер хаоса и порядка в трёх классах переменных. В открытой сложной системе имеет место новый физический процесс: согласованное изменение параметров сразу в трёх классах переменных, не нарушающее равенство мер хаоса и порядка в трёх классах переменных. Этот процесс мы описали уравнением симметрии для приращений мер хаоса или порядка в трёх классах переменных, изучая свойства цепной макромолекулы. У такой макромолекулы координаты и импульсы оказались более упорядоченными, а структурные события – менее упорядоченными, чем для модели газа. Для газа - материальных точек - принято, что все степени свободы поступательные, заданы с вероятностью, равной единице, и структурная энтропия равна нулю. Мы получили закономерность развития системы: рост меры порядка для координат и импульсов компенсируется ростом меры хаоса для структуры или уменьшение термодинамической энтропии в двух классах переменных компенсируется ростом структурной энтропии в третьем классе переменных. Другими словами, суммарная статистическая энтропия для трёх классов переменных остаётся постоянной при изменении организации изолированной сложной системы, а реализуемое пространство событий может изменяться согласованно сразу в трёх классах переменных. В закон сохранения энергии открытой сложной системы мы добавили структурную энергию, которая нарушает аддитивные свойства механических и термодинамических систем. Многократное повторение этого процесса для феномена развития – роста структурной энтропии, которая компенсирует уменьшение термодинамической энтропии, описано рекуррентным уравнением. Рекуррентное уравнение приводит к золотой пропорции, ускоренному росту структуры и памяти в системе и к возникновению известных и новых математических конструкций.

Процесс ускоренного развития открытой системы можно видеть на примере Космоса, доклада Миланича А.И. на этом семинаре, организации нашей планеты, и изучая, например, процесс полимеризации. Ускоренное развитие можно видеть также на примере биологических организмов, как главное отличие живых организмов от неживой природы /С.И. Покровский, 1914 г./, исследуя ускоренное рост микробов в благоприятных условиях. Археология указала на ускоренный рост популяции человека по ряду Фибоначчи на масштабах времени, больших 1000 лет. Ускоренный рост научно-технического прогресса может видеть каждый исследователь на своем жизненном опыте. Причинами ускоренного развития биологических и социальных организмов являются отбор, поглощение и преобразование солнечного излучения в иные и более сложные виды материи.

В будущем сообщении приведём также факторы, влияющие на развитие организации открытой сложной системы.

1. Свойства натурального ряда.
2. Свойства ряда Фибоначчи.
3. Алгебраические фракталы золотого сечения.
4. Алгоритмы усложнения математических конструкций.
5. Новый инвариант для открытой системы.
6. Варианты самоизменения изолированной системы.
7. Феномен саморазвития.
8. Предназначение человека и общества – творить, сохранять лучшее существующее, создавать новое и гармонизировать новое с существующим.

Обобщение постулата Л. Больцмана о равновероятности изоэнергетических событий для описания свойств открытой сложной системы изложено в публикациях:

1. Азроянц Э.А., Харитонов А.С., Шелепин Л.А. Немарковские процессы как новая парадигма. Вопросы философии, 1999, №7, с. 94-104.
2. Харитонов А.С. Структурное описание сложных систем. Прикладная физика, 2007, №1. С. 5-10. (Скачать)
3. Харитонов А.С. Структурные свойства макромолекулы в термостате. Прикладная физика. №1. 2008. с. 13-16. (Скачать)
4. Харитонов А.С. Математические начала синтеза принципов дуализма и триединства. Метафизика, 2012, №3. С. 147-155. (Скачать)