Рассматриваются три задачи теории распределённых процессов, решение которых можно получить, используя транзитивность областей влияния в пространстве, на котором определён физический процесс. Первоначально эти задачи возникли в математической физике, но впоследствии аналогичные вопросы возникли и в других областях математического моделирования и теории больших систем. 1. Устанавливаются необходимое и достаточное топологическое условие наличия полной системы инвариантов в математической модели процесса. Это условие заключается в транзитивности отношения принадлежности точки к траектории процесса в пространстве состояний процесса. Это же условие является необходимым и достаточным для возможности описания процесса через обобщённый принцип наименьшего действия. 2. Выводится уравнение диффузии в форме, согласованной с ограничением на скорость распространения проникающей субстанции. В частности, для физики это означает согласованность с теорией относительности. Классическое уравнение диффузии предполагает наличие сколь угодно больших скоростей частиц и не является релятивистским. Решение задачи получено путём наложения на непрерывное пространство-время в модели диффузии дискретного графа, позволяющего совместить аналитическое и разностное решение в одном процессе. Поскольку в явной разностной схеме условие ограниченности скорости распространения диффузии выполнено, оно переносится и на новое аналитическое решение. Граф разностной схемы должен удовлетворять свойству транзитивности окрестностей при сохранении однородности локальных окрестностей. 3. Предлагается несколько строгих методов перехода в макроскопическом пределе от дискретных моделей процессов, определённых на графах, к непрерывным топологиям пространства-времени. Основная идея макроскопического перехода заключена в определении точки макроскопического пространства как подмножества вершин графа. При этом требуется, чтобы при стремлении к бесконечности числа вершин подграфа, соответствующего одной точке, на всем графе можно было построить перенормировку метрики, позволяющую получить в пределе метрику и топологию непрерывного пространства. Показаны такие решения для пространств с метриками Эвклида и Лоренца (действительная модификация метрики Минковского). В решении всех указанных задач использован аппарат теории индукторных пространств. Класс индукторных пространств — это наиболее широкий класс топологий, в которых обеспечена транзитивность системы окрестностей точки.

Первая часть презентации посвящена различным визуализациям и восприятию феномена времени с античности до современности. В результате анализа визуальных и исторических метафор времени (река, кольцо, стрела и т.п.), их современных аналогов (четвертое измерение), а также авторского представления о времени как о текучей, постоянно меняющейся субстанции, предлагается новый подход, синтезирующий художественное видение с научным исследованием. Проект "Визуализация Времени" начался с поисков на стыке bскусства, науки, философии и современной технологии. Это взгляд на истинную природу окружающих нас явлений с вопросом, какую роль может играть художник в их понимании, художественное расследование природы времени, пространства и информации, основанное на принципах научного исследования. Одна из основных проблем: является ли символ стрелы наиболее репрезентативной и точной визуальной метафорой времени? Этот символ встроен в нашу коллективную память со школьных лет и задает наше общее представление о линейном и необратимом характере времени. Определяется ли наше понимание природы времени созданными нами же визуальными метафорами? Определяет ли форма в данном случае содержание? Не будет ли конструктивным отделить идею от визуальной интерпретации? Какого рода структуры лежат в основе нашего понимания природы времени; помогают они или вводят нас в заблуждение? Попытки разрешить вопрос о природе времени предпринимались и учеными, и философами, и религиозными деятелями, но до сих пор у нас нет определенного ответа. Есть ли место художникам и поэтам в этой дискуссии? Вторая часть доклада посвящена междисциплинарному проекту ArcheTime (комбинация из слов: "архетип", "архитектура", "архив" и "время"; англ.: "archetype", "architecture", "archive" и "time"). Это конференция и выставка, сфокусированная на предмете времени и на том, как ученые, художники и представители других профессий могут совместно работать над изучением этого вопроса. Первая конференция была организована в июне 2009 года в Нью-Йорке. Около шестидесяти художников, ученых, архитекторов, писателей, поэтов, музыкантов и режиссеров из США, Канады, Европы и России приняли участие в этом проекте. Доступны программа конференции и журнал на английском языке. Большинство представленных на конференции работ вошло в публикацию: 'Infinite Instances: Studies and Images of Time', ('Бесконечные варианты: исследования и изображения времени') Mark Batty Publisher, New York, 2011.

Исследование некоторых приложений известного в наукометрии закона рассеяния Брэдфорда, или закона рассеяния информации позволило выявить ряд соотношений, которые, в том числе, позволяют утверждать, что приращения логарифмов информационной энтропии для зон базисных и формирующихся направлений в развитии наблюдаемого объекта приблизительно равны. Иными словами, в метаинформационном пространстве о "будущем" объекта можно получить не меньшее количество информации, чем о его "прошлом". Основываясь на выявленных пропорциях, а также параллелях между информационной и термодинамической энтропией, автор выдвигает ряд предположений темпорального характера. Одно из них – отсутствие традиционно понимаемой стрелы времени на метаинформационном уровне рассмотрения объекта.

Категория эффективности в экономике является производной от способа определения денег. Понятие субстанциональных мировых денег в открытой экономической системе связано с оптимизацией использования ресурсов при переходе от одной технологической структуры затрат к другой в условиях неопределенности и риска, при этом получает формальное обосно-вание понятие эколого-экономической эффективности. По аналогии с физикой, где исходным является понятие времени, идея дополнительности реляционного и субстанционального подходов присутствует при выводе уравнений, в которых деньги могли бы определяться другими экономическими параметрами. В силу того, что деньги как “связующее звено” между прошлым и будущим необходимы для обеспечения оптимальных стоимостных (ценовых) пропорций при переходе к новой временной структуре затрат и “наилучшей” в смысле оптимальности структуре экономики (в условиях реализации техноло-гических нововведений), в рамках формализованного описания возникает возможность придать ресурсам одну размерность с работой, или ее субстанциональными деньгами как функцией состояния этой системы (на экономическом языке – функцией благосостояния). В этом смысле деньги есть экономический референт времени. Выражению “время – деньги” придается конкретный экономический смысл через параметризацию функции благосостояния такими используемыми ресурсами как “метаболическим временем” системы (количественная теория денег не оперирует понятием ресурсов в балансовых уравнениях). Деньгам как функции состояния экономической системы сопоставляется математический объект, который эксплицирует их содержательные характеристики. В современную эпоху, когда масштаб деятельности человека соизмерим с масштабом происходящих геологических процессов на планете, параметризация субстанциональных мировых денег единственно возможна с применением параметра автотрофно-экологической полезности, характеризующего тип использования ресурсов, инвестиций и потребления. Данный подход согласуется также с представлением о том, что деньги есть энергия цивилизации, выраженная экономически. Таким образом, экологическая рациональность при построении соответствующей модели денег в экономике обнаруживает возможности конструктивного обоснования (рациональное природопользование рассматривается как восстановительное). Приводимая формальная конструкция использует в качестве математической структуры, содержательно эксплицирующею функцию денег, “жадную дзета-функцию числового массива”, либо матричную версию конструкции “жадной суммы”. Из модели следует, что основополагающим структурным принципом геоэкологической экономики является принцип эффективной занятости населения как полной занятости при восстановительном природопользовании, а управляющим параметром в соответствующей ей задаче оптимального управления – количество занятых в экологоориентированных отраслях. Модель позволяет сделать вывод о том, что наилучший синтез управления при сочетании централизованных и рыночных механизмов реализуется в рамках формирования геоэкологической экономики нового типа. (Е.В. Мелокумов Экологическая полезность, занятость и деньги; Е.В. Мелокумов О применении конструкции жадной суммы к теории денег; Е.В. Мелокумов Экологическая безопасность и риски в задачах оптимального управления в экономике).

Реляционная статистическая концепция исследуется на выполнение принципа соответствия различным частям традиционной теории. Время характеризуется не только изменчивостью: понятие «настоящее» (“the now”) не менее важно, чем «длительность», без введения времени как состояния трудно, по нашему убеждению, понять необратимость времени. Определение момента времени «в пространственных терминах» позволяет искать связь с энтропией. Вводятся понятия интервалов обратимого и необратимого времени. Обсуждаются статистические квантовые соотношения. В данном статистическом подходе квантовые эффекты определяются отклонением геометрии от евклидовости на микромасштабах и связанного с этим индетерминизма движения. Проявление гравитационных эффектов отвечает другому отклонению от осреднения, поскольку массивное тело нарушает равномерное и однородное распределение движущихся частиц, задающее базисный ход идеальных часов и свойства масштабных линеек. Метрика искривленного пространства-времени получается без обращения к уравнениям гравитационного поля. Решение проблемы темной материи видится на пути уточнения статистического описания на больших пространственных масштабах без введения гипотетической субстанции.

Согласно биохронологической теории Б.А. Никитюка, все существующее многообразие конституций человека и конституциональных проявлений возникает за счет различий в темпах роста и развития листков зародышевого яйца: внутреннего, среднего и внешнего. Темпы роста и дифференцировки зародышевых листков сказываются на внешнем облике человека, его физиологии, анатомии мозга, нейродинамических качествах, психомоторике. Тем самым они сказывается на особенностях психики, времени реакций, доминирующем переживаемом времени, личностных и социальных показателях. На темпы роста и развития зародыша влияют генетика, социальная среда и природная среда обитания. К важнейшим показателям личности человека относятся особенности функциональной асимметрии мозга  и доминирующий стиль мышления: «правополушарный», «левополушарный», интегральный, смешанный. От доминирующего стиля мышления зависит настроение, самооценка, энергичность, специфика творчества, субъективно воспринимаемое время: устремленность в будущее, обращенность в прошлое или ахронность. Доминирующий стиль мышления в обществе проявляется в социальных процессах, творениях культуры, включая музыку, тяготении к демократическому или авторитарному правлению и др.В докладе обсуждаются результаты исследования психофизиологических показателей жителей Ленинграда-Санкт-Петербурга 1925-1990 г. р. в связи с условиями природной среды раннего эмбриогенеза и онтогенеза, а также условиями текущего периода. Подробно рассмотрены следующие исследования: 1. функциональной асимметрии мозга; 2. показателей мышления и их суточных, сезонных, многолетних изменений; 3. особенностей музыкального мышления и эмоционально-акустического языка; 4. показателей суточных хронотипов и адаптивности к суточному ритму «сон-бодрствование»; 5. времени реакций на зрительные и слуховые стимулы (совместная работа с К.И. Павловым). Прослежены сопряженность динамики исследованных показателей человека с динамикой последующих геокосмических условий в период раннего эмбриогенеза и онтогенеза, а также в период проведения экспериментов: гравитации, констелляций планет Солнечной системы, межпланетного магнитного поля, возмущенности геомагнитного поля, солнечной активности, региональных показателей температуры, осадков, длительности светового дня. (О.Д. Волчек. Геокосмос и человек. – СПб., 2006; О.Д. Волчек. Астрономические явления и циклы восточного календаря. Суточная и многолетняя динамика показателей мышления - Ставрополь, 1999.)

При разработке школьных мультимедийных учебников нужно делать текст возможно более лаконичным. Средства "лапидаризации" можно найти среди "недокументированных возможностей" русского языка – конструкций, не обсуждаемых в школьных учебниках. Для лаконичного описания событий нужны, в частности, детальные классификации обстоятельств времени.

Проведено комплексное исследование взаимосвязи ритмов функции одиночной нервной клетки (электрическая активность, аксоплазматический ток, золь-гель переходы в компартментах клетки), ее энергетики (ритмы агрегации митохондрий, потребления кислорода, окислительного метаболизма) и биосинтеза (содержание и биосинтез белка, перераспределение локальных концентраций, ритмы агрегации ретикулюма). Величина и знак ответной реакции на одно и то же внешнее воздействие зависит от фазы ритма энергетического обеспечения. Основой биологических часов на уровне клетки (смены направления движения «маятника») является переменно-приоритетный принцип распределения энергии на процессы разной инерционности и энергоемкости. Устойчивость любой биосистемы основана на согласовании ее временной организации с ритмами внешней среды, включая другие биосистемы, чередовании ее активной стратегии адаптации в фазах роста и развития со стратегией экономичности в фазах дефицита внешней энергии.  Старение биосистем является следствием преобладания стратегии экономичности, снижения гомеостатической мощности и резервов саморегуляции при обучении и адаптации. Биологическое время измеряется числом переходных процессов, актов, реакций. Суперпозиция постоянно идущих переходных процессов определяет нелинейность и варьирование периодов биоритмов. Эволюция и уровни интеграции биосистем отражают последовательное усвоение все более медленных ритмов внешней энергии.  Предложен универсальный энергетический критерий направленности биологических процессов. Биорезонанс в отличие от одночастотного резонанса в неживых системах основан на многочастотном параллельном резонансном захвате. Биологические коды с инвариантным соотношением биоритмов в их иерархии сочетают высокую помехоустойчивость с чрезвычайной чувствительностью биосистем к биологически значимым многочастотным сигналам.  Разработана естественная эволюционная классификация длительностей переходных процессов, коэффициентов времени обратных связей и периодов биоритмов всех иерархических уровней биосистем.  Следствием естественной классификации биоритмов являются разработанные методы хронодиагностики по наличию и степени фазовых, системных и иерархических десинхронозов, позволяющих прогнозировать динамику биосистемы, нарушения функционального состояния клетки и других биосистем,  заболевания организма на ранней доклинической стадии, индивидуально оптимизировать лечебные воздействия. Другим следствием являются методы биоуправляемой хронофизиотерапии, позволяющие по сигналам с датчиков пульса и дыхания синхронизовать лечебные воздействия с увеличением кровенаполнения ткани и увеличением энергообеспечения ответных реакций клеток в фазах повышения чувствительности и тем самым восстанавливать согласование биоритмов, интегральную целостность организма и устранять патологические десинхронозы. (С.Л. Загускин «Ритмы клетки и здоровье человека»,  изд-во ЮФУ, Ростов-на-Дону, 2010. 292 с.)

Обоснована необходимость и актуальность формирования нового научного направления – экспериментальной и практической темпорологии. Существующие фундаментальные физические теории не отвечают на вопрос: что является причиной монотонного нарастания временной координаты у всех массивных физических объектов. Этот и другие вопросы, связанные с понятием времени, являются предметом исследования формирующейся научной дисциплины – теоретической темпорологии, т.е. науки о времени. В то же время в рамках различных отраслей физики уже накоплен экспериментальный материал о свойствах течения времени. По ряду направлений теоретические исследования вышли на практический уровень, в частности, при конструировании ускорительных систем в экспериментальной физике особенности течения времени учитываются в конструкциях аппаратов космического базирования для глобальных навигационных систем. В связи с этим уже возникли условия для обобщения такого материала в рамках общего научного направления, что позволит анализиро-вать его с единых научных позиций. Формирование базы экспериментальных исследований в этой области окажет положительное влияние на планирование и проведение новых экспериментов по исследованию течения времени и его практическому использованию, станет основой для построения и экспериментальной проверки разрабатываемых теорий течения времени.

В современной физической картине мира, за исключением квантовой физики, современный наблюдатель слабо просматривается как равноправный элемент, обладающий определенными объективными свойствами, которые должны дополнять свойства наблюдаемого объекта. В связи с этим, большинство физических законов и уравнений обратимы во времени. Поэтому, если говорить о времени не только как о натуральном ряде чисел, но и как об определенном физическом свойстве системы, включающей наблюдаемый объект и наблюдателя, необходимо учитывать специфику наблюдателя при описании тех или иных природных явлений. С физической точки зрения, современный наблюдатель – это определенная система отсчета, относительно которой рассматривается данный пространственно-временной объект, и от того как задана система отсчета наблюдателя, будет во многом зависеть и наблюдаемая картина. Теория относительности блестяще продемонстрировала это по отношению к пространству, но в отношение времени, к сожалению, остановилась на работах В. де Ситтера, показавшего в рамках статичного мира, что время, с точки зрения ОТО, мало чем отличается от пространства – оно тоже преобразуется определенным образом, и его бесконечность может быть локализована (перенормирована) с таким же успехом, как и пространственная бесконечность в пределах соответствующего горизонта. В принципе, ничто не препятствует развитию этой идеи применительно к эволюционирующим физическим системам, включая нестационарную вселенную Фридмана. Время в таком случае приобретает, вообще говоря, относительный смысл в естественных науках – в частности, в космологии, астрофизике, геофизике, термодинамике – и в силу этого оказывается доступным для наблюдения и физического анализа. (А. Карташов "Побеседуем о времени" // LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012, 297 с.)

В начале 2012 года на сайте Корнельского университета была опубликована наша статья по имитации релятивистского времени и кинематических эффектов СТО. За год до этого на международной конференции PIERS в Марракеше (Марокко) нами был сделан доклад на эту же тему. В 2012 году издательством E-bookPartnership выпущен электронный вариант книг "An Entertaining Simulation of the Special Theory of Relativity using methods of Classical Physics " на английском языке, а издательством УРСС выпущена книга «Занимательная имитация специальной теории относительности средствами классической физики» на русском языке. Доклад будет посвящен описанной в нашей книге имитации. В книге рассмотрено поведение объектов, которые, будучи тихоходными, ведут себя, тем не менее, по законам, аналогичным законам специальной теории относительности. Элементарными средствами классической физики сымитированы релятивистское время и релятивистские эффекты специальной теории относительности Эйнштейна – лоренцевское сокращение, замедление времени, релятивистские эффекты Доплера, эффект Скобельцына-Белла, релятивистское сложение скоростей. Получены преобразования Лоренца. Показаны пути имитации  четырехмерного пространства-времени. Имитация наглядно показывает простоту и «приземленность» специальной теории относительности. Из имитации, дающей преобразования Лоренца, вытекает возможность использования в этой модели «четырехмерного формализма», не отличающегося от формализма Минковского. Т.е. примитивнейшая модель приводит к возможности описания «принципа действия» этой модели в четырехмерном пространстве-времени. Уже после издания книг мы обнаружили, что при уточнении определения понятия сымитированного времени и введении определенных условий искусственно введенная нами в предыдущих работах предельная скорость плавсредств появляется как естественное следствие этих условий. Т.е. скорость плавсредств в сымитированном времени становится предельной «сама по себе». Тем самым достигается имитация предельного характера и постоянства скорости сигнала (скорости света), о чем также будет сказано в докладе.

В основе мира классической механики лежат всеобщие Законы Природы. Этот мир не имеет истории, не эволюционирует. Он вечен. В нем не должно быть специфического, поскольку оно логически несовместимо с всеобщим. Поэтому время в нем всеобщее, бесконечное, однородное и непрерывное. В мире много специфического. Он имеет историю. Он эволюционирует. Можно ли выстроить конструкцию времени, наделенного противоположными, чем время Ньютона, свойствами: собствен-ное для процессов и систем, конечное, неоднородное и прерывное? Каким оно будет, и как будет выглядеть мир? Наряду с обычным временем мы ввели понятия деление, или длительность, наряду с осью времени – ось длительностей. Важным оказался диапазон длительностей, в границах которого заключены состояния. Состояние вводится как постоянство качественных характеристик процесса. Наблюдатель должен выбирать границы своего диапазона, чтобы картина была определенной, логически непротиворечивой и чтобы выделять нужный уровень. Настоящее в отличие от прошлого и будущего длится. Выстроена временная многоуровневая структура происходящего (например, климатов Земли разных масштабов). Теперь мы не прогнозируем будущее, а выявляем многоуровневые временные структуры систем и процессов, их организацию. Представляется, что вводимое таким образом время может послужить методологической основой для разработки специфических для каждой науки понятий времени.

На основе «принципа максимума информации» (Г.А. Голицын) логико-дедуктивным методом получены основные концепции воспринимаемого Пространства и Времени. Воспринимаемое Пространство дедуцируется как следствие тенденции экспансии системы (роста энтропии ее состояний) в сочетании с тенденцией экономии доступного системе ресурса. Воспринимаемое Время получается на базе тенденции минимизировать энтропию поведенческих ошибок, совершаемых системой, в сочетании с борьбой против «шумов» (нарушений искомых закономерностей). Обе концепции создают почву для соответствующих феноменов в различных сферах, включая культуру и искусство. (Golitsyn, G.A., Petrov, V.M. Information and creation: Integrating the “two cultures’ – Basel; Boston; Berlin: Birkhauser Verlag, 1995. Голицын Г.А. Информация и творчество: На пути к интегральной культуре. – М.: Русский мир, 1997.)

История ракетно-космической техники свидетельствует, что при испытаниях, запусках ракет, операциях на орбите, при спуске и посадке космических летательных аппаратов не удаётся избежать аварийных ситуаций. В условиях соперничества двух космических держав решающую роль играл фактор времени, поэтому при создании сложных технических систем сознательно принимали неоптимальные и часто рискованные решения. Система обеспечения безопасности "Востоков" и "Восходов" С.П. Королёва. Лётные испытания и эксплуатация кораблей "Союз" и орбитальных станций. Борьба с неустойчивостью жидкостных ракет. Ошибки, связанные с человеческим фактором.