© В.Г.Ванярхо

Метод исследования структуры потоков времени, ответственных за величину энергии макроскопических флуктуаций Шноля и явление фрактальности

В. Г. Ванярхо

1. Качественные свойства открытых систем и проблема целостного описания их свойств. Главным достижением науки ушедшего века считают доказательство того, что все системы являются открытыми. Открытость систем означает непрерывный процесс взаимообусловленного существования системы и окружающего мира. Взаимообусловленность проявляет собой целостность энергии двух форм материи - в виде вещества и в виде поля, Е=mc2 и Е=hw, которыми системы обмениваются с окружающим миром. В таком единстве вещество представляет собой энергию поля очень высокой концентрации [1 3]. В открытых системах непрерывно происходит концентрация энергии полей известных фундаментальных взаимодействий в энергию единого поля [4-8]. Энергия этого поля концентрируется в вещество [5]. Для того чтобы энергия различных полей стала единым видом энергии, которая концентрируется в вещество, необходимо, чтобы фазовые скорости волн этих полей совпадали. Прежде всего это касается волн гравитационного и электромагнитного полей, поскольку их взаимодействие определяет распределение вещества во вселенной [113,14]. Такое взаимодействие происходит области низких и инфранизких частот, характерных для энергии гравитационного поля. Именно в этих областях частот, относящихся к процессам типа фликкер-шума, происходит процесс самоорганизации пространственно-временной структуры элементов и их потоков [1-4]. Процессы упорядочения энергии – это процессы самоорганизации. Понятие “вещество” включает в себя отличную от единого поля форму распределения энергии, очень высокую ее концентрацию. Все, что названо веществом, характеризуется меньшей изотропностью пространства, чем единое поле. Веществом может быть долгоживущая флуктуация с большей плотностью энергии, чем в едином поле, частица или совокупность частиц и тел. При нарушении условий устойчивости единого поля, вещество уменьшает свою массу за счёт распределения его энергии в пространстве в виде энергии различных полей.

Качественным свойством открытой системы являются градиенты потенциалов полей и концентраций веществ, поскольку система встроена в развивающейся окружающий мир, принадлежащий развивающейся вселенной. Градиенты ответственны за возникновение и существование потоков энергии поля и вещества. В потоках происходит упорядочение энергии поля в вещество, возникают различные структурные элементы природных систем. Открытость является необходимым условием самоорганизации динамической структуры системы[1 15,8].

Открытую систему нельзя вычленить из окружающего мира и разложить на составные элементы, как это обычно делают для анализа зависимости свойств системы от её состава и структуры, поскольку в результате такой операции система теряет ряд свойств обусловленных её целостностью с окружающим миром. Для описания свойств открытой системы целесообразно использовать представленную выше модель единой динамической структуры процессов самоорганизации системы и открытого мира, параметры которой можно выявить спектроскопией фликкер-шума (СФШ) [4,7]. Цель настоящей работы показать, что системы, в которых обнаружены макроскопические флуктуации С.Э.Шноля [9-13] принадлежат динамической структуре пространственно-временного континуума процессов самоорганизации открытого мира, что тонкая структура макроскопических флуктуаций (МФ) энергии обусловлена инвариантностью структуры времени и макроскопическими флуктуациями собственного времени процессов самоорганизации.

2. Процесс фликкер - шума как проявление свойств целостности динамической структуры открытой системы и окружающего мира. В соответствии с современной методологией системных исследований открытых систем, только если в качестве теоретического объекта исследования выбран процесс, который сохраняет одновременно независимые свойства исследуемой системы, соотносительные свойства и целостные свойства среды [115,8,14], представляется возможным не противоречивым и полным образом описать свойства системы с сохранением свойств целого мира, которому она принадлежит.

Благодаря универсальности процессов типа фликкер-шума (ФШ), которые присущи всем системам в диапазоне частот от 10-17 Гц (Вселенная) до 1024 Гц (протон) [11,19-50], эти процессы обладают независимыми, соотносительными и целостными признаками, и это позволяет считать их критерием целостности открытой системы и открытого мира [4].

Закономерности изменения спектральной плотности мощности различных планетарных, природных, социальных и техногенных процессов в области низких частот обусловлены закономерностью ФШ. Для процессов типа ФШ величина количественного параметра фиксируемого свойства системы обратно пропорциональна частоте наблюдаемого события

S (w ) = 1/w 1-2, (1)

где w - частота проявления какого-либо события; S(w ) – количественная характеристика события. В спектроскопии – это спектральная плотность мощности фликкер - шума (ФШ).

3. Макроскопические флуктуации энергии и их объяснение в литературе. Показано, что при последовательных измерениях ферментативной активности растворов белков, титра SH- групп, скоростей химических реакций, электрофоретической подвижности клеток, интенсивности радиоактивного распада, оптической активности и фликкерных шумов и любых других процессов вследствие флуктуаций получают последовательность дискретных величин. Форма соответствующих гистограмм сходна в каждый данный момент для процессов разной природы (рис.1) и изменяется с высокой вероятностью одновременно в разных процессах и при больших расстояниях между лабораториями в сотни и в тысячи километров. Тонкая структура гистограмм проявлена пятью максимумами [9-12]. Это можно увидеть на рис.1(слева), опубликованном в работе [9]. На рис.1 представлены результаты наблюдения сходства формы гистограмм при одновременных измерениях процессов разной природы. В частности “Совмещены две гистограммы опыта 4.07.1984 г. - одна построена по 250 измерениям скорости химической реакции аскорбиновой кислоты с дихлорфенолиндофенолом, другая по такому же числу синхронных измерений B-активности 14С”.

Приняв за исходное положение отсутствие зависимости от времени микроскопических процессов, и позже доказав такую зависимость (в ряду последовательных гистограмм любая гистограмма с высокой вероятностью сходна с ближайшими соседями и повторяется с периодом в 24 часа, 27 суток и около 365 суток), авторы [9] выдвинули гипотезу о возможной связи МФ с природой “…универсального агента, управляющего реализациями конкретных форм дискретных распределений. Одной из возможностей здесь может быть изменение масштаба в натуральном ряду чисел, т.е. "изменение размера единицы". Например, единицы времени. Такое глобальное изменение масштаба мира может быть следствием гравитационных возмущений - изменения кривизны пространства – времени”.

Для объяснения некоторых качественных свойств гистограмм, авторы [13] допускают низкочастотную 1/W модуляцию временных рядов.

4. Макроскопические флуктуации Шноля как свойство процессов типа фликкер-шума. Показано [13], что распределение скоростей реакций, претерпевающих МФ, является многомодальным. Отмечено существование низкочастотной и высокочастотной составляющих МФ [11,12]. Для различных рядов экспериментальных данных установлено возрастание спектральной плотности при уменьшении частоты. Зависимость спектральной плотности от частоты имеет вид гиперболы – кривой, которая выражает зависимости спектральной плотности мощности процессов типа фликкер-шума от частоты и описывается (1). Высказано предположение: Отнесение МФ к классу 1\w процессов указывает, возможно, на существование однотипного механизма у 1\w процессов и МФ, либо на зависимость МФ от других 1\w процессов” [13]. Это указывает на то, что постижение природы макроскопических флуктуаций связано с познанием природы процессов типа фликкер-шума [1,2].

5. Спектроскопия фликкер-шума. Параметры динамической структуры открытой системы могут быть выявлены благодаря новому научно-техническому направлению - спектроскопии фликкер-шума (СФШ) [1,2]. В основу СФШ положен определённый алгоритм обработки данных зависимости количественного параметра наблюдаемого события S(w ) от частоты w его наблюдения [5,6]. Особенностью нового алгоритма обработки зависимости S(w ) от w является возможность экспериментального выявления частотных областей устойчивости нескольких процессов существующих в области ФШ. Каждой такой области принадлежит совокупность параллельных прямых, проведённых через экспериментальные точки значений S(w ), с определённым значением тангенса наклона к оси абсцисс. Пример спектрограммы зависимости S(w ) от w фликкер-шума полученной в результате такой обработки показан на рис.2. При этом каждой прямой принадлежит максимально возможное число экспериментальных точек - значений S(w ). Пересечения различных семейств таких прямых, принадлежащих различным частотным диапазонам, фиксируют критические частоты w кр, определяющие величины диапазонов частот =w кр(n)-w кр(n-1) , где n – порядковый номер интервалов частот. Число выявляемых таким образом частотных диапазонов равно 5-7.

Рис.2.Зависимость спектральной плотности мощности ФШ S(w ) от частоты w .

Наличие критических частот w кр свидетельствует об изменении структурной организации [116]. Поэтому, каждому частотному диапазону соотнесено субпространство в динамической структуре объекта, в котором энергия определённым образом упорядочена в поток. Одно субпространство отличается от другого определённой степенью изотропности и энергией, сконцентрированной в потоке [7]. Существование потоков в структуре электрического тока и в других неравновесных системах предсказано в работе[119а]

Возможность выявить экспериментально критические интервалы частот, позволяет зафиксировать для каждого процесса упорядочения энергии гравитационного и электромагнитного полей и вещественных структурных элементов в единый поток следующие параметры [1,2,5,7]:

- спектр значений собственного времени =процессов упорядочения энергии полей различной природы в массу структурных элементов формирующих поток энергии (2);

─ скорость накопления энергии динамическими структурными элементами, при уменьшении частоты в пределах заданного интервала D w i,j…,,k (3);

- энергию процесса =VS(w)=V[S()-S()] (4);

(здесь V –объём системы). Энергия процесса – разность величин энергии выделенной при распаде структурных элементов максимальной {S()} и минимальной {S()} массы, возникших в процессе самоорганизации с собственным временем= в объёме системы V.

Динамическая структура открытой системы, определена спектром величин действия D(:

D(i,j,…,k = D E i,j,…,k ´ D t i,j,…,k (5)

Спектр величин действия фиксирует взаимозависимость пространственных (4) и временных (2) параметров в динамической структуре процессов упорядочения энергии открытой системы.

Доказано, что ФШ представляет собой не один случайный процесс, как считали ранее, а совокупность процессов самоорганизации [5]. Поэтому фликкер - шум не может быть представлен гиперболой (уравнение 1), а должен быть описан

уравнением (6).

Особенностью динамической структуры процессов самоорганизации проявленных СФШ является:

® ¥ . [9]

Параметры (2-6) зависят от изменяющегося во времени гравитационного поля [5-7].

6. Пример зависимости величины макроскопических флуктуаций энергии от времени. Методом СФШ исследована динамическая структура открытой системы “электрический ток” [1,2,5,6]. Полученные результаты представляют интерес для объяснения природы и зависимости энергии МФ от времени. Прежде всего, они устанавливают зависимость между собственным временем упорядочения энергии – массой структурных элементов – напряжённостью гравитационного поля. Напряжённость гравитационного поля определяет время процесса упорядочения энергии поля в массу элементов динамической структуры электрического тока, который протекает через монокристаллическую плёнку полупроводника [5,7].

Такой вывод получен благодаря открытию зависимости между массой-энергией структурных элементов электрического тока, собственным временем упорядочения энергии поля в их массу и квазипериодическим изменением напряжённости гравитационного поля (рис.3) [5]. На рис.3 показано, как изменяется масса-энергия структурных элементов электрического тока – пространственно-временных диссипативных структур (ПВДС) в зависимости от времени суток. Эта зависимость проявлена благодаря открытию длительного существования ПВДС на определённых частотах. На рис.3 показано это явление. Наличие интервалов (рис.2) указывает на существование нескольких процессов упорядочения энергии гравитационного и электромагнитного полей в массу структурных элементов, формирующих потоки энергии в структуре электрического тока в интервале частот[3,4]. Таких временных интервалов при исследовании ФШ динамической структуры электрического тока оказалось пять. Изменение массы ПВДС различных частотных диапазонов (рис.2), происходит в противоположных фазах. Что бы проследить временную зависимость влияния глобальных пространственно-временных изменений на результирующий процесс перераспределения массы-энергии между ПВДС различных потоков энергии, были суммированы для каждого часа суток значения S(Wi) (параметры процессов, сопровождающихся увеличением массы-энергии ПВДС) и S(wj) (параметры процессов уменьшения массы ПВДС). Методика определения величинS(wi) и S(wj) описана подробно в работе [7] Графическая зависимость от времени алгебраической суммы (7)

для частот, на которых в фиксированное отмечены изменения спектральной плотности мощность шума, представлена на рис.4

Рис.4. Зависимость от времени суток изменения относительной величины массы - энергии ПВДС электрического тока, принадлежащих пяти различным потокам энергии в диапазоне частот 12,5 – 1275,5 Гц

(-- 16-17 марта; - - 11-12 мая).

Представленное на рис 4. изменение массы-энергии позволяет выявить интервалы времени, когда изменялась напряжённость гравитационного поля в географической точке проведения экспериментов: с 12-13, 16-17, 18-21, 0-4, 6(7)-8, 10-11 часов. Напряжённость гравитационного поля изменялась квазипериодически с периодом 160 мин, близким к периоду пульсации “поверхности” Солнца [1 25, 26]. В указанные интервалы времени уменьшалась масса ПВДС электрического тока, вероятно, из-за рассогласования фазовых скоростей электромагнитного поля исследуемой системы и гравитационного поля окружающей среды. Это обусловливало уменьшение количества выделенной энергии. Поскольку число частотных областей ФШ, в которых происходил такой процесс, равнялось пяти, то эти процессы должны были проявить себя в уменьшении энергии пяти макроскопических флуктуаций перехода неравновесной системы в более устойчивое состояние

7. Ведущие потоки времени и действия в динамической структуре открытой системы

Экспериментально установлено, что динамическая структура открытой системы, взаимодействующая с измерительной аппаратурой в процессе своего перехода в более устойчивое состояние, представлена спектром собственного времени процессов упорядочения энергии поля ввещество, спектром значений выделяемой энергии и спектром величин действия [8]. Это позволяет для удобства рассматривать отдельно структуру времени, структуру распределения массы-энергии и структуру действия, которые зависят от напряжённости гравитационного поля [1,2,5,7].

Все перечисленные параметры связаны между собой, зависят от времени суток. Это указывает на единство пространственно – временных изменений в исследуемой системе и в окружающей среде [8]. Спектр значений собственного времени, который описывает структуру времени, состоит из 5-7 значений, определяемых величинами интервалов частот устойчивости соответствующих процессов (рис.2). Эти значения зависят от времени суток и сезонных изменений [1]. На рис 5 показано как изменяется собственное время 3-х процессов упорядочения энергии в потоки в структуре электрического тока в зависимости от времени суток. Условия экспериментов, результаты которых представлены на рис 3, 4 и 5, одни и те же. Верхняя кривая относистся к времени наиболее устойчивого процесса в наиболее узком диапазоне частот.

Рис.5. Изменение собственного времени ведущего процесса в структуре электрического тока по отношению к изменению времени менее устойчивых процессов.

Особенностью структуры собственного времени процессов самоорганизации потоков энергии неравновесной системы, является изменение собственного времени процесса, который характеризуется наибольшим временем, самой высокой устойчивостью структурных элементов и малыми значениями частот проявляемого события, в противоположной фазе изменению собственного времени всех остальных менее устойчивых процессов.

Малая величина частотного диапазона (50 -150 Гц) определяет большую величину собственного времени упорядочения энергии наиболее устойчивого процесса (верхняя кривая). Например, время такого процесса, формирующего собственный поток упорядоченной энергии в структуре электрического тока протекающего через полупроводник [2,7], изменяется в диапазоне 10-2– 10-3 с, что на порядок больше собственного времени самоорганизации третьего потока устойчивого в диапазоне 580 -1275 Гц больших частот (третья кривая, рис.5). Противоположное по фазе изменение бо'льшей величины времени наиболее устойчивого процессов, по отношению к процессам менее устойчивым, наряду с явлением перераспределения энергии между потоками (рис.3, 4), указывают, вероятно, на явление перераспределения собственного времени между устойчивым и остальными процессами самоорганизации структурных элементов различных потоков. Есть основания полагать, что процесс наиболее узкого частотного диапазона, характеризующийся малыми значения частот и большой устойчивостью “вещества” в виде пространственно-временных диссипативных структур, задаёт ритм остальным процессам упорядочения энергии поля и “вещества” в потоки массы-энергии. Поэтому его можно считать ведущим “центром” по отношению ко всем другим процессам самоорганизации динамической структуры открытой системы.

8.Причина и “механизм” выделения энергии в виде макроскопических флуктуаций.

Перераспределение времени имеет направленность от большего к меньшему, от ведущего процесса ко всем остальным [1,2]. Это позволяет говорить о существовании потока времени и его направленности, т. е. об субстанциональных свойствах времени, о которых писал Н.А. Козырев [1 51]. Рассматривать в отдельности субстанциональные свойства времени можно только при условии учёта субстанциональных свойств энергии как сопряженного параметра времени, поскольку они связанны между собой величиной действия.

Полученные в [1,2] результаты позволяют объяснить активные субстанциональные свойства времени (направленность и плотность) как проявления субстанциональных свойств энергии, обусловленных существованием структуры действия и направленностью его перераспределения.

Но для этого необходимо учесть условия устойчивости динамической структуры неравновесной открытой системы, принадлежащей структуре пространственно-временного континуума окружающего мира: структура обладает максимальной устойчивостью тогда, когда каждый поток её энергии, фиксируемый соответствующей величиной действия, характеризуется максимальной изотропностью (максимальной энтропией) и минимальным действием [4,6].

Рассмотрим поток времени в динамической структуре открытой неравновесной системы, как перераспределение от потока с большим значением собственного времени (более узкого частотного диапазона) к потоку (к потокам) с меньшим временем. Это перераспределение приводит к увеличению собственного времени процесса самоорганизации в более широком частотном потоке и, соответственно, к уменьшению величины энергии этого процесса, поскольку призведение энергии на время должно соответствовать постоянной величине действия. Таким образом, перераспределение времени вызовет процесс “сброса” энергии в структуре неравновесной системы.

В результате активности собственного времени, возникает поток энергии, которой направлен против потока времени, то есть от менее устойчивых потоков к самому устойчивому процессу упорядочения энергии. Активность времени и свойства её структура обеспечивает принцип наименьшей энергии. Активность времени является причиной второго начала термодинамики.

Если проанализировать физические эффекты, которые наблюдал Н. Козырев, то можно прийти к выводу, что изменение “плотности” времени, вероятно, проявляется в изменении потока времени и плотности действия.

9. Природа макроскопических флуктуаций

9.1 Инвариантность структуры времени как причина явления фрактальности.

Поскольку для объяснения тонкой структуры гистограмм С.Э. Шноль и его коллеги использовали модель генератора случайных чисел (ГСЧ), мы решили исследовать структуру фликкер-шума ГСЧ. Оказалось, что структура ФШ ГСЧ не представляет собой исключения из выявленной нами раннее закономерности. Проведённые нами исследования ФШ различных систем показали, что структура ФШ, выделяемая описанным выше алгоритмом (рис.2), состоит из пяти-семи экспериментально выявляемых частотных областей. С каждой областью, как предполагается, связан процесс упорядочения энергии [3,4]. Легко проверить, что структура ФШ ГСЧ действительно состоит из 5-7 частотных областей. Для этого необходимо включить генератор случайных чисел, задать соответствующий числовой ряд и программу, которая зафиксирует количество чисел, повторяющихся 0, 1, 2, и т.д. раз. Результаты такого исследования приведены на рис.6.

На рис.6 (для 15 часов 06.03.03) показана частота появления (ось Х) чисел 1 раз в 1 потоке, 2 раза – во втором, …, 5 раз в пятом потоке (ось Y). Частота появления n-раз числа в соответствующем потоке, рассчитана как отношение числа чисел в соответствующем потоке к заданному условием эксперимента общему числу чисел.

Знание “длины” числового ряда, (103, 104, 105), позволяет определить время исх, затрачиваемое генератором случайных чисел на перебор чисел, принадлежащих соответствующему ряду. Величинаисх определена значением экстенсивного параметра, - количеством чисел-элементов числового множества, то есть “длиной” ряда.

Экспериментально выявленное количество чисел в соответствующем потоке, каждое из которых повторяется n – раз (n = 1,2,3,4,5,6,7), позволяет оценить время формирования соответствующего потока1 потока, 2 потока, …, 7 потока..

Установлено:

Эти результаты в совокупности указывает на инвариантность структуры времени. Впервые получены результаты, которые доказывают инвариантность и фрактальность структуры времени, в соответствии с которыми происходит формирование потоков энергии при переходе неравновесной системы в более устойчивое стационарное состояние.

Структура времени инвариантна относительно экстенсивного параметра системы.

Есть основания полагать, что явление возникновения фракталов в природе связано с потоками энергии, время формирования которых предопределено количественными свойствами инвариантной структуры времени [2]. При переходе неравновесной открытой системы в стационарное состояние, структура потоков времени определяет структуру распределения энергии в виде 5-7 потоков, формирующих ядро энергетического фрактала. Последующий переход системы в состояние с наименьшей энергией происходит из 5-7 состояний, зафиксированных “концами” 5-7 ветвей предыдущей стадии развития фрактала. Последовательность стадий таких временно-пространственных переходов определяет макроскопическую форму фрактала, например, узоров на замороженном стекле или форму снежинки.

Рассмотрим более подробно, применительно к феномену МФ, “механизм” перехода неравновесной открытой системы в более устойчивое стационарное состояние.

9.2 Структура потоков времени как причина структуры потоков энергии и тонкой структуры макроскопических флуктуаций Шноля.

Особенностью структуры гистограмм (см., например, рис.1,4,9, 10 работы [9] или рис.1 этой работы) является пять максимумов энергии восходящей части квазипериодической кривой, обозначающей отклонения от распределения Пуассона.

Поскольку процессы, которые формируют МФ, принадлежат частотной области ФШ представленной пятью временными интервалами отражающими структуру времени процессов упорядочения энергии системы и гравитационного поля окружающей среды, то пять экстремумов, указанных на рис.1 и 7, связаны с выделением энергии при разрушении структурных элементов пяти её потоков.

Причиной выделяемой энергии, как показано выше, является процесс перераспределения собственного времени процесса самоорганизации от наиболее устойчивого процесса к менее устойчивым. Благодаря такому перераспределению происходит стабилизация менее устойчивых процессов, увеличивается их собственное время, достигаются минимальные значения энергии этих процессов и минимум энергии всей динамической структуры системы, а значит её устойчивость [1,2,5].

Наибольший максимум на рис.1 и 7 соответствует, вероятно, разрушению наиболее устойчивых структурных элементов, существующих в наиболее узком диапазоне частот, Согласно уравнению (6), величина выделяемой энергии в виде S(w) тем больше, чем меньше частота и уже частотный интервал. Последние два условия обеспечивают наилучшие условия для накопления энергии гравитационного поля структурными элементами [4-7].

9.3 Объяснение зависимости величин макроскопических флуктуаций от времени суток. На рис.7 (слева) приведены результаты измерений радиоактивного распада, представленные в [9]. “Измерения начаты в 23 ч 00 мин 18 февраля 1982 г. и закончены в 23 ч 00 мин 20 февраля 1982 г. Продолжительность построения каждой гистограмма равна 12 ч. Слоевые линии проведены через каждый час” [9]. Это даёт возможность нам выявить следующие закономерности зависимости величин амплитуд флуктуаций энергии от времени в течение первых (рис.7а и 7б) и вторых (рис 7в и 7г) суток.

1.Величина выделяемой энергии для фиксированного момента времени и соответствующего потока повторяется с периодом в 24 часа, что проявлено близкими величинами амплитуд.

2.Структура потоков выделяемой энергии и форма гистограмм зависит от скорости вращения Земли [127]. Форма гистограммы 19 февраля отличается от гистограммы 18 февраля.

3.Влияние Sq-вихря ионосферы в полуденные часы (рис7б, 7г) проявляется в изменении количества потоков: На рис 7б видно вырождение 5-го потока, а на рис 7г – его полное исчезновение.

Выявленные закономерности подтверждают выводы [1,5] о зависимости процесса накопления энергии гравитационного поля структурными элементами открытой системы (рис.4) от времени суток. Величина собственного времени упорядочения энергии поля в вещество, определяет величину аккумулированной энергии поля в массу структурных элементов и, соответственно, величину выделяемой энергии при распаде структурных элементов. Таким образом, величины выделяемой энергии, в виде амплитуд различных по времени процессов самоорганизации (рис 1, 7), зависят от гравитационного взаимодействия в системе “Солнце – Земля – Луна – исследуемая система”, которое определяет временные интервалы упорядочения энергии в структуре собственного времени процессов самоорганизации и квазипериодичность изменения времени каждого процесса (рис.5, рис 7).

Сосредоточим внимание на отрезке времени с 12 до 13 часов, когда над географической точкой проведения эксперимента проходит Sq-вихрь. Видно, что на этом отрезке времени изменяются условия самоорганизации и накопления энергии гравитационного поля массой вещественных структурных элементов. Масса уменьшается, и это проявляет себя в уменьшении величины соответствующей амплитуды, характеризующей величину фиксируемого потока энергии. Вероятно, именно эта причина ответственна за вырождение 5-го потока на рис 7б и 7г.

9.4 Синхронность формирования одинаковой формы гистограмм МФ в разных географических пунктах

Структура процессов фликкер-шума отражает структуру времени в виде 5-7 временных интервалов процессов самоорганизации и структуру энергии процессов упорядочения энергии в открытой неравновесной системе в виде пяти-семи потоков энергии. Эти потоки проявляют себя в таком же количестве макроскопических флуктуаций.

Собственное время процессов самоорганизации и энергия этих процессов, так же как величина их действия зависят от напряжённости гравитационного поля [1,2,5]. Одно и то же местное время означает жёсткую привязку структуры собственного времени процессов упорядочения энергии в системах, находящихся в различных географических пунктах, к одинаковому или близкому гравитационному взаимодействию в системе “Солнце - Земля – Луна – исследуемый объект”. Структура времени определяет время каждого из 5-7 процессов упорядочения энергии гравитационного поля в массу структурных элементов объекта. Чем больше время процесса, тем больше масса-энергия структурных элементов, тем больше выделяется энергии при их разрушении, которая проявляется в виде большой амплитуды макроскопической флуктуации.

Одинаковое гравитационное влияние на процессы аккумулирования гравитационной энергии, заданное одинаковым значением местного времени, определяет одинаковый характер гистограмм как по числу МФ, так и по величине их амплитуд.

9.5.Объяснение фрактальности тонкой структуры гистограмм МФ различных по природе и массе открытых систем. Масса структурных элементов различных природных систем [116, c 136] задана критическими рубежами их развития [116]. Масса систем определяет их максимальную частоту wf (Е=mc2 и Е=hwf). Эта частота ограничивает область низких частот, в которой структурные вещественные элементы аккумулируют энергию гравитационного, электромагнитного и других полей от нулевого значения до частот wf [1-6]. Эти частоты можно рассматривать как максимальные частоты процессов упорядочения энергии вакуума и полей и возникновения вещественных структурных элементов. Действительно, в области частот, от 0 до wf (Гц), относящихся к области фликкер-шума, происходит процесс самоорганизации пространственно-временной структуры элементов [7]. Показано, что временная структура процессов, принадлежащих области ФШ любой системы, состоит из одинакового количества временных интервалов, максимально из 5-7. Максимальное время всех процессов упорядочения энергии, задано экстенсивным параметром системы, её массой. Инвариантность структуры времени, наряду с явлением перераспределения времени от ведущего, наиболее устойчивого процесса к процессам менее устойчивым, указывает на фрактальность структуры времени. Фрактальность структуры времени определяет, вероятно, фрактальность распределения энергии в виде 5-7 потоков при переходе неравновесной системы в состояние, в котором она оказывает минимальное воздействие на окружающую среду. Благодаря инвариантности структуры времени и фрактальности распределения энергии в виде тонкой структуры гистограмм МФ, возможно такое изменение масштаба величины различных по составу и массе систем, которое обеспечивает совпадение формы гистограмм МФ различных процессов в различных системах, что отмечено в работе С.Э. Шноля и его коллег.

Заключение

В рамках модели пространственно-временной структуры открытых систем, описана природа феномена макроскопических флуктуаций. Существование МФ – это проявление структуры времени, параметры которой зависят от напряжённости гравитационного поля. Напряжённость гравитационного поля определяет время упорядочения энергии гравитационного поля в массу структурных элементов и, соответственно, энергию, которая выделяется при разрушении этих элементов в 5-7 потоках, проявленных таким же количеством МФ, величиной их амплитуд и тонкой структурой гистограмм. Количество выделенной в окружающее пространство энергии каждым из 5-7 потоков пропорционально величине времени аккумулирования энергии гравитационного поля структурными элементами этих потоков.

Переход неравновесной открытой системы в стационарное состояние, которое оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду, задан структурой времени, состоящей и 5-7 значений собственного времени процессов упорядочения энергии. Общее время всех процессов самоорганизации в области ФШ определяется экстенсивным параметром системы, её массой. Инвариантность структуры времени, а так же перераспределение времени от наиболее устойчивого процесса к менее устойчивым, позволяют предположить фрактальность потоков времени, которая ответственна за фрактальное выделения энергии в виде 5-7 потоков. Это вероятная модель возникновения и существования фракталов в природе и фрактальности рассматриваемых макроскопических флуктуаций энергии в частности.

Энергетическое распределение вещества в Земле, в окружающих нас системах, во вселенной, вероятно, предопределено фрактальностью времени. Из структуры ФШ и феномена МФ следует, что время первично, что “время предшествует бытию”.

Литература

  1. Ванярхо В.Г. Спектроскопия фликкер-шума – метод исследования динамической структуры “Собственное время самоорганизации – масса – энергия гравитационного поля”. Синергетика. Труды семинара. Т.6, Естественно-прикладные, социальные и гуманитарные аспекты. М, МГУ, 2003,с.68-89
  2. Ванярхо В.Г. Спектроскопия фликкер-шума - путь к познанию единства мира. В монографии “Стратегия жизни в условиях планетарного экологического кризиса” под ред. Красногорской Н.В. С.-П., Изд. “Гаманистика”, 2003, т.2,с 168-199
  3. Ванярхо В.Г."Обоснование возможности управления процессами самоорганизации ноосферы". // Труды Международной конференции "Стратегия опережающего развития для России XXI века”, Москва июнь 1999г., т.4 часть I I, стр. 43-51.
  4. Ванярхо В.Г. Единая структура процессов самоорганизации в природе и обществе: этический аспект закона устойчивости.//Материалы Московской междисциплинарной научной конференции “Этика и наука будущего”, М..15-16 февраля 2001г., с. 66-72
  5. Ванярхо В.Г. Способ определения приращения градиента силы тяжести. // Патент РФ № 2085473. Приоритет от 30.09.1994г.
  6. Ванярхо В.Г. Способ определения устойчивости структуры объекта. // Патент РФ №2080923. Приоритет от 30-09-1994г.
  7. Ванярхо В.Г. Структура электрического тока как сверхчувствительный детектор гравитационных волн и параметров структуры пространственно- временного континуума единого поля. // Международный конгресс - 2000. Фундаментальные проблемы естествознания и техники. Материалы: С.-П. Июль, 2000,с.46-57
  8. Ванярхо В.Г., Райчевич Д. Методология и практика исследования влияния целого на устойчивость его части в открытой самоорганизующейся системе "человек-общество-природа" // Международный конгресс -2000. Фундаментальные проблемы естествознания и техники. Материалы С.-П., июль 2000, с.57-68.
  9. Шноль С.Э., Коломбет В.А., Пожарский Э.В., Зенченко Т.А., Зверева И.М., КонрадовА.А. О реализации дискретных состояний в ходе флуктуаций в макроскопических процессах. Успехи физических наук, т.168, № 10 (октябрь 1998 г.)
  10. Шноль С.Э., Намиот В.А., Жвирбилис В.Е., Морозов В.Н., Темнов А.В., Морозова Т.Я. Возможная общность макроскопических флуктуаций скоростей биохимических и химических реакций, элетрофоретической подвижности клеток и флуктуаций при измерении радиоактивности, оптической активности и фликкерных шумов. Биофизика, т.28, 1983, вып.1, с. 153-156
  11. Шноль С.Э., Коломбет В.А., Иванова Н.П., Брицина Т.Я. Биофизика, 1980, т.25, №3, с. 409
  12. Перевертун Т.В., Удальцова Н.В., Коломбет В.А., Иванова Н.П., Брицина Т.Я., Шноль С.Э. Биофизика, 1981, т.26, с. 604
  13. Удальцова Н.В. Об отнесении макроскопических флуктуаций в водных расторов белков и других веществ к классу фликкер-шумов. Биофизика, 1981. т.26, №3, с.529-531
  14. Дружинин Д.Л., Ванярхо В.Г. Синергетика и методология системных исследований”. // Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник. 1988, М. Наука, 1989. С.291

………………………….

Литературная ссылка, например [1 16] , означает работу [16], которая указана в [1].