Модель развития открытой системы

Харитонов Анатолий Сергеевич, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

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

Второй закон термодинамики противоречит опыту эволюции биологических и социальных организмов. Этот факт, как научную проблему, раскрыл передо мной проф. химфака МГУ Н.И. Кобозев в 1968 г.

Суть этого противоречия состоит в том, что в статистической механике и термодинамике постулирована материя в виде субстанции, для которой введена модель равновесия частицы в двух классах переменных и инерциальная система отсчёта. Модель равновесия частицы, как первый закон механики Ньютона, привела к тому, что второй закон статистической термодинамики описывает эволюцию замкнутой системы к равновесию, к максимальному хаосу и к деградации. В то время как опыт показывает увеличение структуры в открытой системе, развитие и уход биологических и социальных организмов от гипотетического состояния равновесия. В. Томсон отметил в 1842 г., что «тело живого организма работает не как термодинамическая машина». Л. Больцман заметил в 1903 г, что живое борется за увеличение структурного многообразия при рассеянии солнечной энергии. С.И. Покровский отметил в 1914 г., что живое быстрее косного формирует новые структуры. В то время как законы механики и термодинамики пренебрегают структурой. Поэтому А.А. Богданов указал на необходимость разработки тектологии, науки об организации природы, общества и живых организмов.

К настоящему времени актуальность тектологии усилилось новыми опытными фактами от Космоса до генетики, в которых наблюдается ускоренное возрастание структуры и рост сложности открытой системы, а также ускоренный уход живых организмов от гипотетического состояния равновесия [предыдущий мой доклад на этом семинаре]. В то время как физика умеет описывать только ускоренное движение тела под действием внешней силы и её модели эволюции замкнутой системы противоречат известному опыту эволюции различных открытых сложных систем.

Разрешение этого фундаментального противоречия связано с разработкой теории отрытой сложной системы, как отметили Л. Онзагер, И. Пригожин. Такая теория содержит несколько нетривиальных новых решений. Первое, переход физики на модель открытой системы. Открытая система, как установил Н.И. Кобозев в 1943 г., генерирует новую структуру, стремясь к максимуму энтропии процесса рассеяния свободной энергии [1]. Этому максимуму энтропии процесса соответствует уменьшение термодинамической энтропии, которая характеризует состояния замкнутой системы. Так что для открытой системы не существует ни состояния равновесия, ни частиц с постоянной структурой и свойствами, а есть фундаментальный процесс генерации новой структуры. Следовательно, физика открытой системы должна иметь свой инвариант, своё уравнение симметрии и фундаментальный процесс, генерирующий новую структуру и свойства динамических элементов.

Второе, мы расширили постулат Л. Больцмана о статистическом равновесии частицы, введя новые логарифмические функции: меры хаоса и порядка, три класса переменных и новый трёхсущностный инвариант, приемлемый для моделирования как изолированной, так и открытой системы [2-4]. Третье, эти введения позволили установить новый для физики процесс изменения доступности (вероятности) изоэнергетических событий. Этот процесс протекает сразу в трёх классах переменных, поэтому он не мог быть изученным классическими физико-математическими моделями [5]. Четвертое. Наращивание актов возникновения новой структуры этим процессом описывается рекуррентным уравнением, связывающим три класса переменных. Такое рекуррентное уравнение привело к модели развития открытой сложной системы по трём золотым спиралям. Где две спирали сворачиваются с шагом ряда Фибоначчи, а спираль, характеризующая структуру, разворачивается с шагом ряда Люка. Наша модель развития соответствует древнему принципу триединства и современному опыту.

Наша модель построена на введении трёхсущностных математических отношений в методологии холизма. Где каждое число можно представить суммой мер хаоса и порядка в трёх классах переменных с памятью о порядковом номере. Такое число обладает фрактальными свойствами и на нем можно строить геометрию без постулатов о точке и линии.

Практической ценностью нашей модели является ускоренное развития к гармонизации структурных отношений, как условия дальнейшего выживания для нашей цивилизации, нашей планеты и Солнечной системы, а также возможность видеть во всех явлениях природы проявление принципа триединства и роль структурной энергии, структурной энтропии и третьего класса динамических переменных.

Таким образом, настало время парадигмы ускоренного развития, учитывающей впервые процесс изменения доступности событий сразу в трёх классах переменных, свойственного открытой системы. Этот новый процесс для физики обуславливает генерацию структуры в динамических элементах и ускоренное развитие организаций по трём спиралям. Эта парадигма ускоренного развития сменяет механистическую парадигму, основанную на субстанции, моделях равновесия и классических математических отношениях. Следующим шагом развития нашей модели будет учёт искусственной среды обитания, памяти и информаций на пути к модели простейшего живого организма.

Новую модель ускоренного развития открытой системы иллюстрируют следующие примеры и проявления принципа триединства. 

1. Додекаэдр Теэтэта и картина С. Дали «Тайная вечеря».
2. «Всевидящее око», «Двуглавый орел и три короны».
3. Свойства натурального ряда.
4. Свойства ряда Фибоначчи.
5. Алгебраические фракталы золотого сечения.
6. Теорема Пифагора для фракталов золотого сечения.
7. Рекуррентное уравнение с усложнением математических конструкций.
8. Новый инвариант для открытой сложной системы.
9. 6 вариантов спонтанного изменения структуры целостной системы.
10. Диаграмма Венна.

Дополнительная литература:

1. Кобозев Н.И. Исследование в области термодинамики процессов информации и мышления. М.: МГУ, 1971. 195 с. (Скачать)
2. Харитонов А.С. Структурное описание сложных систем. Прикладная физика, 2007, №1. С. 5-10. (Скачать)
3. Харитонов А.С. Фальсификация цели эволюции природы и общества к гармонии – основа информационных войн. Информационные войны. №3, 2010. С. 37-43. (Скачать)
4. Харитонов А.С. Математические начала синтеза принципов дуализма и триединства. Метафизика, 2012, №3. С. 147-155. (Скачать)
5. Харитонов А.С. Переменное трёхсущностное пространство доступных событий. Метафизика. 2018, №2(28). С. 99-101. (Скачать)