Знать законы — значит воспринять не их слова,
но их содержание и значение.
Юстиниан

В данной статье дано: определение понятию нравственная мощность, раскрыта суть закона сохранения мощности в сфере духовно-нравственного становления личности, разработана величина эффективности реализации полученной информации человеком в процессе духовно-нравственного становления, разработан коэффициент качества преобразованной информации процессе духовно-нравственного становления.

Э.Бауэр (1934). Поставил вопрос: "Возможно ли найти такие общие законы движения живой системы, которые действительны во всех ее формах проявления, как бы многообразны ни были эти формы". Э. Бауэр предложил принцип существования живых систем, который он определяет как принцип устойчивой неравновесности. Этот принцип гласит: "Все и только живые системы никогда не бывают в равновесии и исполняют за счет своей свободной энергии постоянную работу против равновесия, требуемого законами физики и химии при существующих внешних условиях". [20]

Э.Бауэр не стал прибегать к величине энтропии, а выбрал новую существенную переменную, которую назвал "внешней работой". Согласно Э.Бауэру: "Для живых систем характерно именно то, что они за счет своей свободной энергии производят работу против ожидаемого равновесия и таким образом, мы имеем дело не с противоречием законам термодинамики, а с другими законами, состоящими, между прочим, в том, что разрешаемое термодинамикой закономерно не наступает" в течение 4-х миллиардов лет.

Принцип устойчивого неравновесия является своеобразным антиэнтропийным постулатом. Для того чтобы поддерживать состояние действующей структуры в окружающем "бесструктурном" мире, живая система должна постоянно ее усложнять, увеличивать свою информацию, понимая под ней меру функционально-структурной сложности, определяемую изменением расстояния удаленности от равновесия. (см закон сохранении я информации в дидактике).

Если, выразить иначе, то это будет звучать так: человек для эффективного духовно-нравственного становления должен постоянно увеличивать свою информацию, детерминированием из времени и пространства законов, при помощи которых происходит предвосхищение результативности его деятельности. Детерминирование законов, можно назвать обратной связь между человеком и природой.

Попытка установить эту связь предпринималась многими выдающимися физиками: Планком, Шредингером, Гейзенбергом, Л.Бриллюэном и др.

Однако, ни один из них не смог дать решение этой проблемы, но все констатировали наличие проблемы и отсутствие удовлетворительного ее решения. Шредингер стремился показать, что нельзя свести к обычным законам физики деятельность живого вещества, обладающего удивительной способностью концентрировать в себе "поток порядка", "пить упорядоченность" из окружающей среды.

Гейзенберг (1963) особо подчеркивал, что живые организмы обнаруживают такую степень устойчивости, какую сложные структуры, состоящие из многих молекул, не могут иметь на основе только физических и химических законов.

Действительно, возникают вопросы, которые на наш взгляд важны и для духовно-нравственного развития человека: Явления Жизни находятся за пределами действия второго начала или нет? А что же находится в компетенции этого закона? [5,9,10,11,12]

Итак, природным процессам свойственна направленность и необратимость. Разбить яйца и сделать яичницу не сложно, воссоздать же сырые яйца из готовой яичницы — невозможно. Запах из открытого флакона духов наполняет комнату — однако обратно во флакон его не соберешь. И причина такой необратимости процессов, происходящих во Вселенной, кроется во втором начале термодинамики, который, при всей его кажущейся простоте, является одним из самых трудных и часто неверно понимаемых законов классической физики.

Прежде всего, у этого закона имеется как минимум три равноправные формулировки, предложенные в разные годы физиками разных поколений. Может показаться, что между ними нет ничего общего, однако все они логически эквивалентны между собой. Из любой формулировки второго начала математически выводятся две другие.

Начнем с первой формулировки, принадлежащей немецкому физику Рудольфу Клаузиусу (см. Уравнение Клапейрона—Клаузиуса). Вот простая и наглядная иллюстрация этой формулировки: берем из холодильника кубик льда и кладем его в раковину. По прошествии некоторого времени кубик льда растает, потому что теплота от более теплого тела (воздуха) передастся более холодному (кубику льда). С точки зрения закона сохранения энергии, нет причин для того, чтобы тепловая энергия передавалась именно в таком направлении: даже если бы лед становился всё холоднее, а воздух всё теплее, закон сохранения энергии всё равно бы выполнялся. Тот факт, что этого не происходит, как раз и свидетельствует об уже упоминавшейся направленности физических процессов.

Почему именно так взаимодействуют лед и воздух, мы можем легко объяснить, рассматривая это взаимодействие на молекулярном уровне. Из молекулярно-кинетической теории мы знаем, что температура отражает скорость движения молекул тела — чем быстрее они движутся, тем выше температура тела. Значит, молекулы воздуха движутся быстрее молекул воды в кубике льда. При соударении молекулы воздуха с молекулой воды на поверхности льда, как подсказывает нам опыт, быстрые молекулы, в среднем, замедляются, а медленные ускоряются. Таким образом, молекулы воды начинают двигаться всё быстрее, или, что то же самое, температура льда повышается. Именно это мы имеем в виду, когда говорим, что тепло передается от воздуха ко льду. И в рамках этой модели первая формулировка второго начала термодинамики логически вытекает из поведения молекул.

При перемещении какого-либо тела на какое-либо расстояние под действием определенной силы совершается работа, и различные формы энергии как раз и выражают способность системы произвести определенную работу. Поскольку теплота, отражающая кинетическую энергию молекул, представляет собой одну из форм энергии, она тоже может быть преобразована в работу. Но опять мы имеем дело с направленным процессом. Перевести работу в теплоту можно со стопроцентной эффективностью — вы делаете это каждый раз, когда нажимаете на педаль тормоза в своем автомобиле: вся кинетическая энергия движения вашего автомобиля плюс затраченная вами энергия силы нажатия на педаль через работу вашей ноги и гидравлической системы тормозов полностью превращается в теплоту, выделяющуюся в процессе трения колодок о тормозные диски.

Вторая формулировка второго начала термодинамики утверждает, что обратный процесс невозможен. Сколько ни пытайтесь всю тепловую энергию превратить в работу — тепловые потери в окружающую среду неизбежны.

Проиллюстрировать вторую формулировку в действии несложно. Представьте себе цилиндр двигателя внутреннего сгорания вашего автомобиля. В него впрыскивается высокооктановая топливная смесь, которая сжимается поршнем до высокого давления, после чего она воспламеняется в малом зазоре между головкой блока цилиндров и плотно пригнанным к стенкам цилиндра свободно ходящим поршнем. При взрывном сгорании смеси выделяется значительное количество теплоты в виде раскаленных и расширяющихся продуктов сгорания, давление которых толкает поршень вниз. В идеальном мире мы могли бы достичь КПД использования выделившейся тепловой энергии на уровне 100%, полностью переведя ее в механическую работу поршня.

В реальном мире никто и никогда не соберет такого идеального двигателя по двум причинам.

Во-первых, стенки цилиндра неизбежно нагреваются в результате горения рабочей смеси, часть теплоты теряется вхолостую и отводится через систему охлаждения в окружающую среду.

Во-вторых, часть работы неизбежно уходит на преодоление силы трения, в результате чего, опять же, нагреваются стенки цилиндров — еще одна тепловая потеря (даже при самом хорошем моторном масле).

В-третьих, цилиндру нужно вернуться к исходной точке сжатия, а это также работа по преодолению трения с выделением теплоты, затраченная вхолостую. В итоге мы имеем то, что имеем, а именно: самые совершенные тепловые двигатели работают с КПД не более 50%.

Третья формулировка второго начала термодинамики, приписываемая обычно австрийскому физику Людвигу Больцману, пожалуй, наиболее известна. Энтропия — это показатель неупорядоченности системы. Чем выше энтропия — тем хаотичнее движение материальных частиц, составляющих систему. Больцману удалось разработать формулу для прямого математического описания степени упорядоченности системы. Давайте посмотрим, как она работает, на примере воды. В жидком состоянии вода представляет собой довольно неупорядоченную структуру, поскольку молекулы свободно перемещаются друг относительно друга, и пространственная ориентация у них может быть произвольной. Другое дело лед — в нем молекулы воды упорядочены, будучи включенными в кристаллическую решетку. Формулировка второго начала термодинамики Больцмана, условно говоря, гласит, что лед, растаяв и превратившись в воду (процесс, сопровождающийся снижением степени упорядоченности и повышением энтропии) сам по себе никогда из воды не возродится. И снова мы видим пример необратимого природного физического явления.

Тут важно понимать, что речь не идет о том, что в этой формулировке второе начало термодинамики провозглашает, что энтропия не может снижаться нигде и никогда. В конце концов, растопленный лед можно поместить обратно в морозильную камеру и снова заморозить. Смысл в том, что энтропия не может уменьшаться в замкнутых системах — то есть, в системах, не получающих внешней энергетической подпитки. [5,11,12, 20]

Каковы же границы 2 закона термодинамики? Выясняется удивительная вещь, что не существует его математического доказательства.

Ещё древние греки знали о том, что наряду с энтропией существует контрэнтропия.
Эпикур характеризовал это явление природы следующими словами: 'С поверхности предметов исходит непрерывный поток, который незаметен для ощущения; это происходит вследствие противоположного восполнения, ибо сам предмет всё ещё продолжает быть полным, и восполнение в твёрдой среде сохраняет порядок и расположение атомов'.[14]

Т.о., аксиоматика Каратеодори и Н-теорема Больцмана не являются доказательством.

Рассмотрим это несколько подробнее. В математической физике принято считать доказанными основания второго начала. И это связывается с именами Каратеодори (математик) и С.Больцмана (статистическая физика). Каратеодори предложил аксиоматику термодинамики, а Больцман ввел так называемую Н-теорему. Считается, что оба доказательства являются эквивалентными. Однако, существует и противоположная точка зрения, согласно которой "доказательство второго начала отсутствует" и "никто не знает, что такое энтропия" (Цермело, Дж. фон Нейман, П.Кузнецов). Рассмотрим их аргументы.

Переход к термину "энтропия" был совершен в теории паровых машин, когда появился так называемый цикл Карно. Этот цикл рисовался на валу паровой машины, где на наложенной бумаге пером по вертикали рисовалось давление от индикатора, а по горизонтали отмечался угол поворота вала паровой машины. После завершения цикла перо указателя возвращалось в исходное положение. В этом смысле цикл паровой машины представляется как "замкнутый". Однако, нетрудно видеть, что перо приходит в одну и ту же точку в два разных момента времени - в момент начала и в момент конца цикла. Если пренебречь этой разницей во времени, то мы получаем замкнутую фигуру.

Каратеодори предложил аксиоматику термодинамики, но мало кто заметил использование им "одной теоремы из теории уравнений Пфаффа". Последняя означает, что термодинамический цикл замкнут, т.е. между его концами нет разрывов во времени, нет разрыва между началом и концом. Это неверно. Отсюда следует по мнению Кузнецова П.Г., об отсутствие математического доказательства второго начала термодинамики.[20]

Итак, пишет он «в современной теоретической физике нет математического доказательства второго закона термодинамики. Его и не может быть. Закон природы не доказывается, а открывается как свойство реального мира.

Такими свойствами являются естественные процессы рассеивания и накопления свободной энергии. И эти процессы протекают в пространстве и времени.

По последним данным спутниковых наблюдений [1,15,20] получены новые результаты, которые можно разделить на две группы:

1. Существует управляющее воздействие Космоса:

• обнаружено существование Вселенских пространственно-энергетических связей;
• установлены структурный изоморфизм и наличие связей массы с торообразной геометрией Галактики, Солнечной системы и Земли;
• установлено, что физические поля (электрическое, гравитационное и магнитное) имеют определенную полиэдральную геометрию;
• обнаружена глобальная симметрия относительно центра оси вращения Земли.

2.      Существует внутренняя самоорганизация Земли как открытой динамической системы:

• обнаружена симметрия в распределении аномальных зон физических полей относительно центра и оси вращения Земли;
• определены структурно инвариантные формы для всех уровней глубинности Земли;
• найдены проективно-инверсные связи структур разных уровней;
• установлено, что оси симметрии геополей образуют гироскопический механизм строгой пространственной ориентации Земли на центр Солнечной системы.

Таким образом, существует определенная связь физических полей с Землей как пространственным объектом Космоса. Однако эти связи без фактора Времени. Временные связи остались как бы заморожены, как фотография на определенный момент времени. Но это дало возможность установить то, что сохраняется, не изменяется - является инвариантным к возможным изменениям во Времени. Рассмотрим теперь связь со Временем.

Космические наблюдения показывают, что существует взаимодействие Земли с Космическими потоками энергии. Это взаимодействие фиксирует существование времени в двух аспектах:

1) время всегда есть в потоке энергии по определению: поток энергии - это энергия в единицу времени;

2) время всегда есть в спектре потока как его частота.

В результате наблюдений установлена:

• волновая регулярность потоков - их связь с определенной длиной и частотой космического потока;
• все геофизические поля - это пространственно-временные потоки, имеющие определенную геометрию и спектр частот, что дает основание рассматривать геофизические поля как волновые динамические процессы;
• глобальная цикличность геокатастроф;
• эффекты взаимодействия Земли и потоков Космической энергии, выражаются в отражении, преобразовании, накоплении и пропускании потоков в недра Земли.

Полученные результаты дают возможность установить механизм взаимодействия космических потоков с Землей.

Установлено, что способность взаимодействовать определяется резонансными свойствами Космического потока и объекта Земли. Нерезонансная передача энергии вообще невозможна. Однако в явлениях неживой и живой природы резонансные частоты разные. В 1905 г. А.Эйнштейн назвал частоту фотоэффекта важнейшей фотохимической константой. Если частота фотона меньше частоты фотоэффекта, то будет иметь место так называемая экзотермическая химическая реакция с возрастанием энтропии. Если частота фотона превышает частоту фотоэффекта, то будет иметь место эндотермическая фотохимическая реакция с понижением энтропии.

Установлено, что поверхностная оболочка Земли способна превращать резонансные потоки энергии в потенциальную форму, преобразовывать и накапливать свободную энергию в процессе эволюции живого вещества. Имеет место антидиссипативный волновой динамический процесс, доминирующий в явлениях космопланетарной эволюции явлений жизни.

Установлено, что внутренние структуры Земли служат энергетическими сетями, выводящими "отработанную" энергию в Космос. Имеет место диссипативный процесс рассеивания энергии в околоземном пространстве, доминирующий в явлениях неживой природы.

Но куда пропадает эта энергия? И как она начинает снова функционировать? Эти вопросы являются двумя сторонами единого процесса взаимодействия явлений живой и неживой природы. Имеют место два сопряженных, взаимодополняющих, проективно-инверсных процесса диссипации и антидиссипации. Эти процессы протекают под контролем полной мощности Космических потоков, "потребляемых" Землей.

Установлено, что под этим контролем осуществляется глобальный кругооборот, обеспечивающий сохранение полной мощности Земли. Однако в этом сохранении активное участие принимает как живое, так и неживое вещество. Функциональное назначение живого - обеспечить компенсацию потерь "потребленной" энергии, имеющих место в результате диссипации, и обеспечить ее уменьшение "всегда и всюду". В силу этого живое вещество выполняет функцию положительной обратной связи в глобальном процессе самоорганизации и развития Земли в пространстве и времени.

Таким образом, Земля обладает всеми функциональными механизмами "идеальной машины", которая обеспечивает ее самоорганизацию: сохранение в пространстве и изменение во времени. Человек находясь во времени и пространстве существует по тем же законам, которые лежат в основе механизма «идеальной машины» иначе он просто бы не существовал на земле.

Отсюда следует, человек не являясь замкнутой системой, подвержен энтропии. Раз человек открытая система, то рассеивая жизненные силы (по примитивным расчетом Кузнецов О.Л., Кузнецов П.Г., Большаков Б.Е. С.А.Подолинский) он может «выгореть» за 140 суток. Рассмотрим подробнее.

Подолинский определил «труд, как такую затрату мускульной силы человека или используемых им животных и машин, результатом которой является увеличение энергии Солнца, аккумулированной на Земле». Но здесь возникает естественный вопрос, если труд — это затраты прежде всего мускульной силы человека, то как же тогда квалифицировать труд умственный? Подолинский приходит к выводу, что любой интеллектуальный труд, будь это хоть труд гения, не может увеличивать аккумулируемую энергию на Земле, не оказывая влияния на рост производительности труда работающего, который и прилагает свои силы к новым изобретениям. Без затрат физического труда любое изобретение остается бесплодным. Поэтому для всех видов умственного труда единственный путь к увеличению количества энергии Солнца, удерживаемой на Земле, — путь, который с помощью более совершенных машин и технологий делает физический труд более производительным.

 Примитивный обмен с природой [20] Количественный анализ обмена веществ между природой и далеким предком человека, назовем его «приматом», сразу выделяет «особенности» обмена веществ в живой природе.

Рис.1

На рис. 1 представлены в виде прямоугольников два объекта: «природа» и «примат». Относительно последнего мы располагаем следующими данными. При среднем весе в 75 кг «внутри «примата» содержится примерно 300 000 ккал потенциальной (химической) энергии. Эта величина получается из средней «теплоты сгорания», имеющей порядок 4 ккал на г живого вещества. Оба числа — 75 кг и 300 000 ккал помещены в прямоугольнике, обозначающем «примата».

Второй прямоугольник, обозначенный «природа», не содержит никаких количественных данных. Эти данные должны быть выявлены из самого процесса обмена веществ.

Оба прямоугольника связаны тремя стрелками, каждая из которых характеризует ПОТОК ЭНЕРГИИ или МОЩНОСТЬ. Так, например, современный человек в покое в условиях физиологически нормальной среды, расходует на обмен веществ (работа сердца, легких, печени и т.д.) около 1800 ккал в сутки, что и отмечено на нижней стрелке, обозначающей «обмен веществ». Нам будет полезно переводить эти расходы потоков энергии из килокалорий в сутки в ВАТТЫ. существует простое правило: 20 ккал в сутки = 1 вт, следовательно, 1800 ккал в сутки = 90 вт.

Очевидно, что наш предок не находился в условиях «физиологического комфорта», что и показано расходом энергии 2500 ккал в сутки, что соответствует расходу порядка 125 вт.

Калорийность потребляемых продуктов питания, в зависимости от возраста и физической нагрузки, колеблется от 2500 до 6000 ккал в сутки, что соответствует мощности от 125 до 300 вт.

На рис. 1. мы показали «затраты» (или «активное воздействие» на природу) нашего примата — 2500 ккал в сутки или 125 вт. (Штангист, устанавливающий мировой рекорд в толчке, развивает мощность в 3 квт.)

Совершенно очевидно, что, теряя на обмен веществ 2500 ккал в сутки (или 125 вт), наш примат может полностью «выгореть» за 140 суток... Но он явно живет дольше! Это и достигается за счет «затрат» или «активного воздействия» на природу.

формате PDF (285Кб)