(приглашение к дискуссии)

Для характеристики эволюционирующих систем нами введена величина -структурная энергия [1]. При этом недостаточно ясно, как работа эволюционирующих систем соотносится с изменением их структурной энергии. Другой вопрос, требующий решения: можно ли описать в терминах структурной энергии объекты неживой природы, в том числе, искусственные, созданные человеком? Ниже излагается авторский подход к решению данных вопросов. Он носит дискуссионный характер.

Теория социоприродного развития рассматривает с общих энергетических позиций функционирование и эволюцию систем, неравновесных относительно окружающей среды («устойчивое неравновесие») в допущении внутреннего равновесия в самих системах («поддерживающее равновесие»). Принципиальное значение при этом имеет введенная нами величина - «структурная энергия». Она соотносится с работой термодинамически обратимого процесса образования («сборки») системы из «простых» веществ [1].

Структурная энергия характеризует уровень организации системы: чем она больше, чем большая работа совершена при «сборке» системы, тем сложнее структура системы - выше уровень ее эволюционного развития. Удельная структурная энергия относится к единице массы системы (Дж/г) или единичной составляющей системы (Дж/чел.). Критерий прогрессивного развития системы заключается в росте ее удельной структурной энергии.

Структурная энергия является потенциалом эволюции: чем она больше, тем большую работу (при прочих равных условиях) совершает система. Мир энергий триадичен. Для его полной характеристики, наряду с кинетической и потенциальной энергией, следует дополнительно использовать структурную энергию. Она - недостающая составляющая физической картины мира. Ее сущность обосновывается триалектикой.

Согласно триалектике существующие в мире противоположности разрешаются путем рождения «нового», в чем сущность развития. «Новое» является гармоническим синтезом разрешающихся противоположностей. В соответствии с триалектикой структурная энергия выступает как синтез противоположности кинетическая-потенциальная энергия, являясь действенным потенциалом развития эволюционирующих систем. От кинетической энергии берется осуществляемое (при подводе энергии источника) развитие, от потенциальной – способность к действию, заключенная в структуре системы.

Если кинетическая и потенциальная энергия характеризуют действующие и возможные количественные изменения в системе, то структурная энергия – характеристика качественных изменений эволюционирующей системы. Мир, где действует кинетическая и потенциальная энергия и нет структурной энергии, это – не эволюционирующий мир. Мир систем, обладающих структурной энергией, - эволюционирующий мир.

Однако не просто сопоставить и оценить качество различных видов физической и нефизической (например, интеллектуальной) энергии – выразить работу «сборки» социоприродных систем (структурную энергию) в одинаковых энергетических единицах измерения, с учетом различной ценности запасенной в ней интеллектуальной и физической энергии.

Между тем, ценность энергии, определяющая возможность совершения того или иного количества полезной работы – категория как физическая, так и экономическая (стоимостная). Человечество через рынок выработало способ определения ценности того или иного объекта с запасенной в нем структурной энергией – в стоимостном выражении. Поэтому структурная энергия может быть выражена в стоимостных категориях (долл., долл./чел. и др.).

Охарактеризуем в терминах структурной энергии объекты неживой природы, в том числе, искусственные, созданные человеком. В качестве объекта рассмотрения возьмем какой-нибудь искусственный объект, созданный человеком: например, стул. Когда столяр делает стул, он совершает работу. В стуле аккумулирована энергия, затраченная столяром на образование данной структуры. Можно ли измерить работу столяра и структурную энергию стула? Что в дальнейшем происходит с его структурной энергией?

Пусть А₀ – работа, совершаемая столяром по конструированию стула. При этом структурная энергия Ф₀ стула будет:

Ф₀ = А₀                       (1)

Человечество через рынок выработало способ оценки структурной энергии стула через величину его стоимости (долл. и др.). Предлагаем работу А₀ измерять стоимостью стула.

В дальнейшем происходит следующее. Человек пользуется стулом. При этом его структурная энергия уменьшается, стул «стареет». Примем допущение: удельная скорость «старения» стула, которую станем характеризовать величиной (- 1/Ф) dФ /dt), (t – время) постоянна. Тогда имеем:

- dФ /dt = к Ф, к = const                       (2)

Интегрирование уравнения (2) дает экспоненциальный закон уменьшения Ф:

Ф = Ф₀ e ^{- k t}                       (3)

«Состарившимся» стулом перестают пользоваться. Пусть в этот момент его структурная энергию будет Ф_min . Тогда для «времени жизни» Т стула будем иметь:

T = 1/k ln ( Ф₀/ Ф_min )                       (4)

Уравнения (2)-(4) использовались нами ранее [1] для описания изменения витальной структурной энергии человека (в стоимостном выражении, витального капитала) по времени жизни. Витальная энергия – характеристика физического здоровья человека. Ясно, однако, что подобие в описании этих существенно разных объектов может быть лишь чисто формальным. Разница заключается в трактовке структурной энергии.

Структурная энергия стула не совершает работы над окружающей средой. Она постепенно рассеивается в среде: стул «стареет». Наоборот, человек благодаря запасенной в нем структурной энергии совершает работу своего функционирования (при подводе к нему биологической энергии пищи). Тем самым структурная энергия стула является, условно говоря, «пассивной», в то время как витальная энергия человека – «активная». Вводя для последней новое обозначение W, запишем следующее уравнение для ее изменения со временем в фазе старения [1]:

- dW/ dt = P                       (5)

где Р – работа, совершаемая человеком над вмещающей средой в единицу времени. Полагая, что эта работа пропорциональна величине структурной энергии [1], будем вместо (5) иметь:

Уравнение (6) подобно (2) с той лишь разницей, что трактовки структурной энергии Ф и W не одинаковы. По аналогии с (3), (4) имеем:

где W₀ - изначальное (максимальное) значение витальной энергии, W_min - ее минимальное значение, отвечающее моменту смерти человека [1].

В момент смерти витальная энергия переходит из «активной» в «пассивную» форму. В дальнейшем она рассеивается во вмещающей среде. Отсюда можно дать такие определения. Жизнь отвечает «активной» форме существования структурной энергии, когда обладающей ей субъект (система) совершает работу над вмещающей средой (работу своего функционирования). Данное определение имеет отношение и к эволюционирующим системам неживой природы [1]. Наконец: «смерть» отвечает переходу структурной энергии из «активной» в «пассивную» формы, при которой субъект перестает совершать работу, и его структурная энергия рассеивается во вмещающей среде.

Предлагаемый подход развивает более ранние авторские трактовки [1] феномена структурной энергии.

1. Бушуев В.В., Голубев В.С. Основы эргодинамики. Изд. 2-е, испр. и доп. М., ЛЕНАНД, 2012.