В статье рассмотрена математическая теория организации физического тела на уравнении симметрии мер хаоса и порядка. Теория удовлетворяет опыту роста сложности организации физического тела в открытой сложной системе, описываемому методом Фибоначчи. Эта теория использует холистическую модель числа, которая расширяет постулат Л. Больцмана о микроканоническом распределении энергии для замкнутой системы и описывает баланс трёхсущностного взаимодействия Бытия и Небытия (эфира). Получены простейшие закономерности становления организации Бытия (включая энергию, вещество и информацию). Разработана модель роста сложности организации объектов по трём спиралями в открытой сложной системе. Закономерности становления Бытия приближают наши знания к пониманию физики живого и социального организма.

Отставание достижений фундаментальной науки от нужд социальной практики сопутствует росту системного социального кризиса и создаёт условия для неразумных действий со стороны лиц, принимающих ответственные управленческие решения. До сих пор остаётся актуальной проблема эволюции и развития организации тел в открытой сложной системе, к этой проблеме относится развитие человека и общества. Социальное управление использует силу, скорость, хитрость и путь расчёта. Путь расчёта обусловлен знанием фундаментальных законов природы на языке математики и умением применять их в практике социального управления.

Н. Макиавелли предложил в книге «Государь», Венеция, 1513 г., скрывать научную истину, описанную в книге Л. Пачоли «Божественная пропорция», Венеция, 1509 г. с рисунками Л.да Винчи вместо формул, и навязывать бинарную логику для государства-противника, чтобы оно само быстрее развалилось. Модель материальной точки, введенная Г. Галилеем и разработанная И. Ньютоном, основана на натуральном ряде, отражающем в методологии редукционизма бинарную логику, которая закреплена нашей системой образования. На модели материальной точки (бинарной логике) началось развитие экспериментальной физики и построен современный научно-технический прогресс. Однако В. Томсон написал ещё в 1842.г., что «тело живого работает не как термодинамическая машина», нельзя пренебрегать изменением организации физического тела. Р.Ю. Майер указал ещё в 1841г., что биологическое развитие характеризуется ростом сложности организмов, которое обусловлено новым способом преобразования потока солнечного излучения. Н.Н. Страхов указал в 1861г., что для социологии важно установить общие закономерности изменения организации физических и социальных систем. Социологи продолжают разрабатывать «организменный» подход к управлению обществом, например, В.И. Франчук, 2008 г.

Мы же обращаем внимание на первичность проблемы языка математики, необходимого для описания закономерностей организации материи. Так Н.В. Бугаев отметил в ещё 1883г., что закон Предустановленной гармонии для формирования организации общества требует иного аппарата математики, аритмологии. Г. Герц показал в 1894г., что учёт взаимодействия трёх сортов частиц приводит к новой механике без введения внешней силы. И.О. Ярковский показал в 1900г., что учёт объема и вращения тела в Космосе приводит к учёту его внутренней реактивной тяги (самодвижению). Н.А. Умов указал в 1902г. на то, что живой организм подчиняется принципиально иной физике, несводимой в модели материальной точки. П.А. Некрасов писал в 1903г. о необходимости введении числа с памятью для описания организации системы. Лауреат Нобелевский премии 1927г. А. Бергсон добавил, что число должно обладать памятью и волей, так как творческая эволюция не отражается физическими понятиями, основанными на физике материальной точки. Н.Н. Семёнов показал в 1934г., что цепные реакции существуют потому, что химические молекулы - это структурированные объекты, а не материальные точки. Н.И. Кобозев показал в 1943г., что открытая система генерирует новые структуры для поддержания внутри себя определённое отношение между хаосом и порядком (броуновской и векторной компонентами). Поэтому организация нашей планеты (открытая система) задаёт программу своим подсистемам, творить новые структуры внутри своих границ для поддержания определённого отношения между хаосом и порядком, изменяясь и усложняя свою организацию. Таким образом, организация физических объектов в своих границах имеет предназначение от нашей планеты - творить новые структуры для поддержания определённого оптимального соотношения между хаосом и порядком внутри своих границ и в окружающей среде. Чтобы выживать, сложные системы должны исполнять это своё естественное предназначение, заданное нашей планетой и своими внутренними границами. То, что «мы - дети Солнца и Земли», известно давно. Но этот факт не может быть описан на языке математики, построенном на «догмате натурального ряда», и физики, основанной на модели материальной точки, то есть традиционной теоретической физикой. Установлению физико-математических закономерностей, описывающих научный факт саморазвития организации физического тела, посвящены наши исследования. Без знания и использования объективных закономерностей развития – роста сложности организации физических и биологических систем в своих трёх типах границах социальное управление не может быть эффективным. Продолжим важный вклад других исследователей в эту же проблему.

«Открытие Т-слоя» А.Н Тихонова и А.А. Самарского в 1967г. показало, что процесс развития не описывается законами механики, необходимо добавить новую дополнительную динамическую переменную. Л.А. Блюменфельд предложил дополнить теоретическую биофизику переменной конструкцией физических тел, для описания феноменов ферментативного и полимерного катализа, 2002г. Ю.Л. Щапова установила модель ускоренного развития популяции человека в археологическую эпоху, используя рост сложности организации человека на минимальном отрицательном временном интервале в 1000 лет от новой эры, 2011г. Она описала бесконечно малое возрастание сложности организации во внутренней системе отсчёта. Сложность организации физического тела – это естественный динамический параметр, характеризующий локально эволюцию и развитие физических и биологических систем на нашей планете. Сложность организации физического тела определяется памятью о предыдущих доступных событиях и не имеет внешней инерциальной системы отсчета, как его имеет модель материальной точка.

Так, пренебрегая ростом сложности организацией физического тела, статистическая механика описывает эволюцию замкнутой системы к максимальному хаосу и деградации. Это факт известен, как парадокс «тепловой смерти Вселенной». 1865г. Для разрешений этого парадокса оказалось недостаточно известных моделей открытой системы, разработанных в термодинамике диссипативных процессов и в синергетике. Теория физических структур Ю.И Кулакова описала известные законы физики по-новому на основе учёта групповых отношений частиц, начиная с трёх частиц, используя действительные числа. Реляционная теория Ю.С Владимирова описала групповые отношения частиц на основе комплексных чисел, беря за основу физику элементарных частиц, и получила новое отношение между электромагнитными и гравитационными взаимодействиями и три парадигмы теоретической физики. Однако парадокс «тепловой смерти Вселенной» оказался неразрешенным, так как рост сложности организации физической частиц не учтён в выше перечисленных теориях и используемые разные математические аппараты, основаны на «догмате натуральном ряде». Поясним ещё одно важное отличие. Организация физического тела удовлетворяет уравнению симметрии мер хаоса и порядка и является асимметричной в пространстве и времени, её эволюционные изменения необратимы во времени и неоднородны в пространстве, в отличие от известных моделей частицы.

Физическое тело Г. Галилей заменил его центром тяжести, ввёл инерциальную систему отсчёта и построил модель материальной точки, для которой И. Ньютон сформулировал свои три закона механики и разработал математический анализ, описывающий движение тел в пространстве и времени. Л. Больцман разработал основы статистической механики, введя постулат о равновероятности изоэнергетических событий для равновесной замкнутой системы в 1872г. А в 1903г. он отметил, что его постулат справедлив только для «фиктивного газа» и не приемлем для реальных физических тел. Мы же расширили постулат Л. Больцмана, введя новые логарифмические функции /приложение I/, три класса переменных и использовали методологию холизма. Три класса переменных допускают дискретное изменение систем по уравнению рекурсии, удовлетворяя принципу сохранения энергии. Нормированное выражение принципа сохранения энергии с помощью мер хаоса и порядка позволяет его использовать для описания симметрии открытой сложной системы. Наша теория развития организации тела в открытой сложной системе удовлетворяет опыту, описываемому методом Фибоначчи. Наше разрешение парадокса «тепловой смерти Вселенной» основано на введении симметрии мер хаоса и порядка, свойственной трёхсущностному становлению организации Бытия, в котором спонтанно растёт сложность организации идеальных и материальных объектов. Причиной роста этой сложности частиц и тел мы считаем отбор, поглощение и преобразование солнечного излучения нашей планетой. Отбор структуры поглощаемого излучения осуществляются границами тел, которые создают новую разницу структурных потенциалов между внутренней и внешней средой физического тела. Наше описание является более абстрактным, начиная с холистической модели числа. Его началом послужил новый постулат о статистическом равновесии системы: равенство мер хаоса и порядка в трёх пространствах событий для трёх классов переменных [1].

Наш подход позволил установить уравнение симметрии для приращений мер хаоса или порядка для самодвижения организации физического тела и модель его развития по трём спиралям [2]. После того, как будут установлены более полно закономерности организации физического тела, можно будет исследовать закономерности, как ведёт себя тело при воздействии внешних сил и в потоках энергии, вещества и информации.

Успех в социальном управлении возможен, если знать и использовать фундаментальные закономерности природы, свойственные развитию человека и общества, а не использовать разные частные теории и модели. Поэтому разработка фундаментальных закономерностей организации физического тела является актуальной физико-математической проблемой современной науки. Исследованием этой проблемы меня увлёк Н.И. Кобозев в 1968 году, штатную должность для моих исследований выделил академик Н.Н. Семёнов в ИХФ АН СССР в 1974 г., после личного собеседования, и позднее мои исследования поддержал Л.А. Блюменфельд.

Теорию организации физического тела мы разрабатываем, введя в научный оборот новые логарифмические функции: меры хаоса и порядка в 1971г. [3], три класса переменных: координаты, импульсы и структуру, три границы физического тела и холистическую модель числа. Л. А. Блюменфельд поставил передо мной задачу, описать опыт статистического равновесия цепной макромолекулы, как сложной системы с переменным набором динамических элементов. С этой задачей я справился в 1990г. Сопоставляя свойства идеального газа и цепной макромолекулы, мы определили три класса переменных. Ими оказались координаты, импульсы и типы степеней свободы, которые мы назвали для статистического описания структурным пространством событий. Позже мы установили, что самодвижение организации приводит к развитию по правилу золотой пропорции, которое описывается методом Фибоначчи, обнаруженного на опыте биологических и экономических систем. Наша теория развития установила некоторые простейшие закономерности самодвижения организации физического тела и модель её развития по трём спиралям в открытой сложной системе [2]. Рассмотрим её исходные положения и уточнения, дополненные математическими приложениями.

Сумма мер хаоса и порядка равна постоянной величине и удовлетворяет принципу сохранения энергии. Эти новые функции могут описывать, как мы считаем, холистические свойства системы, где целое сохраняется и задаёт изменение своих частей дискретно по уравнению рекурсии. А нормированное выражение суммы этих функций, равное единице, позволяет распространить принцип сохранения энергии для описания как изолированной и замкнутой системы, так и открытой системы на постулате об их равенстве. Равенство этих функций служит новым основанием для статистического описания физической системы, и новым выражением принципа сохранения энергии. При этом трёх классов переменных достаточно для описания вечного становления организации Бытия и определения модели развития сложной системы по трём спиралям [5].

Теоретическая новизна – это вечное самодвижение организации физического тела к новой структурной гармонии многими способами, которые удовлетворяют уравнению симметрии для приращений мер хаоса или порядка в трёх классах переменных.

1. Каждый идеальный и материальный объект природы имеет свою предысторию возникновения, развития и естественного отбора своей организации и свою меру сложности. Он описывается как минимум тремя разными динамическими переменными.
2. Организация физического тела (частицы и системы) оказалась познаваемой в методологии холизма, и остаётся не познаваемой на гипотезах, принятых в редукционизме: о существовании частиц с постоянными свойствами, о существовании инерциальной системы отсчёта (однородного и изотропно пространства и времени) и натуральном ряде, на которых основан первый закон механики Ньютона и дифференциально-интегральное исчисление.
3. В холизме имеет место постоянство меры Бытия, баланс взаимодействия Бытия и Небытия (эфира), самодвижение организации Бытия и процесс развития в трёх классах переменных.
4. Равенство мер хаоса и порядка служит новой холистической моделью числа, балансом взаимодействия Бытия и Небытия, новым постулатом для статистического описания системы и новым выражением принципа сохранения энергии.
5. От механических и термодинамических экспериментов мы перешли к физическому опыту роста сложности организации тела в открытой сложной системе.
6. Физическое тело имеет три разные границы, три типа осцилляторов, три функции отбирать, поглощать и преобразовывать поток солнечного излучения и характеризуется ростом сложности своей организации.

Первый способ самодвижения системы состоит в том, что меры хаоса и порядка описывают спонтанное разделение целостной системы на две разные подсистемы: отделяя реализуемые и нереализуемые события и проводя скрытую границу между ними, не нарушая принцип сохранения энергии. Реализуемые события описываются мерой хаоса и соответствуют мере Бытия. А нереализуемые события описываются мерой порядка и соответствуют мере Небытия (эфира). Если в системе в результате каких-то процессов изменяются вероятности событий, то происходит изменение границы организации Бытия от Небытия (аналоговый процесс).

Второй способ самодвижения описывается рекуррентным уравнением для приращений мер хаоса или порядка. Где три приращения мер хаоса или порядка изменяются, удовлетворяя уравнению рекурсии, согласованным образом, выполняя принцип сохранения энергии, в данном случае постоянство суммы мер хаоса или порядка сохраняется. Таким образом, что трёхсущностное взаимодействие Бытия и Небытия изменяет дискретно свойства организации Бытия по каким-то внутренним причинам, но сохраняет его меру (дискретный процесс).

Третий способ самодвижения организации обусловлен взаимодействием первых двух, аналогового процесса и дискретного процесса.

Важен четвертый способ самодвижения организации физического тела. Каждое физическое тело имеет как минимум три разных границы, между которыми могут протекать потоки энергии. Границы организации активны и могут создавать внутренние целенаправленные движущие силы, приводящие к росту сложности организации тела [4].

Повторение, чередование и усложнение разных способов самодвижения организации формируют новые способы самодвижения организации Бытия. Будем самодвижение (изменение) организации системы называть трёхсущностными взаимодействиями, отделяя их от механистических бинарных взаимодействий, которые происходят под действием внешней силы при постоянстве организации тела.

1. Открылась возможность исследовать, анализировать и управлять ростом сложности организации физического тела, биологической и социально-экономической системы, включая личность человека и институтов, формирующих организацию общества.

2. Живые организмы имеют своё предназначение: творить иное Бытие по определённому правилу, сохраняя память о прошлом, путём роста сложности своей организации, создавая искусственную среду своего обитания, изменяя границы своего выживания, создавая новые способы преобразования солнечного излучения на нашей планете.

3. Рост сложности организации физической системы относится не только к технике, материальному производству, биологическим и социально-экономическим системам, но и к миру идей, идеальному миру понятий. Например, мы усложнили модель числа, чтобы упростить понимание закономерностей природы, мы ввели предназначение идеальных и материальных объектов, которые имеют свои скрытые динамические переменные и свои новые причинно-следственные связи. Эволюционирует на нашей планете не только материальный мир, но мир идей мифов, понятий, числа и симметрии.

3. Из наших работ [1-6] следует новая проблема исследования более сложных способов самодвижения организации физического тела в открытой сложной системе, когда свойства тела не удовлетворяют эргодической гипотезе.

Новизна представлений

Согласно нашим работам организация открытой системы может стремиться к новому способу преобразования поглощённой энергии, вещества и информации в потоке солнечного излучения на Земле. Ибо «дважды нельзя войти в одну реку» - заметил ещё Гераклит Эффеский. Поэтому каждый идеальный и материальный объект на нашей планете это не просто идея или вещество, а преобразователь потока солнечного излучения (энергии, вещества и информации), который может совершенствоваться и усложнять свою организацию, стремясь оптимально по золотой пропорции преобразовывать какие-то свойства поглощенной материи. Организацию открытой системы (преобразователя) мы описываем, постулируя баланс трёхсущностного взаимодействия Бытия и Небытия, которые справедливы как для изолированной и замкнутой, так и открытой системы, как для термодинамической, так и сложной системы. Мы ушли от гипотезы о существовании частиц и от их модели равновесия и ввели гипотезу о равновесии противоположных процессов рассеяния и концентрации энергии в трёх классах переменных, описываемых в трёх взаимосвязанных принципом сохранения пространствах событий.

Это устремление организации физического тела к новому способу преобразования потока солнечного излучения можно характеризовать понятиями: «воля», «память» и предназначение. Для живой природы новый способ преобразования солнечного излучения достигается, предварительного сформировав внутреннюю и внешнюю среды по закону гармонии.

Ю.Л. Щапова установила факт ускоренного развития популяции человека в археологическую эпоху, описав линейный рост сложности организации человека и его материального производства во отрицательном времени рядом Фибоначчи [6]. Она ввела в научный оборот новый динамический параметр – сложность организации физического тела и показала, что этот параметр ускоренно возрастает во времени и неоднородно распределён в пространстве на нашей планете. Мы же дополняем её результат тем, что сложность организации возрастает не только материальных объектов, но и идеальных объектов и, в частности, числа, симметрии, к форме и содержанию тел мы добавили их предназначение.

В методологии редукционизма на бинарной логике и принципе диадности механика описала опыт обратимого во времени движение центра тяжести тела под действием внешней причины. Принцип диадности (и механицизм) описывает разные частные случаи явлений природы, когда изменением организации физических тел (частиц и систем) можно пренебречь.

Потребность в знаниях об организации физического тела, человека и общества привела к разработке холистической физико-математической теории. Холистическая физика опирается на опыт роста сложности организации физического в открытой сложной системе. Принимая гипотезу «Всё есть число», мы ввели холистическое число, обладающее памятью, волей и предназначением, получили уравнение симметрии для приращения мер хаоса или порядка, свойственному становлению организации Бытия, а также получили новые динамические переменныё, три разные границы тела, три типа осцилляторов, которые открывают путь к физике живого организма.

Возвращаясь к началу этой статьи, мы полагаем, что книга Л. Пачоли «Божественная пропорция» содержит указание на принцип триединства (триадности или тринитарности) для становления организации Бытия, где каждая организация характеризуется своим фракталом золотой пропорции, возникшим для оптимального преобразования потока солнечного излучения. Каждая организация физического тела формирует свою искусственную среду обитания и идеальную цель своего существования в своей внутренней системе отсчёта.

Возможно, наше исследование является развитием идеи «Органона» Аристотеля и «Нового органона» Ф. Бэкона, но на основе холистической модели числа и опыта роста сложности организации тел в открытой сложной системе. Оно отделяет математику, которую можно отнести к «линии Демокрита», описывающую повторяющиеся явления в природе, от математики, которую мы относим к «линии Платона», отражающую вечное необратимое становление Бытия за счёт изменения свойств, состава и взаимодействия динамических элементов. Из него мы делаем вывод о тесной связи идеального и материального, между языком математики и физическим опытом: какова построена модель числа, такова получается физическая картина мира.

1. Харитонов А.С." Структурное описание сложных систем" Прикладная физика, №1, 2007, с.5-10.

2. Харитонов А.С. «Трехсущностная спираль развития природы и общества по золотому сечению». Международный конгресс "Гармоничное развитие систем – третий путь человечества" Одесса, 7-10 октября 2011г.

3. Харитонов А.С. "Информационные характеристики для описания качества поведения систем", Электронная техника, 1971, Сер.12, вып.1(7), с.59-63.

4. Харитонов А.С. Фальсификация цели эволюции природы и общества к гармонии - основа информационных войн. Информационные войны, №3, 2010. с. 37-43.

5. Харитонов А.С. «Математические начала синтеза принципов дуализма и триединства». ж. Метафизика, М., РУДН, 2012, с.147-155.

6. Харитонов А.С., Руденко В.К. «Значение трудов Ю.Л. Щаповой для междисциплинарных исследований». М., МОИП, 23-02 2020. с. 29-31.

формате PDF (207Кб)