Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Наука

С.Я. Котковский
Горизонты биополевой солитоники

Oб авторе


Реферат по книге С.В.Петухова «Биосолитоны — тайна живого вещества» с комментариями и предложениями.


 

Биосолитонная энергия, пульсация и самоорганизация.

Биологическая жизнь представляет собой форму существования солитонной энергии. Характер биосолитонов и их ансамблей должен описываться нелинейной теорией, которая находится ещё в начале своего создания. Биосолитонные ансамбли живут в особой нелинейной среде внутри живых организмов, сочетающей в себе механические, молекулярно-химические, электромагнитные и пр. аспекты.

Среди солитонных решений существует богатое разнообразие типов конфигураций и видов взаимодействий. Подобно частицам солитоны могут упруго сталкиваться, образовывать с другими солитонами связанные состояния, даже аннигилировать. Возможно образование солитонных квазиагрегатных состояний типа газа. В то же время солитоны проявляют свойства характерные скорее для линейных волн, чем для частиц. Так, классические солитоны, являющиеся решениями уравнений Кортевега - де Фриза могут как-бы проходить через друг друга, полностью сохраняя свой вид и меняя лишь фазу.

Наряду с присущей всем солитонам четкой пространственной локализацией некоторые типы солитонов обладают способностью к автолокализации энергии. Это позволяет структурам, построенным на солитонной основе, аккумулировать энергию, практически не рассеивая её, что является одной из причин, почему живые существа ведут себя с точки зрения термодинамики «неправильно», т.е. антиэнтропийно.

Во внутреннем устройстве живых организмов ключевую роль играет не термодинамика, а механика (биомеханика) и самоорганизация биосолитонных ансамблей. Применённый к описанию морфогенеза и других видов жизнедеятельности биосолитонный, энергетический в своей основе, подход кардинально отличается от доминирующих в настоящее время химико-молекулярных подходов, в том числе основанных на самоорганизации диссипативных (Пригожин [6]) и диффузионных структур (Тьюринг [5], фон Нейман). Вместо последних типов самоорганизации к рассмотрению предлагается иной, солитонный тип самоорганизации.

Ведущую роль в биологической структуризации часто приписывают диссипативным структурам. Однако последние слишком энергетически расточительны, что служит аргументом в пользу биосолитонных ансамблей, как главных акторов самоорганизации живых систем. Для распространения солитонов в среде им не требуется постоянной подпитки энергией, поскольку их движение практически не диссипирует. Это фундаментальное свойство солитонов определяется упомянутым выше явлением беспрепятственного прохождения волн-солитонов друг через друга.

Одним из наиболее замечательных типов солитонов являются пульсоны - солитоны, способные к организации пульсирующих ансамблей. Пульсацию можно рассматривать как особый вид движения, отличительный для животных и, по-видимому, не имеющий места в неживой природе. Принципиальным моментом является спиральный характер пульсационных сжатий и расширений, как это происходит в сердечной мышце. Пульсация — это локализованный спирально-волновой процесс.

Как локализованное волновое явление, пульсации должны иметь солитонную природу. Возможно, что особенность пульсаций как движения, происходящего только в живой природе, заключается в попеременном перемещении вперёд и вспять по времени, что даёт животным возможность непрерывно «заглядывать» в близкое будущее и «помнить» недалёкое прошлое. Здесь уместно говорить о новом типе причинности, когда вероятность события, происходящего с некоторым субъектом, определяется не только его прошлым, но и будущим.


Самовоспроизводимая сложность.

В результате структурообразующей работы организма происходит накопление и поддержание саморазвивающихся солитонных масс вещества и энергии. В отличие от стохастических термодинамических ансамблей в солитонных ансамблях не происходит самопроизвольного выравнивания энергии, равнораспределения её по всем степеням свободы. Напротив, в этом случае энергия сосредотачивается в образующихся гроздьях солитонов. Солитоны – прирождённые «энергетики», своеобразные ловушки энергии. При этом солитонные ансамбли функционируют более устойчиво и надежно, чем отдельные солитоны.

С клеткой организма связана некоторая колония (ансамбль) солитонов; воспроизведение клетки есть энергетическое событие, её разделение по достижении зрелости на два новых солитонных ансамбля. Разделение солитонных ансамблей влечет за собой переагрегацию вещества клетки. Постоянно обновляемый биохимический субстрат подстраивается под возникающие солитонные сгустки энергии. Обладая способностью переносить информацию, энергию, заряды и массы, солитоны являются ключевым фактором морфогенеза, включающего в себя строительство клеток, тканей, органов, подсистем организма и всего организма в целом. Организм это многоуровневая система с послойной организацией, которую можно образно уподобить матрёшке, помня при этом о более сложных переплетениях различных уровней этой системы.

По утверждению Шрёдингера [7] живые организмы питаются не только энергией и веществом, необходимыми для их воспроизведения, но также извлекают определённую упорядоченность (негэнтропию) из окружающей среды. Можно сказать, что они питаются структурами более низких уровней, при этом создавая структуры более высоких уровней, в первую очередь самих себя.

Выдвинем гипотезу о существовании в живой природе закона подобного первому началу термодинамики с его требованием для КПД тепловых машин быть менее 100%. Согласно этому предполагаемому закону для создания определенной упорядоченности на выходе требуется некоторая минимальная упорядоченность на входе. Живые существа при таком рассмотрении предстают как своеобразные «комбайны» по переработке структур неживого вещества в живое и более низких форм организации в более высокие.

Необходимо учитывать, что сложность одушевленных существ далеко не сводится к их упорядоченности в энтропийном термодинамическом смысле [8], но включает и такие важные аспекты, как симметрии и кососимметрии устройства на различных уровнях, алгоритмическую сложность, поведение, социальное устройство, эволюционное развитие видов и биоансамблей. Также имеет принципиальное значение субъективное эстетическое восприятие живой природы исследователем, чувство прекрасного. Наиболее адекватной оценке сложности живого должен служить свой индивидуальный подход к каждой конкретно поставленной задаче.

Если представить себе, что каждое живое существо есть солитон, то становится понятным даже на энергетическом уровне, почему социум является более надежным и устойчивым образованием, чем отдельный индивидуум.


Интегрируюший фактор: прасистема.

Биосолитоны выступают как основные участники интеграционных процессов в организме. По сравнению с активными средами и диссипативными структурами, солитонные среды проще и надежнее в вопросах реализации и регуляции биоструктур. Интеграция многочисленных процессов, идущих параллельно и на многих уровнях, преодоление конфликта запросов становятся возможными именно в том случае, когда эти процессы не мешают друг другу. Такой принцип прозрачности и невмешательства в дела соседей обеспечивается биосолитонным характером этих процессов.

В организме существует некоторая прасистема биорегуляции, функция которой состоит в объединении всего организма в единое целое. Известно, что первым у эмбриона животного приходит в движение сердце, когда еще не сформированы нервная и кровеносная системы. Этот факт косвенно указывает на объемно-пульсирующий характер прасистемы с учетом того, что последняя должна быть неразрывно связано с деятельностью сердца. Прасистема может быть сформирована из суперколонии биосолитонов на основе бризеров, пульсонов или других подобных пульсирующих солитонных объектов. [

Как говорилось выше, при «сквозном прохождении» друг через друга, солитоны всё же взаимодействуют друг с другом, но не энергетическим, а фазовым образом: их волновые функции претерпевают фазовые сдвиги. Подобное фазовое взаимодействие биосолитонов, не требующее затрат энергии, может служить организации информационно-резонансного согласования деятельности всего организма.

Альтернативой солитонному ансамблю в роли прасистемы может оказаться единственный солитон (суперсолитон) – биополевое образование высшего уровня организма, направляющее его деятельность и находящееся в рекурсивной связи со всеми остальными нижележащими уровнями. Суперколония биосолитонов в таком случае это следующий после суперсолитона уровень управления организма.


Солитонная сенсорика.

Еще одной замечательной чертой солитонов является их способность «сидеть на изготовке» и приходить в движение от небольшой порции энергии. Такие биосолитоны, находящиеся в сенсорной зоне, могут служить идеальными передатчиками внешних сигналов внутрь организма, не требуя для этого существенного энергопотребления.

Можно сказать, что один и тот же солитон многократно используется для передачи сигналов в сенсорной системе, не требуя каждый раз энергетических затрат на своё создание. Так, как известно, глазом можно увидеть один-единственный или всего лишь несколько фотонов, ничтожной энергии которых оказывается достаточно для возбуждения нервного сигнала.


Спиральная направленность.

Для всей живой материи должно существовать некоторое единое биосолитонное уравнение. Хотя скорости биологических процессов и движений организмов существенно нерелятивистские, это уравнение должно быть релятивистским. Это связано с тем, что для живого имеет место своё пространство-время, не тождественное физическому пространству-времени. Пространство и время образуют неразрывное единство на всех уровнях бытия.

Наиболее устойчивы топологические солитоны (включая решения известного СГ-уравнения). Их можно уподобить узлам на верёвке, которые можно сдвигать по ней, но нельзя устранить полностью. В силу требований максимальной устойчивости и энергетической эффективности, биологические солитоны также вероятно имеют топологическую природу. Топологические солитоны кинки («перегибы») всегда рождаются парами кинк-антикинк, подобно парам частица-античастица в микромире.

Движение живого обычно протекает в виде спиральных волн. Отсюда и часто встречаемые спиральные формы биологических тел (формообразование=медленное движение). Частным важнейшим случаем биоспиралей является суперспираль хромосы (спираль, накручиваемая на другую спираль). Синтез макромолекул РНК на ДНК происходит преимущественно на петлях хромосом, по которым непрерывно течёт волна скручивания с одной стороны и закручивания с другой стороны. Характерный для всех живых особей на Земле тип закрученности (диссимметрия биоспиралей) обеспечивает направленность биосолитонных потоков информации, энергии и вещества.

Кандидатом на роль единого солитонного уравнения являются рекурсивные нелинейные уравнения поля, представляющие собой обобщение известных линейных уравнений Максвелла. Нелинейные уравнения Максвелла [3] описывают все эффекты линейных уравнений Максвелла, но также приводят и к новым эффектам: фазовым взаимодействиям, рекурсивности поля по отношению к своим токам, закрученности потока энергии свободного поля. Последнее особенно ценно в плане способности накопления энергии локализованными волновыми структурами. Изучается возможность существования солитонных решений для этих новых нелинейных уравнений поля.

Явление непрерывного скручивания хромосом в петлях указывает на наличие у них некоего биоспина, подобного спину элементарных частиц (вспомним «пояс Дирака», описывающий явление спина). Вообще говоря, для биообъектов должна работать своя особая биологическая квантовая механика, являющаяся расширением обычной квантовой механики аналогично тому, как уравнения биополя должны быть расширением уравнений электромагнитного поля.

Косная материя нашего мира построена на элементарных частицах, в то время как их антиподы - античастицы встречаются крайне редко, являясь продуктами высокоэнергетических соударений, либо прилетая из космоса. Но и в живом мире существует подобная асимметрия. Хорошо известна лево-правая асимметрия живого: биомолекулы всей биосферы (белки, ДНК и т.д.) в подавляющем большинстве обладают одним и тем же киральным типом. Нелишне вспомнить, что в микромире спиральность частиц часто определяется тем, частица это или античастица. Так, нейтрино всегда имеет отрицательную спиральность, а антинейтрино - положительную.


Биологическая форма и структура процессов.

Форма живых существ не является лишь производной их функциональности. Согласно Любищеву, форма — это самодовлеющая сущность, а не результат взаимодействия составных частей. Это положение не отвергает наличия тесной связи между формой и функцией, приспособления их друг к другу. Яркий пример независимого от функционала морфологического единства даёт бабочка с её цельным и везде сложным рисунком крыльев, симметричным по ним обоим.

Видимо, именно такую форму имел в виду Гурвич [2], утверждая, что основная проблема биологии — это «поддержание формы при постоянном обновлении субстрата — в её наиболее глубоком смысле». У него же: «В живых системах в молекулярной области понятие структуры нельзя противопоставлять понятию процесса, единственно правильным было бы говорить о структурированных процессах, протекающих в молекулярных комплексах очень различной степени устойчивости».

Первой сигнальной системой животных можно назвать восприятие внешних движений. Наряду с этим визуальное восприятие формы (образ) составляет важнейшую часть сигнальной системы высокоразвитых животных и человека, дающую им наиболее быструю, но при этом весьма предварительную и неполную информацию об объектах окружающего мира.

Традиционно пространственная форма была одним из основных способов описания животных и растений, с которым работали биологи. Однако, описание в терминах формы имеет большие ограничения, особенно при изучении живого. Ведь главным свойством живых существ является движение, как внутреннее, так и внешнее. Очевидно, что описание живых организмов не может основываться исключительно на концепции пространственной формы и обусловленном ею понятии вещественной структуры. Более подходящий язык для описания живого это язык процессов и операций, структуры движения, пространственно-временных конфигураций и объектов.

Движения животного или растения в окружающем мире играют не меньшую роль, чем их внутренняя функциональность. Ловкость и быстрота зверя спасает его, обеспечивает питанием, держит в «хорошей форме». Кроме того, эти движения отнюдь не сугубо функциональны, но имеют собственную ценность и смысл. Форма в широком смысле это форма движений и других действий. Такая форма неотделима от энергии.

Само представление организма как тела, состоящего из частей, не соответствует его природе. Вместо этого более адекватно рассматривать организм как самовоспроизводящуюся систему, раскладываемую на вложенные друг в друга и взаимно связанные подсистемы. И, поскольку каждая система определяется своими циклическими и линейными процессами, то структура организма видится как структура процессов.

Как известно, на первоначальных стадиях развития эмбриона, можно выделить определённый темп, пошагово определяющий процесс дробления зиготы. Это явление можно определить как временную форму аналогичную форме пространственной, Подобный же, но более сложный темп (ритм) впоследствии управляет делением клеток и морфогенезом организма в общем. Морфогенез во многом базируется на алгоритмических итерациях, повторениях и рекурсии, а вся жизнедеятельность организма представляет собой ритмический волновой процесс [4].

Солитонная волна, как и любая другая волна, является пространственно-временным процессом, не раскладываемым в цепочку моментальных состояний. Единичный солитон — это пример элементарного процесса. В биосолитонах же мы обнаруживаем наиболее подходящие «блоки» для построения пространственно-временной структуры процессов организма.


Биопространство.

Как полагал Вернадский, живое обладает своим собственным пространством, отличным от обычного физического. Специфичность пространства живого (биопространства) отражается в коренном отличии его симметрий от симметрий косной материи. При этом отсутствует непрерывный переход от неживой к живой материи. Биопространство обладает неевклидовой геометрией, что, в частности, отражено в неевклидовом характере трехмерных поверхностей форм животных и растений.

Неслучайно, как было экспериментально определено, психофизическое пространство зрительного восприятия характеризуется неевклидовой геометрией Лобачевского. Это обстоятельство есть следствие тесной связи этого пространства с биопространством организмов.

В физическом плане живые организмы представляют собой пространственно-временные явления. В биологическом же плане они обладают своим особым, отличным от привычного физического, пространством-временем. При этом каждое живое существо обладает своим собственным достаточно отделенным подпространством биопространства.

Из физики известно, что релятивистское пространство скоростей неевклидово [9]. Но, как утверждалось выше, форма и структура живого имеет дело с процессами и движениями. Соответственно и биопространство, связанное с такими формой и структурой, должно быть пространством движений, а значит иметь неевклидову природу. Это пространство векторных характеристик движения: скоростей, импульсов, токов, вихрей и т.д. Замечательным обстоятельством оказывается то, что роль систем отсчёта в нём играют системы восприятия (сознание) конкретных живых существ.


Митоз. Невидимые дирижеры морфогенеза.

Базовым механизмом структурообразования организма является деление клеток (митоз и мейоз). Митотический аппарат (центриоли, звёзды, веретёна и т.д.) не является постоянным органом клетки, но появляется тогда, когда в нём возникает необходимость, и исчезает, когда работа выполнена. В процессе митоза в клетках происходят удивительные и малопонятные трансформации. Количество центриолей удваивается, и они перемещаются к полюсам клетки. Между ними образуется веретено деления.

В начале метафазы хромосомы совершают ряд резких движений, затем как по мановению волшебной палочки внезапно выстраиваются по-порядку и словно застывают, образуя метафазную пластинку. Анафаза всякий раз изумляет исследователя своей неожиданностью: сестринские хроматиды вдруг теряют связь между собой и дружно удаляются друг от друга к противоположным полюсам клетки.

«Митоз имеет две важные особенности: период деления не требует затрат энергии (движется как запущенная солитонная волна) и после начала деления его трудно остановить (как и движущуюся солитонную волну).»

Имеет место синхронизация процессов деления различных клеток организма, что говорит о том что митотический цикл запускается и управляется не самой клеткой, а какими-то надклеточными факторами. Здесь мы снова сталкиваемся с необходимостью существования общего интеграционного фактора организма. Заметим, что гены функционируют именно в период после деления клетки, а не во время деления и не играют ключевой роли в самой организации этого процесса.

Возникает устойчивое ощущение, что имеются невидимые агенты (поля и механизмы), направляющие в процессе деления клетки разделение и расхождение центросом, поведение моторных белков, прокладывание микротрубочек, движение хромосом и т.д.

Структуры неживой природы строятся исключительно путем добавления новых слоёв или замены старых слоёв новыми, тогда как любые процессы деления этих структур приводят к их разрушению. В живой природе всё происходит наоборот. Построение структур путем деления является прерогативой исключительно живого. В этом удивительном явлении можно увидеть обратную сторону негэнтропийного характера процессов структурообразования в живых организмах. Принципиально, что деление клеток не сводится к их простому дублированию. При делении в результате процесса, направляемого векторами общего биополя (по схеме Гурвича), каждая клетка приобретает свой структурный сдвиг, благодаря которому происходит послойное создание и обновление тканей и органов.


Биодоменный волновой каркас организма.

Организм представляет собой иерархию вложенных друг в друга доменных структур различных уровней. Супердомен это структура, образованная меньшими доменами. Так мускул это супердомен, построенный на основе структур-доменов мышечных волокон.

Перемещения живых существ в пространстве (локомоции) осуществляется с помощью спиральных волновых мышечных сокращений, подобных фазовым переходам и предположительно имеющих солитонный характер. При получении нервного сигнала и некоторой порции энергии, внутренняя структура мышцы меняет свой характер – происходит спонтанная перестройка её супердоменной конструкции. В пользу процессов перестройки доменных структур, лежащих в основе работы мышц, говорит факт скачкообразного (а не непрерывного) сокращения мышц. Подчеркнем, что биодоменные стенки – границы, разделяющие биодомены, имеют не обычную вещественную, а волновую солитонную природу.

Биодоменные стенки, пронизывающие весь организм, образуют его волновой каркас. Сам организм оказывается биологическим супердоменом, который регулируется суперансамблем биосолитонных стенок. Последние подобны солитонным стенкам, ограничивающим домены в ферромагнетиках, сегнетоэлектриках и кристаллах. Их движение обусловливает как рост организма, так и его моторику. Эта картина также объясняет объёмный характер роста развивающегося организма, равномерную рассредоточенность этого роста по всем внутренним участкам тела.

В организме биодоменные структуры более высоких уровней строятся на основе структур более нижних уровней. При этом самоорганизация нижних уровней направляется верхними уровнями. Рекурсия должна быть заложена в самих биосолитонных уравнениях, в нашем понимании уравнениях биополя. Продолжая рекурсию вверх, мы приходим к тому, что сам организм в своей основе есть один биополевой солитон – суперсолитон о чем уже говорилось выше.

Суперсолитон наделён пространственно-временной сингулярностью, связанной с осями онтогенеза1 (хотя понятия сингулярности и солитона часто считаются несовместимыми). Он рекуррентно «генерит» солитонные ансамбли нижних уровней, обладающие своими осями, так что вся система выглядит как как биосолитонное волновое дерево или фрактал.


Волновые техники саморазвития.

Каждому человеку жизненно важно овладеть собственными энергиями биофизического и психического планов. Как зажимы энергии внутри человека, так и недостаток энергии приводят к стрессу и болезням. (И то, и другое обычно вызвано внутренними психическими проблемами и жизненными обстоятельствами человека.) Напротив, свободное протекание энергии — это то, что делает человека здоровым и открывает широкие возможности для творчества и полноценной жизни.

Устранением внутренних энергетических зажимов с помощью специальных релаксирующих и настраивающих движений эффективно занимается система саморазвития Х.Алиева «Ключ». Эти энергетические движения, производимые человеком, могут строиться на основе свободно бегущих волн солитонного характера.

Каждый индивидуум находит свои собственные, присущие ему движения, свой собственный солитонно-волновой язык. Солитонный язык, язык недиссипирующих волновых пакетов, пригоден не только для внутренних коммуникаций внутри организма, но и для общения людей или других живых существ между собой.

Практические применения знаний о полевых и солитонных принципах устройства жизни лежат главным образом в области развития человека и общества, в т.ч. психофизического аутотренинга, саморегуляции, различных коллективных практик. К числу психофизических практик, использующих спирально-волновую технику, можно отнести такие традиционные искусства как йога, цигун, айкидо.

Для айкидо характерно не прямое отражение/блокировка атаки, а вхождение в неё и пропускание мимо себя с одновременным минимально необходимым отклонением. Этот тип действия очень напоминает описанное выше беспрепятственное прохождение двух солитонов друг через друга, в результате чего меняются лишь их фазы. В случае с приёмом атаки в айкидо не происходит прямого воздействия на линейную составляющую движения, но путём «подкрутки» плавным образом меняется угол атаки, который можно ассоциировать с фазой, и вся атака направляется в том направлении, которое желательно принимающему.

Перспективно направление работы с мыслями и образами как солитонными волнами – когда одна мысль при встрече с другой (или с приходящим извне сигналом) беспрепятственно проходит через неё, изменяя лишь свою фазу, то есть угол поворота в собственном цикле. Этот подход работает на сознательное сохранение той или иной мыслеформы или ощущения, давая новые возможности для концентрации внимания на чём-либо, равно как и для сознательного переключения внимания.


 

Литература

1. С.В. Петухов. Биосолитоны — тайна живого вещества. М., Кимрская типография, 1999. http://petoukhov.com/?page_id=278

2. А.Г. Гурвич. Теория биологического поля. М., Советская наука, 1944

3. С.Я. Котковский. Нелинейные уравнения Максвелла. 2021. https://viХra.org/abs/2109.0213

4. В.В. Исаева. Преобразования симметрии в онтогенезе и эволюции. Серия «Гео-биологические системы в прошлом». М.: ПИН РАН, 2013.

5. А.М. Тьюринг. Химическая основа морфогенеза. 1952.

6. И. Пригожин, И. Стенгерс. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. 1986.

7. Э.Шрёдингер. Что такое жизнь с точки зрения физики? 1945

8. D. Bredov, I. Volodyaev. Increasing complexity: Mechanical guidance and feedback loops as a basis for self-organization in morphogenesis. Computer Science, Medicine. Biosyst. 1 November, 2018.

9. Я.А. Смородинский. Кинематика и геометрия Лобачевского. Атомная энергия. Том 14, вып. 1. 1963. с.110-120.


 

1 Образование осей онтогенеза в развивающемся эмбрионе подробно рассмотрено в работе [4].


С.Я. Котковский, Горизонты биополевой солитоники // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.27412, 11.11.2021

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru