Дискуссии - Наука

А.С. Харитонов

Статистическая механика ввела модель равновесия материальной точки и описала эволюцию замкнутой системы к термодинамическому равновесию и деградации её организации. Живой же организм уходит от состояния термодинамического равновесия, активно ищет оптимум своей организации по золотому отношению, генерируя новую структуру и формируя новые границы, используя информационные резонансы и механизмы обратной связи [2]. Цель статьи показать, что причиной этого противоречия является практика использования целого числа в методологии редукционизма.

Целое число аддитивно и удовлетворяет отношению 1:2, которое связывает его по теореме Пифагора как с золотой пропорцией, так и с равновесием поровну для рассматриваемой системы, приложение 1.

Поэтому использование целого числа предполагает, что моделируемый им объект находится в аддитивном и в двойственном состоянии равновесия, которое удовлетворяет как золотому отношению для оптимальной организации объекта, определённому в трёх взаимосвязанных классах динамических переменных, так и статистическому равновесию поровну для системы, определенной в двух других классах независимых динамических переменных. Например, И. Кеплер описал Солнечную систему как оптимальную организацию, удовлетворяющую закону гармонии, а И. Ньютон описал её своей механикой, основанной на модели равновесия материальной точки и на наличии постоянной внешней силы тяготения, отметив, что его механика применима к телам с постоянной организацией.

Обе модели равновесия описывают фиксированную организацию объекта, так что практика использования целых чисел послужила введению гипотезы о пассивности материального объекта, в виде существования равновесного или стационарного состояния физического объекта. Возникновение объекта по логосу Гераклита предшествует его пассивному движению по инерции и под действием внешней силы. Активное начало объекта предшествует его пассивному движению.

Введение третьего класса переменных, названного нами структурой, открыло применимость между тремя классами динамических переменных рекуррентного уравнения, которое приводит при многократном повторении к золотой пропорции. Причиной же повторения этого рекуррентного уравнения является информодинамический резонанс между реализованными вероятностными событиями и потенциально возможными вероятностными событиями. Этот резонанс возбуждает новые вероятности структурных событий. Закреплением результата этого резонанса служат динамика границ и механизмы обратной связи.

Объекты в активном состоянии стремятся к оптимуму своей организации по закону Предустановленной гармонии, взаимодействуя с организацией окружающей среды. Однако, двух классов динамических переменных принципиально недостаточно для моделирования активных свойств реального объекта и логоса Гераклита, так как в них отсутствует рекуррентное уравнение, описывающее активное стремление объектов к своему оптимуму по золотой пропорции, сохраняя тройственный инвариант сложной системы.

В классической механике граница тела принимается постоянной и идеальной настолько, что её совсем исключили из физического исследования и ограничились моделированием обратимых процессов во времени по инерции и под действием внешней силы. И. Ньютон оговорил, что условием применимости его механики является постоянство плотности взаимодействующих тел и совпадение центра тяжести тела с центром его плотности, а также возможность пренебречь связью арифметической и геометрической прогрессий. Пренебрегая организацией объекта, статистическая механика описала эволюцию замкнутой системы к термодинамическому равновесию, предполагая, что причиной возникновения и развития объекта является внешняя сила. И. Пригожин показал, что внешняя сила не может быть причиной возникновения и развития живых организмов, и указал на актуальность проблемы исследования открытой сложной системы.

Модель равновесия сложной системы, определенной в трёх классах динамических переменных по золотой пропорции, соответствует её оптимальной организации. Эволюция к оптимальной организации описывается рекуррентными рядами Фибоначчи и Люка []. Однако модель оптимальной организации по золотой пропорции не содержит причины, которая может приводить её к разрушению или к усложнению.

Бинарная математика, основанная на различии чисел в натуральном ряде, ввела модель равновесия частицы, исключив структуру и динамику границ из своего исследования. В результате статистическая механика справедлива только в рамках эргодической гипотезы, которую ввёл Л. Больцман и назвал ее фикцией, так как она противоречит эволюционным свойствам живого организма.

Г. Галилей, используя целые числа, ввёл модель равновесия материальной точки для тела с постоянной организацией и разработал модель его падения. Механика Ньютона описывает законы движения тел с фиксированной организацией тела, фиксированной организацией окружающей среды и при постоянстве внешней силы. Поэтому механике оказалось достаточно двух классов динамических переменных и использование бинарной математики.

Итак, используя целое число, бинарная математика исключила из научного исследования активный феномен реального объекта - стремление к оптимуму своей организации по золотой пропорции. Этот феномен содержит информационный резонанс между реализованными и потенциальными вероятностными событиями, который генерирует новую структуру, динамику границ и механизмы обратной связи, которые можно моделировать в трёх множествах динамических переменных. Законы механики и термодинамики оказались справедливыми, если изменением организации объекта и его окружающей среды, а также действующей силы можно пренебрегать. «Механика и термодинамика пренебрегают природой» - писал С. Карно. «Тело живого организма работает не как термодинамическая машина» -записал В. Томсон.

Аддитивное и сложное состояние равновесия объекта может существовать в реальности только под внешним воздействием, например, при резонансе и отрицательной обратной связи. Целые числа и натуральный ряд постулированы на основе опытов, произведенных в искусственной среде нашего обитания в методологии редукционизма, когда переменными структурой, границами и силой можно пренебречь.

Различие признаков или свойств объекта явилось основой научного познания, но оказалось, что устойчивое бинарное различие может существовать только при постоянной границе между ними. При этом эта граница является сама, динамической функцией.

Итак, модель организации объекта была исключена из исследования бинарной математикой. В результате, структура и динамика границ, причина их возникновения оказались исключенными из физико-математических моделей бинарной математикой. Переход через границу Бытия и Небытия, возникновение новой структуры и динамика границ есть самый общий опыт эволюции, проявленный на примере живого организма.

Вывод

Математические модели, основанные на натуральном ряде, это частный случай в реальности, когда объект находится под специфическим внешним воздействием. Поэтому целое число является математической фикцией, которая исключила три типа независимых переменных, определяющих организацию объекта, из известных физико-математических моделей.

Дополнительным аргументом для этого вывода служит открытие «Т-слоя» А.Н. Тихонова и А.А. Самарского, которые показали недостаточность механики Гамильтона для описания реальности: спонтанного разогрева в сильно неравновесной системе и ввели дополнительные динамические переменные для его моделирования. А также работа А.М. Молчанова, который показал, что части Солнечной системы находятся в устойчивых резонансных отношениях, и поэтому Солнечная система описывается механикой Гамильтона и бинарной математикой.

Таким образом, наша искусственная среда обитания, в которой на опыте возникли целые числа, натуральный ряд и геометрия Евклида, это объект, находящийся под специфическим внешним воздействием, когда за малое время наблюдения можно пренебречь изменением организации объекта, его структурой, динамикой границ, информационными резонансами, механизмами обратной связи и внешней силой. Этой средой является специфическая организация нашей планеты.

Изменение же организации объекта идет за счёт внутренних взаимодействий: спонтанного и локального информационного резонанса между реализованными и потенциальными вероятностными событиями, который приводит к возникновению новой структуры, к динамике границ и к оптимуму своей организации, взаимодействующей с организацией окружающей среды. Но эта внутренняя причина саморазвития объекта является не энергетическим и не вещественным взаимодействием, а информодинамическим взаимодействием [1]. В результате феномен самоорганизации объекта к своему оптимуму отсутствует в статистической механике, что привело её к противоречию с опытом нашего существования.

Физические теории, использующие комплексные, гиперкомплексные числа и двойные числа, в состав которых входят целые числа и аддитивные функции, противоречат опыту эволюции реальных объектов.

Таким образом, к ранее отмеченным математическим фикциям: точка, линия, поверхность / Э. Мах/, натуральный ряд / К.П. Рашевский/, производная /Г. Лейбниц/ мы добавили целое число, как самую важную математическую фикцию, которая исключила самоорганизацию объекта к своему оптимуму, без которого не существует ни одна организация реального объекта.

Но мы не только установили, что целое число – это важнейшая фикция в бинарной математике, но и разработали начало тройственной математики в методологии холизма, которая содержит физико-математическую модель организации, которая стремится к своему оптимуму - гармонизации тройственных отношений, и целое число как свой частный случай.

Динамическая реальность имеет свою статическую триаду: Бытие (реализованную часть природы), Небытие (потенциально существовавшую или существующую часть природы) и границу, отделяющую их между собой. Опыт живого организма указывает на динамический переход реального объекта через границу, отделяющую Бытие от Небытия, при этом происходит изменение структуры Бытия и его границ. Этот динамический переход объекта через эту границу имеет место для каждого реального объекта, материального и идеального, и он проявлен опытом живого организма к своему оптимуму по золотому отношению.

Этот опыт перехода через границу Бытия и Небытия мы приняли за физический факт для разработки модели эволюции открытой сложной системы, определенной в трёх классах динамических переменных.

Ранее мы ввели новые логарифмические функции: меру хаоса и меру порядка, где мера хаоса описывает Бытие, мера порядка описывает Небытие и уравнение симметрии для приращений мер хаоса и порядка моделирует динамические переходы через границу, и необратимо изменяет эту границу, отделяющую Бытие от Небытия. Это уравнение симметрии содержит динамику границ и его причину: информодинамический резонанс между реализованными вероятностными событиями (Бытие) и потенциальными вероятностными событиями (Небытие), которые характеризуются вероятностью, равной нулю в заданных условиях. Мера порядка является разрывной функцией.

Информационный резонанс реализованных с потенциально возможными вероятностными событиями является новой физической реальностью. Без этой реальности физика противоречит опыту нашего существования.

Все реальные объекты активны и информационно взаимодействуют с Небытием, изменяя свою структуру и свои границы с Небытием, и стремятся к своей оптимальной организации по золотой пропорции в сложившихся условиях, вступая сначала во внутренние информационные взаимодействия, а потом уже в энергетические и вещественные взаимодействия.

Отличие живого от косного состоит в большей скорости информационных взаимодействий, за счёт которых живой организм воспроизводит себе подобный организм, взаимодействуя с окружающей средой или другим, живым организмом. Окружающей средой живых организмов являются границы вещественных объектов, поэтому «жизнь всюду на нашей планете» /С.В. Белов/.

Предшественником живого организма можно считать вихрь Р. Декарта, который обладает внутренней организацией, оставляет память о себе в окружающей среде.

Циклическое воспроизводство локальных информационных резонансов и формирование новой структуры и новых границ возможно стало, как результат накопления памяти в окружающей среде, причиной возникновения в ней живых организмов.

Но эти представления о самоорганизации объектов к своему оптимуму по золотому отношению были исключены из физико-математических моделей использованием целого числа, без определения границы его применимости. Эта недоработка привела физику к гипотезе о существовании естественного равновесного состояния объекта, а философию - к гипотезе о материальности объектов, которые не учли опыт живого организма: возникновение, развитие и гибель живых организмов, которые оставляют после себя только память – информационную сущность реальности.

Вывод: законы статистической механики противоречат опыту нашего существования, потому что моделируют только пассивные свойства объектов в методологии редукционизма, используя целые числа. Активные свойства объектов содержат феномен самоорганизации объектов к своему оптимуму по золотой пропорции. Этот феномен включает информационные резонансы между реализованными и потенциальными вероятностными событиями, генерацию новой структуры, динамику границ и механизмы обратной связи, для моделирования которых бинарной математики недостаточно.

Приложение

1. Введение дополнительной памяти в арифметические действия, например, в сложение, приводит к золотой пропорции.
- А_n+2= A_n+1+A_n
- для любых начальных значений А₁≥0 и A₂>0 при n→ ∞ к - золотому сечению ф:
• A_n /A_n+1 →ф = 0,618 ….
• или к «золотой пропорции»: ф²+ф-1=0.
2. От золотой пропорции всегда можно перейти к бинарным математическим моделям.

   1/ф=ф/1-ф.

3. Свойства целого числа обусловлены аддитивностью и отношением 1/2:

А_n= (А_n-1 +А_n+1)/2

А_n+1=2А_n- А_n-1

- Прямоугольник со сторонами, равными 1 и 2, имеет диагональ, равную √5.

- Радиус описанной окружности равен Ro=√5/2.

- Радиус вписанной окружности в квадрат равен Rв=1/2.

Отсюда имеем:

Ro-Rв=ф=0,618…

Ro+Rв=Ф=1,618…

Ro²-Rв²=1.

Из этих свойств целого числа следует, что описываемая им система уже находится в гармонии отношений как по золотой пропорции, так и в равновесии поровну для других рассматриваемых параметров, так что предысторией системы и ее эволюцией эта модель числа пренебрегает.

Таблица сравнения статистической механики и феноменологии живого организма

Разделы	Статистическая механика	Феноменология живого
Действующая причина	Инерция объекта и внешняя сила	Внутренняя причина: информационный резонанс, возбуждающий новую структуру, динамика границ и механизмы обратной связи
Объект	Пассивная, двойственная, равновесная и вечная частица с постоянной организацией и в постоянной организации окружающей среды	Активная организация, стремящаяся к своему оптимуму, используя информационные резонансы, генерацию новой структуры, динамику границ и механизмы обратной связи.
Опыт	Динамические процессы под действием внешней причины за малое время наблюдения.	Возникновение, развитие и гибель живого организма. Оптимум организации живого организма по золотой пропорции. Динамика границ развивающейся организации идёт по трем золотым спиралям. Ускоренное развитие организации.
Идеализации	Организации объекта и окружающей среды принимаются постоянными. Информационные взаимодействия не учитываются.	Пренебрегаются внешние энергетические и вещественные воздействия.
Условия применимости	Центр плотности тела совпадает с его центром тяжести, граница идеальна и постоянна, выполняется эргодическая гипотеза	Отсутствуют
Форма движения	Обратимые циклы вокруг центра масс	Необратимое движение по спирали, описываемой рядами Фибоначчи и Люка
Место нахождения	Любое	На границе вещественных объектов
Отвечает на вопросы:	Как происходит движение пассивной частицы по инерции и под действием внешней силы	Для чего и почему происходит самоорганизация и развитие реального объекта
Область применимости	Искусственная среда нашего обитания	Эволюция реальности и процесс мышления
Основа	Лабораторный опыт с постоянными организациями объекта и его окружающей среды	Возникновение, развитие и гибель живого организма - общий опыт реальных объектов

1. Кобозев Н.И. «Исследование в области термодинамики процессов информации и мышления» М., МГУ, 1971.
2. Харитонов А.С. Информационный трёхсущностный резонанс, структура, граница и память в открытой сложной системе. ж. «Метафизика» № 51, 2024, с. 52-76.

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]