БеляевМ,И.‘рсновумилум” ,1999год,СУАвторвыражаетискреннююпризнательностьсвоим первымчитателям, которыенашли время,инетолько прочитали,ноидаливысокийотзывотруде автора:вице-президентуРАЕН,профессору СоловьевуА.И.,написавшемупредисловиеккниге,докторутехническихнаук,профессоруРостковскомуВ.С,,высокооценившегорукопись,кандидатумедицинскихнаук,профессоруА.А. Уманской,атакжемоимдобрымдрузьям-кандидатупедагогическихнаук,профессоруКазаковойА.П.иЗабировуБ.Ш.АвторприноситискреннююблагодарностьГлаве моегородногогородаНиколаевуА.В,запомощьиподдержку натернистомпутикиздательствукниги, атакже друзьямиспонсорам:ГромовымВалериюБорисовичуиАллеНиколаевне, ТребогановуНиколаюАлександровичу,ШушанянцуВадимуВладимировичу,СитниковымИринеВсеволодовнеиГеннадиюБорисовичу,НасыровуРустямуРевгатовичу,СеменовуСергеюВасильевичу,ОрленкоАлександру Викторовичу, СамоделовуВладимируГеннадьевичуидругим,безморальнойиматериальнойпомощи которыхкнигаещедолгобыневышлавсвет.Книгаиздаетсявпервые.Всеправазащищены©.
БеляевМ.И.\"Основымилогии\".1999год.©ПРЕДИСЛОВИЕМонография М.И. Беляева “Основымилогии”представляетсобойуникальныйтруд,вкоторомавторпопулярноизлагаетсамыефундаментальныезаконыизакономерностиприроды,оботкрытии которыхмечталимногиеученые.Этизаконыизакономерностисоставляютоснову механизмовсаморегуляции,самовоспроизведенияисаморазвитияиерархических систем, которыеприсущивсемживым инеживымобъектам природы. Авторубедительнодоказывает, какПрирода,используяограниченныевозможностидвойственных отношений, ограниченныйнабор“правил”,создаетвесьмногогранныйспектрматериальныхотношений окружающейнасдействительности,которыеавторназываетмультидвойственными.Обосновываетсявыводотом,чтограницамеждуживойинеживойматерией становитсявсеболеепризрачной,апонятие“разум”имеетсложнуюмногоуровневуюструктуру.Книгасодержитпоследовательноеиобоснованноеизложениеидейединойтеорииэволюцииматерии-отэлементарных частиц до галактическихсистем,от эволюции простейших формжизнидовысшихформ Разума.Приводятсяинтересныеиуникальные гипотезы,многиеизкоторыхнесутвсебепризнаки предполагаемыхоткрытийвразныхнаучныхприложениях.Новыеидеиисвежиемыслиизсамыхразных областейзнаний,высказанныесединыхпозиций,вызываютуважение,научныйинтересиоткрываютпередисследователями новыенеизвестныеранее возможности.Так,системныйанализПериодическойсистемы химическихэлементов,ядерных оболочек,классификации элементарных частицбылбыневозможенбезиспользованияметодов,составляющихосновы новойтеории.Хорошо обоснованагипотезаобЕдиной периодическойтаблице, включающейтаблицухимическихэлементов,таблицуэлементарных частицизвездныхэлементов,которыеавтор называетастроноидами.В соответствии гипотезойсо существованиитаких “сверхгорячих”элементов(астроноидов), былавыдвинута интереснаягипотезаорожденииигибелизвезд,омоделиихфункционирования.Книгасодержитимногодругихзамечательныхидей,втомчислебольшоевниманиеуделеноглобальнымпроблемамэволюциичеловечествакаквида,трансформациицивилизацийвСуперцивилизацию,эволюцииКоллективногоразумаисоциальныхотношений.Отдельныеположения книгимогутвызватьнеоднозначныетолкования,но онинеумаляютдостоинств настоящейработы.Прочитавкнигу, нельзянесогласитьсясословамиавтора,чтоВселеннаяустроенаболееразумно,чеммыпредполагалиранее.Милогиярождаетсявтрудные для развитиянауки обществаивремена.Дифференциациянаукипродолжается,числонаукифундаментальныхпроблеммножится.Растет сложностьи стоимостьнаучныхисследований,приограниченности людскогоифинансовогопотенциала.Милогия указываетчеткийиясныйпутьвыходанаукиизэтого тупикаибудетспособствоватьпнгеграциинаучныхзнаний,формированиюцелостнойконцепцииразвитиянауки обозримомвбудущем.Искреннежелаюавторутворческихуспеховподальнейшемуразвитиюизложенныхвмшге идей.соловьевВице-президентпрофессор
1БеляевМ.И.Основымилогии.1999год.СВСТУПЛЕНИЕВсемизвестно,что объять необъятноеневозможно.Ивсежеавторделаетновуюпопытку,котораяотражаетсистемувзглядовавторанаокружающийегомир.Нарядусизвестнымиистинами, книга содержитмногогипотезидаже предполагаемыхоткрытий.Вкнигемноготеоретическихрассужденийисовпадений.Однаконаличиеслишкомбольшогочисласовпадений изразных отраслей человеческогопознания,сведенныхвоедино,ужеявляетсязакономерностью, т.к. они позволяютпрогнозироватьэволюциюматериальныхобъектовивскрываютглубинные, причинно-следственныесвязимеждуобъектаминашейдействительности,имеющих самую различнуюприроду.Любаяноваятеория, претендующаянарольфундаментальной, должна иметьобъектисследованияиликлассявлений,имодели,характерныетолькодляэтой теории.Таквфизикеисследуютсязакономерностидвижениятел,электромагнитных колебанийит.д..Вхимиирассматриваютсяявления,связанныеспревращениемвещества.Кибернетиказанимаетсяпроцессамиуправлениявживойинеживойприроде,ит.д.ит.п..Новаянаука,неотвергаяниоднойизсуществующихтеорий,способнаобогатитьихновымсодержанием,наосновесистематизации обобщенияиобщихзакономерностей,присущихразныместественнымнаукаминаосновезаконовиерархииоткрыватьспецифическиезаконыизакономерностивразныхнаучныхприложениях. Общиезакономерности,присущиевсемнаукам,позволяют сказать,что милогия можетрассматриватьсякакнаукаобаналогиях, призваннаяизменитьградиентразвитияестественныхнаукотихдальнейшейдифференциациикинтеграцииистатьфундаментом этойинтеграции.Есликибернетика родиласькак наукаопрямыхиобратныхсвязяхвкибернетическихсистемах,тоноваянаука,нарядуспрямымииобратнымисвязями,должна изучать этисвязи учетомсдействиязаконовиерархии,раскрываемых рамкахвновойнауки.Выимеетеуникальнуювозможностьоднимиизсамых первых на нашейпланетеприобщитьсяксамымпервозданным, древнимтайнам строенияокружающейнасматерии,построеннойТворцомпоодномуитомужеалгоритму,тайнамизнаниям,о которых мечталочеловечество напротяжениимногихвеков.Фундаментальный характероснов новой теории, изложенныйвкниге,всвоюочередьнепосредственно используетсядлядоказательстваиописанияобъектовиявленийокружающейнасдействительности. Так, теоретическоеипрактическое обоснование,полнотаивыдержанность классификации Периодическойсистемыхимических элементов,строенияядератомов,Периодической таблицыэлементарныхчастицсобщесистемныхпозиций новойнаукистановитсяочевидной.Наповесткудняможноставитьвопрос озавершенииработыпосозданиюЕдиной периодическойсистемы, Единойтеорииэволюции, подтверждениюнекоторых фундаментальныхгипотезиоткрытий,изложенныхвэтойкнигесединыхметодологических принципов.Книгаиздаетсявпервые.Это очень важный,но всеголишь самый первыйшаг на путисозданияновойнауки.Многиепроблемы, описанныевкниге,носятпостановочный характер,поэтомуавтор заранееблагодаритчитателей,ктопришлетсвоиотзывыипредложения,когозаинтересуют изложенныевкнигеидеи,кто окажет помощьисодействиепозавершениюработынадсозданиемновой фундаментальнойтеории1 .1143045,г.Краснознаменск Московскойобласти, главпочтамт,БеляевуМихаилуИвановичу,довостребования.тел.590-30-83E-mail:[email protected]@mail.ruМихаилБеляев
БеляевМ.И.\"Основымилогии\".1999год.©ЧАСТЬ1.ВВЕДЕНИЕВМИЛОГИЮ.Внастоящий моментпрактическивсем,ктоинтересуетсясостоянием современнойнауки, очевидно,что из-заспециализацииученыхвузкихобластяхзнаний,развитие научноймыслизашловтупик.Человечествовпроцессесвоей эволюциисоздалонесколькосотенразличныхнаук,исследующихобъективные,субъективныеидажемнимыепроцессы,происходящиевприродеиобществе.Приэтомпроизошлоделениенанаукиестественные(точные),технические(прикладные),иобщественные(гуманитарные).Всеэтинаучныеветвивметодологическом планепрактически никакневзаимосвязаны,хотяв ихосновележатодниитежезакономерности.Такой итогзакономерениэто справедливокакдлявсейнаукивцелом,такидляееотдельно взятой области.Характерно,чтовесьXXвекознаменовалсядроблениемзнаний.Углубляясь детали,вученыевидятвсеменьшийкусочекобщего«леса». Унихвырабатываетсясвой“птичий”язык,непонятныйнепосвященным. Бытуетмнение,чточем абстрактнеетеории,темближе онисоответствуют реальности.Новтожевремявсесильнеенарастает потребность всозданииобщейконцепциивидениямира.Историязнаетнесколькотакихпереломныхмоментоввразвитиинауки.Достаточновспомнитьпримеризастрономии,когдагосподствующейбылатеория,вкоторойвсепланетысолнечнойсистемывращались вокругЗемли.Померевыявленияпротиворечийвдвижениипланетприходилосьвводитьвсеболееиболееабстрактныециклыиэпициклы,поканепришло понимание того,что неСолнце вращаетсявокругЗемли,аЗемлявокругСолнца.ВантичноевремязадачусинтезавсехнаучныхзнанийрешилАристотель,всредниевека-ФомаАквинский,вXYIII-XIXвекахужепотребовалсятруд целой плеядыфилософов-отКантадоЭнгельса.Внастоящеевремясоздаласьаналогичнаяситуация-нуженполныйсинтезнакопленныхзнаний.Ноприобилии существующихнаучныхдисциплинтакаяцелькажетсянедостижимой. Темне менее,выходесть-нужныисследователи новой формации, свободныеотмногих условностей ограничений, инезависимыеотнауки.Исследователи,по настоящемусвободныевсвоихпоискахистины.Унихнетчувствастрахаинеуверенностивсвоихдействияхипоступках.Нанихнедавятученыедогмы.Унихнет“ученогоимиджа” .Обычно такихлюдейназываютобидно дилетантами.-Ноэтодилетанты особогорода.Дилетантывлучшемсмыслеэтогослова,дилетанты, которыестремятсякзнаниям.Поэтому необходимо создатьусловиядляоткрытостизнанийдилетантов,дляосуществленияихвзаимныхконтактовнаравноправнойоснове,чтобыпутеводнойзвездойкаждогоищущего истинуиконтактовчеловекабылаобщаяидея,идеяоединыхпринципах построениявсегоокружающегонасМира.Врезультатетакихконтактоввозникнутусловия дляприобретениядействительномаксимальнойнаучнойкомпетенции. Еслиучесть,чтоинтеллектуальная деятельностьчеловечествавозможнатольковследствиеорганическойсвязивсехобластей наукиисинхронизацииихвзаимныхфункций,тоэтоозначает, чтопришловремядля созданиясверхнауки.Пришловремясделатьочередной важныйишагвсвоемразвитии-к созданиюКоллективногоРазума.
£Глава1.СИММЕТРИЯВПРИРОДЕ1.1.ВВЕДЕНИЕМногиеоткрытиябылиоткрыты благодарягениюученых,которыепрокладываликнемупутьтолькоинтуитивно.Милогия позволитпрогнозироватьрезультаты прогресса,целенаправленно определятьиформулироватьцели,азатемискать толькопрактическиедоказательства,таккак теоретическоеобоснованиебудетиметься.Мычастовстречаемоднуитужезакономерностьвразных областяхнауки.Такзакономерность, которую математикиобозначаютг/х,встречается болеечемвдесяткеразличныхобластейнауки.Онавозникаетвсвязистакимиявлениями,как тяготение,свет,звук,теплота, магнетизм,электростатика,электрическийток,электромагнитныеизлучения,морскиеволны, полетсамолета, колебанияупругихтелистроенияатома,неговоряуже об однойчистоматематической теориипервостепенной важности-теориифункциикомплексногопеременного.Практикиитеоретики частодопускают ошибку,рассматриваявсеэтипроявленияг/хпо отдельности. Мы этомвслучае имеемделонесэтиммножествомтеорий, а соднойтеориейимеющейнесколькоприложений.Всеэтизакономерностинаталкиваютнаснамысль,чточислозакономерностейкрайнеограничено.Ивотна этомуровнемыприходимкнеобходимостисозданияновойтеории, призваннойназыватьразныевещиоднимитемжеименем,теории,котораяпо своейвсеобщностиможетконкурироватьлишьсдиалектическимматериализмом.Однаковотличиеотнего,новая теорияноситнетолькокачественно-философскоеописаниеокружающейнасдействительности, носпособнадаватьвомногихслучаяхиколичественнуюоценкусвойствэтихобъектов. Конечно,новаянаукаомирозданиинедаетокончательный ответнавопрос“ПочемуМирустроентак,анеиначе” ,нотакаяпостановка вопросастановитсяуженебесполезной, актуальной, атаккакуже вэтихосновахизложенымногие фундаментальные принципыстроенияматерии,сединыхметодологическихпринципов показывающие,чтомногиенаучныезаконы,открытыедосир пор, имеют общиесвойства.Милогияспособна датьключксамымсокровеннымтайнамПрироды.Какиежеобщие свойства имеютвсенауки,ивообщевсеявленияиобъекты окружающейнасдействительности?Впервуюочередьсвойстваиерархии.Следовательно,милогия-этовпервуюочередьнаукаобиерархии,опринципахпостроенияиерархическихсистем,обосновныхфундаментальныхзакономерностях,присущихтакимсистемам.Сединыхметодологическихпринциповновая наукаописываетосновныезакономерностистроенияматерии.Чтожееще являетсясамым общимсвойством, присущимвсемявлениямокружающейнасдействительности?Конечно,этозаконысимметрии.Следовательно,сдругойстороны,милогия-этоинаукаосимметрии,имеющеймногоуровневоестроение.Новая наукаявляетсятем“философским камнем” , которыйищутмногиеученыемира,хотямногиеизнихужедавнопользуются“прикладными гранями”этогокамня.Приэтомчислоэтихграней ограничено.Всеэтиграниимеютаналогиивдругихразделахнауки,имеютмеждусобойглубокуюпричинно следственную-связь.Поэтомуможносказатьследующее.Милогия-этонаука об аналогиях,чтокорнивсехсуществующих наукявляются частнымслучаемобщей науки,основаннойназнаниизаконов остроениииерархическихсистем.Всесуществующиенауки,впринципе,раскрываютиуточняютспецифические,локальныезакономерности,присущиеопределенномууровнюиерархии.Милогиивиерархиинаукследует выделитьведущееположение,причисливеекфундаментувсехнаших знанийомире,нарядустакойнаукойкак диалектика.Однаковотличиеот диалектики, котораяслужитметодологической компонентой новойнауки, милогияявляетсяосновным стволом“дерева” ,откоторогопроизрастаютвсеостальные ветви“”знания,занимающиесяизучениемокружающегонасМира,изучениемстроения материи.Следовательно, самомвобщемслучае можносказать,чтомилогияявляетсянаукой строениио
БеляевМ.И.\"Основымилогии\".1999год.©материи.Врамках даннойкнигипростоневозможноохватитьвсетенаправленияивозможности, которые открываютсяпередновойнаукой.Можнотолько обозначитьосновныенаправления, которые должнылечьвоснову фундамента.Впервойчастикнигиавторизлагаютсяпринципы, положенныевосновусозданияновойнауки.Вовторойчасти, нанекотором полуформальномуровне,понятномширокомукругучитателей,используя известныематематическиеметоды,раскрываются законыизакономерности,составляющие новойнауки.ВтретьейчастикнигиизлагаютсяпрактическиерезультатыприменениятеориикпрактикеипредпринимаетсяуникальнаяпопыткасозданияЕдинойтеорииэволюцииживойинеживойматерии.Спозицийновойнауки проведенанализПериодическойсистемы химическихэлементов,принциповпостроенияатомов,протонныхинейтронных оболочек,атакжепринциповпостроения Периодическойтаблицыэлементарных частиц,Здесьизложенытакжеосновныепринципы созданияЕдинойпериодическойсистемы,вкоторуюпомимохимическихэлементовиэлементарныхчастицвключеныи “звездные”элементы.Единая периодическаясистема,являясьфундаментомновойнауки,позволитна научнойоснове завершить созданиеЕдинойтеорииэволюции материи,котораяестественнымобразомбудетвключатьвсебятакжеиэволюциюживой материи.Вчетвертойзаключительнойчастисделанапопыткапровестианализэволюциисоциальныхотношенийираспространитьзакономерностииерархиинасоциальные организмы.1.2.ОСИММЕТРИИИ АСИММЕТРИИСсимметриеймывстречаемсявсюду- вприроде,технике,искусстве,науке,например,симметрия, свойственнаябабочке икленовомулисту,симметрия формавтомобиляисамолета,симметриявритмическом построении стихотворенияимузыкальной фразы,симметрияорнаментовибордюров,симметрияатомнойструктурымолекуликристаллов.Понятиесимметриипроходитчерезвсюмноговековуюисторию человеческоготворчества. Оновстречаетсяужеуистоков человеческого-знания;его широко используютвсебезисключениянаправления современнойнауки.Принципы симметриииграютважную рольвфизикеиматематике,химииибиологии,техникеиархитектуре, живописиискульптуре,поэзииимузыке.Законыприроды,управляющиенеисчерпаемойвсвоеммногообразиикартинамиявлений,всвоюочередь, подчиняютсяпринципамсимметрии.Чтожетакоесимметрия?Почему симметриябуквальнопронизываетвесьокружающийнасмир?Существуют,впринципе,двегруппы симметрий.Кпервойгруппе относитсясимметрияположений, форм, структур.Этотасимметрия,которуюможнонепосредственновидеть.Онаможетбытьназванагеометрической симметрией.Втораягруппахарактеризуетсимметриюфизическихявленийизаконовприроды.Этасимметриялежитвсамойосновеестественнонаучнойкартинымира:ееможноназватьфизическойсимметрией.Напротяжениитысячелетийвходеобщественнойпрактикиипознаниязаконовобъективнойдействительностичеловечествонакопиломногочисленные данные,свидетельствующиеоналичии окружающем миревдвухтенденций:соднойстороны, строгойкупорядоченности,гармонии,а сдругой-к ихнарушению.Людидавнообратиливниманиенаправильность формыкристаллов,цветов,пчелиныхсотидругихестественныхобъектовивоспроизводилиэтупропорциональностьвпроизведенияхискусства,всоздаваемыхимипредметах, черезпонятие симметрии. «Симметрия, пишет-известныйученый Дж.Ньюмен,-устанавливаетзабавноеиудивительноеродствомеждупредметами, явлениямиитеориями,внешне,казалосьбы,ничемнесвязанными:земныммагнетизмом,женскойвуалью,поляризованным светом,естественнымотбором,теорией групп,инвариантамиипреобразованиями,рабочими привычкамипчелвулье,строениемпространства,рисункамиваз,квантовойфизикой,скарабеями,лепесткамицветов, интерференционнойкартиной
ёБудяевМ.И,■ОсновыЛ(и:югии'\"19^год,урентгеновскихлучей, делениемклетокморскихежей,равновесными конфигурациямикристаллов,романскими соборами,снежинками,музыкой,теориейотносительности...” .Слово«симметрия»имеетдвазначения.Водномсмыслесимметричноеозначаетнечтовесьмапропорциональное, сбалансированное;симметрияпоказываеттотспособсогласованиямногих частей,спомощьюкоторогоони объединяютсявцелое.Второй смыслэтого слова равновесие.-ЕщеАристотельговорилосимметриикакотакомсостоянии,котороехарактеризуетсясоотношениемкрайностей.Пожалуй,изэтоговысказыванияследует,чтоАристотельбыл ближевсехкоткрытиюоднойизсамыхфундаментальныхзакономерностей природы.ПристальноевниманиеуделялисимметрииПифагориегоученики.Основноеположениепифагорейскойфилософии,согласноАристотелю,состоитвтом,«чточисло есть сущностьвсехвещейиорганизациявселеннойвееопределенияхпредставляетсобою вообще гармоническуюсистемучиселиихотношений».Исходяизученияочислепифагорейцыдалипервуюматематическуютрактовкугармонии,симметрии,котораянепотеряласвоего значенияи внашидни. Взгляды Пифагораиегошколыполучилидальнейшееразвитиевплатоновскомученииопознании.ОсобыйинтереспредставляютвзглядыПлатонанастроение мира, который,поего утверждению,состоитизправильныхмногоугольников, обладающихидеальной симметрией.Для Платонахарактерносоединение ученияобидеяхспифагорейскимучениемочисле.Средиболеепозднихестествоиспытателейифилософов,занимавшихсяразработкой категориисимметрии,следуетназватьР.ДекартаиГ.Спенсера.Так,по Декарту,бог, создавасимметричныетела,придалим“естественное”круговоедвижение,врезультатекоторогоонисовершенствовалисьвтеласимметричные. Характерно, чтокнаиболееинтереснымрезультатам наука приходилаименнотогда, когдаустанавливались фактынарушения симметрии.Следствия, вытекающиеизпринципа симметрии,интенсивноразрабатывалисьфизикамивпрошломвекеипривеликрядуважныхрезультатов. Такимиследствиямизаконовсимметрииявляются,преждевсего,законысохраненияклассическойфизики.Понятиясимметриииасимметрии,которымипользуютсявчастныхнауках,далеконеполноотражаютсуществующуювреальноммиресимметрию асимметрию;иониразвиваютсяиобогащаются.Какпоказываетистория науки, это понятия,спомощьюкоторыхможнообъяснитьмногиеявленияи предсказыватьсуществование новых,ещенепознанныхсвойствприроды.Внастоящеевремявестествознаниипреобладаютопределениякатегорийсимметриииасимметриинаоснованииперечисленияопределенныхпризнаков. Например,симметрияопределяетсякаксовокупностьсвойств:порядка, однородности,соразмерности,гармоничности.Подасимметриейжеобычнопонимаютотсутствиепризнаковсимметрии-беспорядок, несоразмерность,неоднородностьит.д..Всепризнакисимметриивтакогородаееопределенияхрассматриваются равноправными,одинаковосущественными,ивотдельныхконкретныхслучаях,при установлении симметриикакого-тоявления, можнопользоватьсялюбымизних.Так,водних случаяхсимметрия это-однородность,вдругих-соразмерностьит.д. Тожесамое можносказатьиосуществующихвчастных наукахопределениях асимметрии.Непосредственной логической основойдляопределенияпонятийсимметриииасимметрии, по мнению В.С.Готта, являетсядиалектика тождестваиразличия. в Адиалектике,какмыужезнаем,тождествоиразличиерассматриваютсялишьвопределенных отношениях,вовзаимодействии, вовключенииразличиявтождество,атождествавразличие.Диалектическое понимание тождествапредполагает обязательноепризнаниеследующего:тождествонесуществуетвнеразличия противоположности, тождество возникаетииисчезает,тождествосуществуеттольковопределенныхотношенияхивозникаетприопределенныхусловиях;наиболееполнымвыражениемтождества являетсяполное превращениепротивоположностейдругвдруга.
2БеляевМ.И.'Основымилогии\".1999год.С1.3.ЗНАЧЕНИЕСИММЕТРИИВПОЗНАНИИ ПРИРОДЫИдея симметриичасто являласьотправнымпунктомвгипотезахитеорияхученыхпрошлого.Вносимая симметрией упорядоченность проявляется,преждевсего,вограничениимногообразиявозможныхструктур,всокращениичиславозможныхвариантов.Вкачествеважногофизическогопримераможно привестифактсуществованияопределяемых симметриейограниченийразнообразияструктурмолекуликристаллов.Пояснимэтумысль наследующемпримере.Допустим,что некоторойвОтдаленнойгалактикеобитаютвысокоразвитыесущества,увлекающиесясредипрочихзанятий такжеиграми.Мыможемничегонезнатьовкусахэтихсуществ,остроенииихтелаиособенностяхпсихики.Однако достоверно,чтоихигральныекостиимеютоднуизпяти форм-тетраэдр,куб,октаэдр,додекаэдр, икосаэдр.Всякаяинаяформаигральнойкостивпринципеисключена,посколькутребованиеравновероятностивыпаденияприигрелюбойгранипредопределяетиспользованиеформыправильногомногогранника,атакихформтолькопять.Итак,вносимое симметрией упорядочениепроявляетсявмире,прежде всеговограничениимногообразиявозможныхструктур.ИзвестныйсовременныйпопуляризаторамериканскийнаукиМартинГарднерписал:“Может быть,наступитдень,когдафизикиоткроютматематические ограничения,которымдолжноудовлетворятьчислоэлементарных частициосновныхзаконовприроды” .Такиеограничения,как этобудетпоказанониже,действительносуществуют. таким Кограничениямможноотнестииограниченностьструктуробъектовприроды.Идеясимметриичастослужила ученымпутеводнойнитьюприрассмотрении проблеммироздания.Наблюдаяхаотическую россыпьзвезднаночномнебе,мыпонимаем, что завнешнимхаосом скрываются вполнесимметричныеспиральные структурыгалактик,авних-симметричные структуры планетныхсистем. Симметриявнешнейформыкристаллаявляетсяследствиемеевнутренней симметрии-упорядоченного взаимногорасположениявпространствеатомов(молекул).Иначе говоря,симметриякристалла связанассуществованиемпространственнойрешеткиизатомов такназываемой кристаллической решеткиВомногихфантастическихпроизведенияхдругихмиройобсуждаетсявозможный обликпришельцев.Одни писателисчитают, пришельцымогутсильноотличатьсяпосвоемуобликуотнас.Другие, напротив,полагают,что разумныесуществавовсей Вселеннойдолжныпоходитьдругнадруга. Требованиясимметриипозволяютсущественнымобразомсократитьчисловозможныхвариантовобликовпришельцев.Покрайнеймере,ужесейчасмыможем уверенностьюссказать,какимон неможетбыть.Милогиявэтупроблему также можетвнести своюлепту.Согласносовременнойточкезрения,наиболее фундаментальныезаконы природыносятхарактерзапретов.Ониопределяют,чтоможет,ачтонеможетпроисходитьвприроде.Так,законысохранениявфизикеэлементарныхчастицдействительноявляютсязаконамизапрета.Онизапрещаютлюбоеявление,при которомизменяласьбы “сохраняющаясявеличина” .Естьещеодна важная причина,покоторойзаконы сохранениярассматриваютименнокак законызапрета.Деловтом,чтовмире элементарныхчастиц многие законысохраненияполученыкакправила,запрещающиетеявления,которыеникогданенаблюдаютсявэкспериментах.I!оваянаукаспособна объяснитьприродусамыхфундаментальныхзаконовприродыи,естественно,законовзапрета.ВидныйсоветскийученыйакадемикВ.И. Вернадский писали1927году:“Новымвнаукеявилосьневыявлениепринципасимметрии,авыявлениееговсеобщности” .Действительно,всеобщностьсимметриипоразительна.Симметрияустанавливаетвнутренние связимеждуобъектамииявлениями,которыевнешненикакнесвязаны.Игравбильярдистабильностьэлектрона,распаднейтронаиотражениевзеркале,орнаментиструктураалмаза,снежинкаицветок,ит.д.ит.п.Всеобщностьсимметриинетольковтом,чтоонаобнаруживаетсявразнообразныхобъектахиявлениях.Всеобщимявляетсясампринципсимметрии,безкоторогопо сутиделанельзярассмотретьниоднойфундаментальной проблемы,будьтопроблемажизниили
_проблемаконтактовсвнеземнымицивилизациями.Принципысимметриилежатвосноветеории относительности,квантовоймеханики,физикитвердоготела,атомнойиядернойфишки,физикиэлементарныхчастиц.Эти- принципынаиболее ярко выражаются свойствахвинвариантности законовприроды.Речьприэтомидетнетолькоофизическихзаконах,ноидругих,напримербиологических.Примеромбиологическогозаконасохраненияможетслужитьзаконнаследования.Восновееголежат инвариантностьбиологическихсвойствпоотношениюкпереходуотодногопоколениякдругому.Вполнеочевидно, чтобеззаконовсохранения(физических,биологическихипрочих) нашмирпопростунесмогбысуществовать.Без сохранения энергии мирпредставлялсябынагромождениемслучайныхвзрывов,связанныхснеожиданными появлениями энергииизничего, ит.д..Всяпериодическаясистемахимическихэлементовоказаласьбыразрушенной.Симметрияпронизывает нашмиргораздоглубже, нежелиэтоможноувидетьглазами.Осмысливаниеэтого фактапроисходиловтечениемногихвеков.Врезультатесамопонятиесимметриипретерпелосущественнуюэволюцию. Оттехвремендонаших днейпонятие“симметрия прошло”длинныйпутьразвития.Из чистогеометрическогопонятияонопревратилосьвфундаментальное понятие,лежащеевосновезаконовприроды.Мызнаемтеперь,чтосимметрия-этонетолькото,чтоможно видетьглазами.Симметриянепростовокругнас,онасамавосновевсего.Ссамойобщейточкизрения,понятие симметрии связаносинвариантностьюпоотношениюккаким-либо преобразованиям.Инвариантностьможетбытьчистогеометрической (сохранениегеометрическойформы),номожетинеиметьотношениякгеометрии,например сохранениеэнергииилибиологическихсвойств.Точно такжепреобразованиямогутиметьгеометрическийхарактер (повороты,переносы,перестановки),амогутинеиметь его(замена частицантичастицами,переходотодногопоколениякдругому).Согласносовременнымпредставлениям, понятиесимметрияхарактеризуетсяопределеннойструктурой,в которой объединенытри фактора:1)объект(явление),симметриякоторогорассматривается,2)преобразования,поотношениюккоторым рассматриваетсясимметрия;3)инвариантность,неизменность, сохранение каких-тосвойствобъекта,выражающая рассматриваемуюсимметрию.Инвариантностьсуществуетневообще,алишьпоотношениюкопределенным предметам.Принципысимметриииграютисключительноважнуюрольввеликомтаинстве,именуемымнаучнымпознанием мира.Любаянаучнаяклассификацияосновананавыявлениисвойств симметрииклассифицируемыхобъектов. Объектыили явлениягруппируютсяпо общностиихсвойств,сохраняющейсяприопределенныхпреобразованиях.Яркийпример периодическая система элементов,-предложеннаявеликимрусскимхимикомД.И.Менделеевым(1834-190). Отпериодакпериодусохраняетсяобщностьсвойствэлементов,входящихводинитотжестолбец таблицыМенделеева,например лития,натрия,калия,рубидия,цезия.Характеризменениясвойствэлементоввпределахпериодаявляетсяобщимдляразныхпериодов.НоПериодическаясистемахимическихэлементовоткрылаещеневсесвои тайны.Однаизцелейэтой книгиизаключается том, чтобывраскрытьочереднуютайнунойВеликойсистемы,еесамыхсокровенныхсвязейсИерархией,сзаконамисимметрии.Итак,соображениясимметриилежатвосновевсехклассификаций.Кристаллы,например,классифицируютпотипусимметриикристаллическойрешетки,посвойствам межатомныхсилсвязей,по электрическимиинымсвойствам. Классификацияатомовосновывается наобщностииразличияхвструктуреихспектровизлучения.Исследуянеизвестныйобъектили явление,надопреждевсевыявитьфакторы,сохраняющиесяпритехилииныхпреобразованиях.Всегда,гдепроявляется симметрия,имеетсмыслговорить о иметодеаналогий,которыйосновантакже напринципесимметрии предполагает отыскание иобщихсвойств различныхвобъектах(явлениях)ираспространениеэтойобщностинадругиеобъекты.Говоряоролисимметриивпроцессенаучногопознания,следуетособовыделить применениеметода аналогий.ПословамфранцузскогоматематикаД.Пойа,“несуществует,возможно,открытийнив--------------.«.тАиятикени.пожалуй,влюбой другой области,которые
БеляевМ.И.\"Основымилогии\".1999год.СОмоглибытьсделаныбезаналогий” .Воснове большинстваэтиханалогий лежатобщиекорни,общиезакономерности, которыепроявляютсяодинаковымобразомнаразных уровняхиерархии.Фундаментальностьсимметрииограничиваетчисловозможныхвариантовприродныхструктур,атакжечисловозможныхвариантовповеденияразличныхсистем.Авторполагает, чтовосновевсехэтихпроявленийсимметриинаходитсяеще одинфундаментальныйпринцип нашегомира.Это принципудвоения,сутькоторогозаключаетсявтом,чтоуПриродыгде-тонасамом фундаментальномуровнеестьестественные механизмыкопирования объектов,явлений,процессов.Далее,всилуиерархичности, многоуровневостистроения, эволюционности,этипринципыкопированияпроявляютсявразличныхвидахсимметрии. Симметрия-этопростооднаизформ проявления этойзакономерности.1.4.ОСООТНОШЕНИИ СИММЕТРИИИ АСИММЕТРИИГоворяопринципахсимметрии,мыдолжнывсегдаподразумевать,чтосимметриятакже неразрывно связанасасимметрией.Сутьделасостоит втом, что единствосимметриииасимметрииестьединстводиалектическипротивоположных категорий.Оноподобно,например,единству сущностииявления,необходимостиислучайности, возможногоидействительного. Советский философВ.С.Готт вкниге“Симметрияи асимметрия”отмечает,что“симметрияраскрываетсвое содержаниеизначениечерезасимметрию,котораясамаявляетсярезультатомизменения,нарушения симметрии.Симметрияиасимметрияестьоднаизформпроявления общегозаконадиалектики единства-иборьбыпротивоположностей” .Это дведиалектическипротивоположные категории,симметрияиасимметриянемогутсуществоватьоднабездругой.Вабсолютносимметричноммирепопростуничегоненаблюдалосьбы-никакихобъектов, никакихявлений.Точно такженевозможениабсолютноасимметричныймир.Однако вопрососимметрии-асимметриизначительноболее глубок.Можносказать,чтосимметриявыражаетнечтообщее,свойственноеразным объектам(явлениям),она связанавпервую очередьсоструктурой,оналежитвсамойосновевещей. Тогдакакасимметриявыражаетиндивидуальность,она связана своплощениемструктурывгомилииномконкретном объекте(явлении),онаявляется как бы“изотопом”симметрии.Восновеконкретного объектамыобнаруживаемэлементысимметрии,роднящиеегосдругимиподобнымиобъектами.Однакособственное“лицо”данногообъектапроявляетсянеизбежночерезналичиетойилиинойасимметрии,Увсех елокестьмного общего:вертикальныйствол,характерныеветви,располагающиесясопределенной поворотнойсимметриейвокруг ствола,определенноечередованиеветвейвнаправлениивдольствола,наконец,структура иголок.И,гемнеменее,выможете оченьдолговыбиратьсебеелкунапредновогоднембазаре, отыскиваясредимногих деревьевтечертыиндивидуальности,которыевамнравятся. Получается,чтоматематическаяидеясимметриивоплощаетсявсякийразвреальныхневполнесимметричныхобъектахиявлениях.Весьнашмир,всесуществующиевнемобъектыипроисходящиеявлениядолжнырассматриваться как проявлениеединствасимметрии асимметрии.иВэтомсмыслесимметриянепростошироко распространена;более того,онавездесуща-в самом глубоком пониманиислова.Симметриямногообразна.Неизменностьтехилииныхобъектовможетнаблюдатьсяноотношениюкразнообразнымоперациям-поворотам,отражениям,переносам, взаимнойшменечастейит.д.Симметриямноголика.Онасвязанасупорядоченностьюиуравновешенностью,пропорциональностью соразмерностьюичастей,красотой игармонией(аиногда однообразием),ссцелесообразностьюиполезностью.Наконец,иэтоочень важно, симметрияиасимметрия, чрезвычайнотесносвязанасиерархией,ониимеюттакжеиерархическое,многоуровневоестроение.Влюбой\"недостроенной оболочке природной”иерархическойсистемы всегда существуютотклоненияот симметриимутации,втовремякаквполностьюсформированныхоболочках царитсимметрия.
Беляев М.И.\"Основымилогии\".1999год.VНонетолькомутациями можно объяснитьявлениясимметриииасимметрии,ихтесную:вязьдруг другом. Симметриясиасимметриядолжнывыступатьдвумяпротивоположнымигранямиодногоитогожеявления,однойитойжезакономерности.Итакаязакономерностьесть.Это закономерностьдвойственностииерархическихсистем,котораябудет рассмотренаниже(см.глава1,п. 1.2.3).7.6.ГАРМОНИЯДВОЙСТВЕННОСТИ1.6.1.ИЕРАРХИЯЕСТЕСТВЕННО НАУЧНЫХЗАКОНОВ.Количествозаконовприроды, сформулированныхв естественныхнауках настоящемуквремени,весьмавелико. Онинеравнозначны.Наиболеемногочисленным является классэмпирическихзаконов,формулируемыхврезультатеобобщения результатовэкспериментальных наблюденийиизмерений.Частоэтизаконы записываютсяввидеаналитическихвыражений, носящихдостаточнопростой,ноприближенныйхарактер. Областьприменимостиэтихзаконовоказываетсядостаточноузкой.Прижеланииувеличитьточностьилирасширитьобластьприменимости математическиеформулы,описывающие такие законы,существенноусложняются.ПримерамиэмпирическихзаконовмогутслужитьзаконГука (принебольшихдеформацияхтелвозникаютсилы,примернопропорциональные величинедеформации),законвалентности(вбольшинствеслучаеватомыобъединяютсявхимические соединениясогласноихвалентности,определяемойихположениемвПериодическойтаблицеэлементов),некоторыечастныезаконынаследственности (например,сибирскиекотысголубымиглазамиобычноотрожденияглухи).Нараннихэтапахразвитияестественныхнауквосновном шлопопути накопленияподобных законов.Современемихколичествовозрослонастолько,что возниквопросонахождении новыхзаконов, позволяющихописатьэмпирическиевболеекомпактнойформе,представляютсобойвесьмаабстрактныеформулировки,непосредственнонеявляющиеся следствиемэкспериментов.Обычнофундаментальные законы“угадываются” ,аневыводятсяизэмпирических.Количество такихзаконоввесьмаограничено(напр.классическаямеханикасодержитвсебелишь4фундаментальныхзакона:законыНьютонаизаконВсемирноготяготения). Многочисленныеэмпирическиезаконыявляются следствиями(иногдасовсемнеочевидными)фундаментальных,критериемистинности которых являетсясоответствиеконкретныхследствийэкспериментальнымнаблюдениям.Всеизвестныенасегодняшнийденьфундаментальныезаконы описываютсядостаточнопростымииматематическими выражениями,“неухудшающимися при”уточнениях.Несмотря накажущийсяабсолютный характер,областьприменимостифундаментальныхзаконовтакже ограничена.Эта ограниченность несвязанасматематическиминеточностями,аимеет болеефундаментальный характер:привыходеизобластиприменимостифундаментальногозаконыначинают терятьсмыслсами понятия,используемыевформулировках (такдлямикрообъектовоказываетсяневозможным строгоеопределениепонятийускоренияисилы,что ограничиваетприменимостизаконов Ньютона).1.6.2.3АКОНЫ СОХРАНЕНИЯЗаконысохранениязанимаютсредивсехзаконов природы особоеместо.Общностьиуниверсальностьзаконовсохранения определяютихбольшоенаучное,методологическоеифилософскоезначение. Ониявляютсяосновойважнейшихрасчетовфизикеиеетехническихприложениях,позволяютврядеслучаевпредсказыватьэффектыиявления приисследованииразнообразныхфизико-химическихсистемипроцессов.Сзаконамисохранениясвязановведениевсовременнуюфизикуидей,имеющихпринципиальноезначение. Законысохранения служатпробным камнемлюбойобщейфизическойтеории.Непротиворечивостьтеорииэтимзаконамслужитубедительный аргументомвеепользуиявляется важнейшимvnMi-ппиемееистинности.Поэтомувсовременныхфизическихтеориях
БеляевМ.И.'Основымилогии\".1999год.© 13далеконепоследнююроль играетидеясохраненияспецифическихдляданнойтеориивеличин,причемзачастуюпоискитакихвеличинявляютсяважнейшей цельютеории.Взаконахсохранения находятсвоеотображениеважнейший диалектико-материалистическийпринципнеуничтожимости материи движения,ивзаимосвязьмеждуразличными формамидвижущейсяматериииспецификапревращения одной формы движениявдругую.Научноеиметодологическоезначениезаконовсохранениявдостаточнополноймеревыявляетсянафонеисторическогоразвитияобщейидеисохранения.Открытиеиобобщениезаконовсохранения происходиловместе сразвитиемвсейфизики,отпервыхробких догадокантичныхнатурфилософовчерез классическую механикуиэлектродинамикудотеорииотносительности, квантовоймеханики ифизикиэлементарныхчастиц.Законысохраненияохватываютпрактическивсеобластинауки. Имеющийсяопытразвитияестествознанияпоказывает, чтозаконы сохранениянетеряютсвоегосмыслапри замене однойсистемыфундаментальныхзаконовдругой.1.6.3. СВЯЗЬЗАКОНОВ СОХРАНЕНИЯССИММЕТРИЕЙСИСТЕМЫ.Ответна естественныйвопросотом,почемусправедливы законы сохранениявфизикебылнайденсравнительнонедавно.Оказалось,что законысохранениявозникаютвсистемахприналичииунихопределенных элементовсимметрии.Элементом симметриисистемы,сточкизренияматематики,называется любое преобразование,переводящиесистемувсебя,т.е.неизменяющееее.Например,элементом симметрииквадратаявляетсяповоротна прямойуголвокруг оси,проходящейчерез егоцентр-“ось вращения четвертогопорядка” .Глобальныезаконы сохранения связаныссуществованиемтаких преобразований, которыеоставляютнеизменнымилюбуюсистему.Книмотносятся:Законсохраненияэнергии,являющийсяследствиемсимметрииотносительносдвигавовремени(однородностивремени).Законсохранения импульса,являющийся следствием симметрииотносительнопараллельногопереносавпространстве (однородностипространства).Законсохранениямоментаимпульса,являющийсяследствиемсимметрии относительноповоротоввпространстве (изотропности пространства).Законсохранениязаряда,являющийся следствиемсимметрииотносительнозамены<вписывающихсистемукомплексныхпараметровнаихкомплексносопряженные значения.Законсохранениячетности, являющийсяследствиемсимметрииотносительнооперацииинверсии( “отражениявзеркале” ,меняющего“право”на“лево” ).Закон сохраненияэнтропии,являющийсяследствиемсимметрииотносительно\"Орпщениявремени.Законсохраненияипревращенияэнергии,законсохранения импульса,закон<IIXранения момента количествадвиженияизаконсохранения электрическогозаряда, также кикпзаконсохранениямассы,можносчитатьзаконамисохранения,имеющимисилукакв\"Цпастимакромира,такивобласти микромира.Это-законысохранения,имеющиемаксимальнуюстепеньобщности.Новсе-такиабсолютнымиоказываютсянезаконысохранения,асамаидеясохранения.Именностаких позицийиподходиткэтомувопросуН.Ф.Овчинников:«Абсолютностьпринциповсохранениязаключаетсяневтом,чтототилииной принцип сохраненияневызывает■\"мнениявегообщностииявляетсяабсолютно строгимнавечныевремена, новтом,чтолюбойобщий принцип сохраненияприеговозможномнарушениивкакой-либообластиприродысменяетсядругим принципом,действующимвэтойобласти.Можносказать,чтоп1|<•>потеннетотилиинойконкретный законсохранения,аабсолютнаидеясохранения:ни \"шиобластьприродынеможетнесодержатьустойчивых, сохраняющихсявещей,свойств.....изношений,исоответственнониоднафизическаятеориянеможетбытьпостроенабезтехii'iiiиныхсохраняющихсявеличин.
14Вданнойкнигебудетпоказано, чтомногиезаконысохранениявзаимосвязаныиявляются следствиемещеболееобщейсимметриипространстваивремени.Связьзаконовсохранениясосвойствами симметриибыла открытанавсехструктурных уровнях материи,начинаясмакротеликончаяэлементарнымичастицами.Вмикромире симметрияоказаласьвездесущей.Этасвязьзаконов сохраненияспринципами симметрииявляетсянастолькофундаментальной,что ееможносчитать наиболее полным выражениемидеисохранениякаквмакромире,таки вмикромире.Другойважнойособенностьюзаконовсохранения,особенновфилософскомплане,являетсяихтеснаясвязьспринципом причинности.Именнозаконы сохраненияобразуюттотфундамент,накоторомзиждетсяпричинно-следственнаясвязьзакономерностейприроды.Ониявляютсятой внутреннейцепью,котораяобеспечиваетлогическизакономернуюсвязьмеждупричиной иследствием.Всамомделе,еслиматериянеразрывнасдвижением,тодвижение,какиматерия,неуничтожимо несоздаваемо.иНонеразрывностьматерииидвижения,означает товжевремя,что причинавсехизмененийлежитвсамой материи,веевнутреннихзаконах.Этоможетозначать,чтопостоянство действия причинно-следственныхсвязейобеспечиваетсянепреходящимхарактером законовсохранения.Важноотметитьитотфакт,чтозаконысохраненияобразуюттотфундамент,накоторомосновываетсяпреемственностьфизическихтеорий.Действительно,рассматриваяэволюциюважнейших физических концепцийвобластимеханики,электродинамики, теории теплоты,современных физических теорий,мыубеждалисьвтом,чтовэтихтеорияхнеизменно присутствуютлибоодниитежеклассическиезаконысохранения (энергии, импульсаидр.),либонарядуснимипоявляютсяновыезаконы,образуятотстержень,вокруг которогоиидетистолкование экспериментальных фактов. «Общностьзаконов сохранениявстарыхиновыхтеорияхявляетсяещеоднойформойвнутреннейвзаимосвязипоследних».Всеэтифактыпозволяютсделать выводотом,чтопринципысимметриииасимметрииявляютсяследствиемнекоторойновой, неизвестнойранее,закономерности,котораяявляетсяобщей длявсехматериальных объектов.1.6.4.ДИАЛЕКТИЧЕСКИЕПРОТИВОПОЛОЖНОСТИОткрытие противоречивых,взаимоисключающих,противоположныхтенденцийвсамыхразличныхявленияхипроцессах имелопринципиальноезначение дляформированиядиалектико-материалистического миропонимания,дляосмысления процессовизменения,развития.Противоположными называюттакиесвойства предметов(явлений, процессов),которые внекоторойшкалезанимают«предельные»,крайние места.Поддиалектическимипротивоположностямипонимаютсятакиестороны,тенденциитогоили иногоцелостного,изменяющегосяпредмета(явления, процесса),которыеодновременновзаимоисключают ивзаимопредполагаютдругдруга.Дилектическимпротивоположностямприсущеединство,взаимосвязь:онивзаимодополняютдругдруга,взаимопроникаютдругвдруга,сложнымобразомвзаимодействуютмеждусобой.Отношение междудиалектическимипротивоположностямивсегданоситдинамичный характер. Они способныпереходитьодна вдругую, менятьсяместамиит.д.Ихвзаимноеизменениеприводит раноилипозднокизменениюсамогопредмета,сторонамикоторогоониявляются. Аврезультате разрушенияихсвязи ониперестаютбытьпротивоположностямипоотношению другкдругу.Такимобразом,одиалектическихпротивоположностяхбессмысленноговоритьпорознь,внеихпротиворечивогоединстваврамкахнекоторогоцелого.Например,атомпредставляетсобойединстводвухегонеобходимых составляющих:положительно заряженногоядраиотрицательно заряженногоэлектрона(еслиговоритьопростейшейструктуреатома,тоестьобатомеводорода).Очевидно,чтоихединство,взаимосвязь определяют целостностьатома.Приееразрушениииядроатома,иэлектронпревращаютсявобъекты,существующиеуже инымобразом,вкаких-тосвязях.Соответственно,ониперестают бытьпротивоположностями-сторонами
Бсляевми -\"Основымилогии\",1999год,©15При взаимождействиипротивоположныхсил,тенденцийосуществляютсяпроцессыизменения,развитиякакивобществе(гдеэтообнаруживаетсявдостаточнонагляднойформе),таки вживой инеживой природе,еслипоследнююрассматриватьвпроцессеееэволюции,возрастаниясложностииорганизованности.Сложное,подвижноеотношениемеждупротивоположностями диалектикевбылоназванодиалектическим противоречием.Сточкизрения философиитермин «единство-и-борьба противоположностей»и«диалектическоепротиворечие»заключаютвсебеодноитожесодержание.Однако такоеопределениенедостаточночеткоразграничиваютпонятияединствоиборьбапротивоположностей.Так,есливобщественнойжизниборьбапротивоположностейвфилософскомсмыслеможетбытьотнесенаи креальнойборьбе социальныхгрупп,людей,столкновениюихреальныхинтересовит.д.,то применительнокприроде, ксознанию(давомногом икобществу)слово«борьба»неможетбытьистолкованобуквально.Нелепо былобыдумать, например,что прирешенииматематическихзадач«борются» операциисложенияивычитания,возведениявстепеньиизвлечениякорня,чтовпроцессеобменавеществ«борются» процессыассимиляцииидиссимиляциивеществит.д.Поэтому принято считать,что термин«борьба противоположностей»поотношениюковсемэтимявлениямимеетспециальныйсмысл,чтослово«борьба»вданныхситуацияхупотребляетсячистовфилософскомсмысле.Обобщениеповседневныхжизненныхнаблюдений, опытныхфактов,полученныхвразличныхнауках, атакжеобщественно-историческойпрактики, показало,чтовсемявлениямдействительностиприсущполярныйхарактер,чтовлюбомизнихможнонайтипротивоположности.Вматематике-плюсиминус,возведениевстепеньиизвлечениекорня,дифференцированиеиинтегрирование;вфизике-положительныеиотрицательные заряды;вмеханике-притяжениеиотталкивание,действиеипротиводействие;вхимии-анализисинтезхимическихвеществ,ассоциацияидиссоциация;вбиологии-ассимиляцияидиссимиляция,наследственностьиизменчивость,жизньисмерть,здоровьеиболезнь;вфизиологиивысшейнервнойдеятельности-возбуждениеиторможение-таковбеглыйперечень этихпротивоположностей.Иначеговоря,термин«единствоиборьбапротивоположностей»и«диалектическое противоречие»заключаютвсебеодно и тоже содержание.Правда,надо учитывать, чтоесливобщественнойжизниборьбапротивоположностейвфилософскомсмыслеможетбыть отнесенаи креальнойборьбесоциальныхгрупп,людей,столкновениюихреальныхинтересовит.д.,топрименительнок природе,ксознанию (давомногомикобществу)слово «борьба»неследуетпониматьбуквально.Нелепо быльбыдумать, например,чтоприрешенииматематическихзадач«борются»операциисложенияивычитания,возведениявстепеньиизвлечениякорня,чтовпроцессеобменавеществ«борются» процессыассимиляцииидиссимиляциивеществит.д.Принятосчитать, чтотермин«борьбапротивоположностей»поотношению ковсемэтимявлениям имеетспециальныйсмысл,что слово «борьба»употребляетсяметафорическиичто,пожалуй,лучшеупотреблятьегонеотдельно,авсоставеформулы«единствоиборьбапротивоположностей».Соотношение противоположностейподвижно.Усилениеилиослабление(разрушение)однойизсторонведеткизменениюеероли, значимостиврамкахпротиворечивогоединстваизменяющегося,развивающегосяпредметаи,соответственно,влияетнарольизначение,«удельныйвес»другойпротивоположности,ихнапряженногопротиворечивого единствавцелом,егобаланса,дисбалансаит.д.Ихотяэтотолькосамыеобщиеопределения,ноужевнихсодержатся проблемы, которыерешалисьчисто“философским”путем.1.6.4.1.ГАРМОНИЧЕСКИЕ ПРОТИВОПОЛОЖНОСТИВистории культурыиздавнасуществовали концепции,вкоторыхпризнавалась такаяполярность (борьба противоположностей),нотрактоваласьвдухевзаимодополнительности,
J£БеляевМ.И.“Основымилогии\".1999год.©взаимоуравновешенности,нахождения известногобалансапротивоположныхсил.Вчастности,это былохарактернодля мифологическогосознанияидлятесно связанныхснимраннихфилософскихсистем.Основополагающиеполярности,такназываемые бинарныеоппозиции(типа низаиверха, светаитьмы,добраизла,правогоилевого,женскогоимужского начал),являлись длямифологическогосознанияпринципамикакбынекоего вселенского«гомеостаза»,тоестьпостоянно воспроизводящихсяцикловнарушенияивосстановленияравновесиямеждуэтимиполярностями.Противоположности,существующиена принципахвзаимодополнительности, взаимоуравновешенности,обычнонаходятсявсостоянии гармониидругсдругом.Так,есличеловек находитсявсостояниигармониисосвоимвнутреннимивнешниммиром, тоестественнониокакойборьбе,ни реальном,внивфилософскомсмысленеможетбыть иречи.Можноливзаимодополняющуюгармониюмужскогоиженского начала-гармонию любви считатьборьбойпротивоположностей?Вданномслучае,мыимеемвеликуютайнугармонии-единствопротивоположностей.Оборьбепротивоположностейможновестиречьтольковтомслучае, есливозникнетразбалансировка,еслибудетнарушена гармония.Ноэтаборьбаосуществляетсяврамкахсаморегуляции,междудвумяпротивоположнымиполюсамисистемы.Точно такженельзявестиречь,например,оборьбекинетическойипотенциальнойэнергиипридвижении маятника,котораяосуществляетсяврамкахзаконаосохраненииэнергии,всоответствиискоторымиосуществляются процессысаморегуляции.Однакосуществуютещедвепротивоположности,отношениямеждукоторыеносятневзаимодополняющий,авзаимоисключающийхарактер.Такиеотношенияпринято называтьантагонистическими.Взаимоисключающийхарактерэтихотношений ипорождаетборьбупротивоположностей.Иборьба такжеосуществляетсяврамкахсаморегуляциииприводит квзаимоуравновешенности.Впротивномслучаесистемаразрушается.Можноливестиречьоборьбемежду продавцомипокупателемтовара?Одинизнихзаинтересованвпокупкетовара, а другойвпродаже. Между нимиидетторг(борьба)оценетовара.Как толькомеждунимивозниклоколичественное соглашение,тотчасжеонопревращаетсявкачественное..Ноиэтотпримерможетбытьотнесенкгармоническим, взаимодополняющимпротивоположностям.Действительно,врезультатеторгарождаетсяравновеснаяцена,котораяустраиваетипродавцаипокупателя.Единствопротивоположностей,сотношениямигармонии, свидетельствуетоцелостности системы,отом,что“суммапротивоположностей”целостной системы сохраняется.Поэтому, можносказать,чтовэтом случаеречь идетне оборьбе противоположностей,аотом,чтовиерархическихсистемахимеетместозаконсохранения двойственности.Изопределения гармонических,взаимодополняющих противоположностейвытекаетпринципотказаотконфликтоввсистемахсгармоническимипротивоположностями.Данныйпринципприменимикобщественнымсистемам.Так,любоеизменениесостояниевнутреннего иливнешнегомира человека можнорассматриватьнекакрезультатвоздействиякакой-товнешней силы,акакпроявлениевнутренне присущейвсемиерархическимсистемамсвойствутрансформации,движениюотодногопротивоположногополюсакдругому.Этиизмененияпроисходятестественнымпутем,всоответствиисзакономерностямииерархии.Поэтомупринципгармониисприродойможетозначатьпоступатьвсоответствиисосвоимвнутреннимивнешниммировоззрением.Этоозначает доверятьсвоемуинтуитивномувосприятию,котороевнутреннеприсущечеловеческомусознаниюподобнотому,какспособностьисклонностьктрансформациивнутреннеприсуща окружающим насвещам.Это интуитивное восприятиевнешней средыненарушает гармониисэтойсредой.Человекуненадоприменятьпринуждениепоотношениюксебе идругим, онпростосоотноситсвоипоступкисестественными процессами.Онследует естественномупорядкувещей, движетсявобщем потокеэтихестественныхпроцессов.Но“плытьпотечению”ещенезначитничегонепредпринимать.Человекдолженпри ------------- -------'itaK.,vrrnunwnnnaTi.ГЙПИпотпебности. вступать вовтимодсйствиес
БеряевМJI,■j^9гуд,9li-отказаотущерба дляобществавцелом.Дляэтогонужно,впервуюочередь,отказатьсяотпоступковирешений,противоречащихзаконамприроды.Тольковэтом случаеможнособлюстииерархическуюзакономерностьпреемственностиэволюции человекаиобщества,соблюстиибережнопронестичерезпоколения свою неповторимуюисторическуюсущность.1.6.4.2.АНТАГОНИСТИЧЕСКИЕ ПРОТИВОПОЛОЖНОСТИ.Существуетещеодинвидпротивоположностей-антагонистическиепротивоположности. Это такойвидпротивоположностей,междукоторымидействительноосуществляетсябескомпромисснаяборьбаикотораяникогданезавершаетсясостояниемгармонии.Ихотяздесьтакжедействуют процессысаморегуляцииивозникаетсостояниенекоторой равновеснойценымеждупоголовьем хищникови ихжертвами,но этаравновеснаяценанехарактеризуется состоянием гармонии. Есливсистемеотношениянегармоничны,аантагонистичны, то,естественно,вэтойсистеме между противоположностямиидетнетолько“диалектическая”борьба.Немогутжитьвгармониисытые голодные, хищникиииихжертвы.Онинемогут составлятьединство,дажееслиэтоединствобудетдиалектическим.Они могуттолькососуществовать.Таким образом,следуетразличатьдвавидапротивоположностей. Первыйвид-взаимодополняющие, гармоническиепротивоположности,второйвид-антагонистическиепротивоположности.Первыйвидхарактеризуетединство,авторой-борьбупротивоположностей.1.6.4.3.ОБЕДИНСТВЕПРОТИВОПОЛОЖНОСТЕЙДиалектическийзакон оединствеиборьбепротивоположностей позволяетнам сделатьвыводотом, чтозаконысимметрии являютсяпосутиделапроявлениемболееобщейзакономерности-двойственности окружающего нас мира.Этадвойственность проявляетсявтом, чтокаждыйматериальныйобъект являетсякакбыдоменом,обладающимдвумяпротивоположными полюсами.Любая иерархическаясистеманесетвсебесвойствадвойственности,котораяможетпроявлятьсявсамыхразличныхформах.Такнауровнемикромираоболочкиатомавначалезаполняютсяэлектронамисоднимнаправлениемспина,азатемспротивоположным. Двойственность такжеимеетиерархическую,вложеннуюприроду.Атомы составляютужедругуюкачественноновую иерархическуюсистему,вкоторойпротивоположными полюсами являются положительнозаряженноеядроатомаиотрицательношряженныеэлектронные оболочки.Науровнеживыхорганизмовэтадвойственность проявляетсявтом,чтолюбойорганявляетсядвойственным,а еслион один,тоеговнутренняя сущность будетдвойственной. ДажеIакойввысшейстепенисложныйорган,какмозгчеловека,разделяется надва полушария,спротивоположнымифункциями.Влюбыхиерархическихсистемахможнотакжевыделитьфункциональные (исполнительные)связиипотенциальныесвязи.Вадминистративныхсистемахруководители должнывыполнять(ипреимущественновыполняют)толькофункциональные(исполнительские)функции.Функции “законодательные”(развития) должнывыполнятьдругиеорганы,специально натоуполномоченные.Этипотенциальныеорганы развитиядолжныстрогоследитьзаисполнением функций системыиискатьновые болееэффективныепути,иразрабатыватьновыемеханизмыразрешенияпротиворечий,которыепостояннонакапливаются всистеме.И,наконец,за всюисториючеловечествосмоглоизобреститолькодвепротивоположныеформыуправлениягосударством-этодемократияидиктатура.Всеостальные формы-этодвижение“маятника истории”отоднойформы кдругой.Несэтипротивоположныеорганыработаютпопринципумаятника. Прирождениисистемывначалераскручивается механизмпреобразованияеепотенциальнойэнергиивкинетическую,котораяприводитзатемвдвижение механизмколичественного развитиясистемы.Впротивоположной точке“качания”кинетическаяэнергия будетужеизрасходованаи
и1шБсляс^^И^^ги<2вьощогии\"ь^9^iil—равна нулю,нопотенциальнаяэнергиясновадостигнетмаксимума.Далеециклсноваповторяется, осуществляя,такимобразом,саморегуляциюсистемы.Вфизикемикромираэтот принцип саморегуляцииизвестенкакпринципсамосогласованногополявядреатома.Есливрезультатетакойсаморегуляциибудетосуществлятьсяи количественныйростсистемы,будетусложнятьсяееструктура,тонакаком-либоэтапесаморегуляциипроизойдеткачественное перерождениесистемы.Ициклсновабудетповторяться,ноужена качественноиномуровне.Этосвойство иерархическихсистемккачественномуперерождениюбудетхарактеризоваться каксвойствосаморазвитиясистемы.Восновеже всехэтихмеханизмов лежитпринципдвойственности,именно ониявляетсядвижущейсилойсаморегуляцииисаморазвитияиерархическихсистем.Этотпринцип справедливнетолькодлятрадиционно материальныхиерархическихсистем,ноидлясистем“идеальных” ,оболочки которых составляютполясамой различнойприроды (физические,биологические,социологическиеидругиеполя),которыеявляютсяпродуктамижизнедеятельноститрадиционных материальныхобъектов.Учитывая,чтоматериальныеобъектынеотделимыотполя,имисоздаваемого,то структураэтогополябудетинвариантнаструктуресамойматериальнойсистемы.Такимобразом,закономерностьдвойственностииерархическихсистемпроявляетсяивтом,чтоструктураматериальныхиерархическихсистемповторяетструктуру идеальныхиерархическихсистем,образуятемсамым целостнуюсистемусдвумяпротивоположнымиполюсами.Наодномполюсебудет самаматериальнаяиерархическаясистема,ана другомееидеальныйструктурныйдвойник-идеальнаяиерархическаясистема.Иэтисистемыспособныработатьпопринципумаятника,т.е.способныкпреобразованиюоднойсистемывдругую.Действительно,если мырассмотримпроект некоторойискусственной системы,реализованныйна“бумаге то” ,после егореализациимыполучимужереальнодействующуюсистему.Затем,паэтапеэксплуатации проектвбудутвноситьсяизменения,которыебудутреализовыватьсяит.д.Единствопротивоположностейвопределенномсмысле следуетотождествитьс“рыночными”отношениямивприроде:каждая противоположность“нуждается”всвоемпротивоположном“партнере” ,каждая противоположностьимеет свою“валентность” ивакантныесвязизамещаютсятолько такими,которыевсовокупностивзаимодополняютдругдруга.Данноеположениеприменимодажедляантагонистическихпротивоположностей. Таксосуществование хищниковитравоядныхживотныхприводит ктому,что выживаюттолькосамыесильныеивыносливые.Антагонистическиепротивоположностиспособствуюттемсамымсовершенствованиювидов.Глава2.ПРИНЦИП ДВОЙНОЙСПИРАЛИ2.1.ОДИАЛЕКТИЧЕСКОЙМОДЕЛИЭВОЛЮЦИИДиалектический материализмучит нас,что развитие (движение)материивовремениипространствепроисходитпоспирали.Этазакономерностьразвитияпоопирали” ,сточкизрения методологии,является общейзакономерностью, присущейвсемявлениям окружающейдействительностииявляетсякраеугольнымкамнем эволюцииматерии. Однаковсоответствиисгипотезойопринципиальнойобратимостивсехпротекающихматериальныхпроцессов(заисключением«обратимостивремени»),нанекоторомэтапеэволюцияматериимыможемполучитькартинукакбыобратного развитаяматериииобщая“философская”картинаэволюцииматерииможетбытьпредставлена какчередованиевосходящейинисходящейспирали(Рис.2-1).
БеляевМ.И.“Основымимгии\".1999год.©12Рис.2-1Конечно,даннаямодельдвижения,какивообщелюбая другая никогданеописываетвсехсвойств реальныхобъектов,этонесама действительность,алишьеёприближённоадекватноеотражениевнашем сознании.Номодель передаётименно тесвойства,которыевданномслучаеинтересуютнас-свойство симметрии. Рассмотрим данную«философскую»модель движенияс точкизрениядействияосновныхзаконовдиалектики. Из рисункавидно,чтовузлахполученной“философскойволны»должен наиболеесильносказыватьсязаконотрицания отрицания,втовремякакпридвиженииподругим участкам спиралидействиеэтогозаконаносит болеелокальныйхарактер. Придвиженииповосходящейспирали/участокАВ/ такжедействуетвсеосновныезаконы диалектики,ноглавное,определяющеезначениенаданномэтаперазвития должноиметьчисто количественноеразвитие. Придвижениипо нисходящейспиралипреобладающеезначениедолжениметьзаконпереходаколичествавкачество.Впроцессеэволюциипоспирали, узловой точке происходитвкакбыперерождениесистемы.Стараясистема“замыкается”вновыйбазисныйэлементидалее системаначинаетразвиватьсякакбысначала,но уженановой“элементнойбазе” .Вкачествепримера,поясняющегоэтотдиалектическийпринцип, можнопривестиследующую“плоскую”схемуэволюции материи(Рис2-2.)времяРис.2-2.
1^еля£в11М йД й^2£И22щлщщ«д^19991годь © >имелэтогорисунка заключаетсявтом,чтонаучасткеот-00до0идет процессюцессэволюции отнеживойприродыкживой,а сточкиАначинаетсяпроцесспознанияэиродысамойсебя.Вкачествеконкретногопримера,поясняющегоданнуюмодель, можно привестиещезалектическуюмодельпознания.Известно,что диалектикапознания заключается втом,чтохкоренныепроблемычеловеческогобытиянемогутбытьрешеныразинавсегда. Ониередаются изпоколениявпоколение,уточняясь,обогащаясь новымсодержанием.Любоеяаниеначинаетсяспрактики(накоплениефактов),затемследующийэтап-переработкаисжатие”информациии,наконец,третийэтап-возвращениекпрактике.Эта диалектическая.епочкауниверсальнаиполностьюукладываетсяврамки“философской модели движения,”де участокАВ-практика,участокВС-переработка,обобщениеисжатиеи,наконец,оточкиСснова начинаетсяпрактика,ноуже наболее высокойоснове.Существуетмногопримеров,когдапринакоплениифактоввтойилиинойобласти1нанийсталкиваютсяспринципом«порочного круга” .Неявляется исключениемизобщего1равилаитакаястрогаянаука,как математика,вкоторойтакжеимеютсяпротиворечия.Вдиалектическомпланепринциппорочногокругаможетпониматься так.Ниоднаизсуществующихтеорийнеможетописыватьвсехявлений,т.е.всеонинесвободныот недостатковикаждаявновьсоздаваемаятеория,призваннаяустранить недостаткипредшествующейтеории,неизбежно несетвсебеновыенедостаткиит.д.Вконцеконцов,накаком-либоэтапемывынужденывозвращатьсяк“старой”теории,обогащаяеёпри этом новым содержанием,образуятемсамымзамкнутыйкруг.Этажемодельможет быть примененаксамому широкомуспектру проблем эволюции,втомчислеиэволюциичеловека, каквида.Действительно,этапот-оодо0 характеризуетпериодразвитиячеловека отзачатиядоегорождения. Иэтотпериодсодержитвсебе полный путь,эволюцииконкретногоиндивидуума,отпростейшейклетки,родившейсявдалекойдревности, до самыхпоследнихоболочек,которыехарактеризуютполнуюисторию эволюциииндивидуума.Отточки0начинаетсяэтапразвитиядуховной историиличностииндивидуума,котораяпродолжаетсядосамойего смерти.Еслиинформацияобэволюциииндивидуума напервомэтапе целикомиполностьюопределяетсянагенномуровне,тона второмэтапедуховнойэволюцииразвитияиндивидуума можноговоритьо “духовныхгенах” ,которые содержатвсебетраекториюдуховногоифизическогоразвитияличностиподвоздействиемвнешнейсреды,плоды воспитанияличности,навыков ипривычек.Иэтоединствоматериального духовного иначалахарактеризует конкретного человекавегоцелостности.Конечно, диалектическая модельдвижениядаётлишь качественноеописание, причёмявления,описываемыеэтой модельюобычнонаиболееобщие.Этолишь методологическийпринцип,которымследуетпользоватьсяприанализе окружающихявлений.Философское понятиекругаилиспирали-нетожесамое,что аналитические.“Философские”кривые, какправило,даюткачественноеописаниеявления,причем явления,описывающие этими кривыми, обычно наиболееобщие,втовремякаканалитические кривыепозволяютоцениватьпроисходящие явленияколичественно.Всеобщностьзаконов диалектикиимногоуровневостьстроенияматерии должнанаталкиватьнамысль,чтодолжнысуществоватьнедиалектические,аиерархическиезакономерности,изкоторых законы диалектикивыводятсясамыместественнымобразом.Впервом приближении можнопредположить,чтовсякийраз,когдаврезультатеэволюцииспираль “замыкаетсявкруг” ,апроисходитэтовочередномузлеэволюциисистемы,тотакое“замыкание”приводиткрождениюнекоторогоцелостного объекта, которыйстановитсябазиснымэлементомдляпостроения нового виткаспиралииобладает--------- пабопомсобственных значенийисобственныхвекторов,определяющих
БеляевМ.И.'Основымилогии\".1999год.©212.2.ОРИТМАХВПРИРОДЕПрактикапоказывает, чтоиспользованиепринципаразвитияпоспиралипозволяетво многихслучаяхоценивать происходящиеявленияиколичественно, или служитьосновойдляполучениятакихоценок.И вэтомнетничегоудивительного,ибоижизньВселенной,илюбоефизическоеисоциальноеявленияпронизаныритмами, волнамиисамажизнь-этотожеволнообразный,циклическийпроцесс.Всеэтиволны, ритмывзаимосвязаныивзаимообусловлены.Всеони имеютэкспоненциальную природу,т.к.мыживёмвовращающемсямире.Например,ежедневныециклы,вызванныевращением Земливокругсвоейоси,вызываетспиральныйрострастений,цветовит.д.Приэтомспиральныйростпроисходитпопринципу маятника,т.е.интенсивностьциклических:процессов постепеннонарастает,достигаетмаксимума,затемослабеваетдоминимума, опятьначинает возрастатьт.д.Попринципумаятникаработают практически всеорганизмы. Поэтомупринципуидёт синтезираспадхимическихэлементов,синтез распад ибелковых молекул” .Любой живой организмвтечение периода внутриутробного развития,отзачатияидорождения,повторяетвточностивсеэтапыэволюции своего вида,т.е.несетвсебеполнуюинформацию ритмахосвоихдалёкихпредков.Всеэтиритмы имеютиерархическую природу,т.е.онивложеныдругвдруга.Подобнаяиерархичностьстроения наблюдаетсяи в кристаллах, которые характеризуютсянетолько упорядоченным расположениематомов,ноиспиральнымростом.Кристаллрастетспиралью,какбынакручиваясьсамнасебя,всевремяпродвигаявпередоднуитуже ступеньку.Схемутакойатомнойвинтовойлестницыназываютвинтовой дислокациейвкристалле.Отметим,что большинствокристаллов-правовинтовые.2.3.ОЗАКОНОМЕРНОСТЯХВЖИВЫХОРГАНИЗМАХОткрытиявобластибиофизикипоказывают, чтомолекулыбелков это-скрученныецепочки,которыенаотдельных участкахимеют форму правильнойспирали,болеетого,самибелковыеспирали свёртываютсястрогоопределеннымобразомвглобулыитольковэтомсвёрнутомсостояниябелкиспособны выполнятьсвоифункцииБелки,подобноперчаткам,имеютодинаковые,носимметричныеформы, называемыеизомерами, двемолекулысодинаковымчислом однихитехжеатомовимеют зеркальнуюпо отношениюдругкдругуструктуру-скажемправуюилевуюформу.Ноживойорганизмснова,какинеживыеобразования,например,кристаллы, предпочитаетпреимущественнооднуизформ-правую.Этажезакономерностьпроявляется нетольковМикромире,нои вМакромиреНаиболееполноияркопринципдвойной спиралиотражёнвстроении хроматина,веществахромосом, состоящегоизкомплекса белков дезоксирибонуклеиновойикислоты. Приномпоследняясоставляет основугенетическогокодаиимеетформудвойнойспирали.ВспоюочередьДНКпричудливым,новесьмакомпактнымобразомсложена хроматине.вКромеДНКвсоставхроматинавходитмногогистонов. Этотакназываемыеосновныебелки.Вмолекулахгистонамногоосновных,т.е.заряженных положительно,аминокислот аргинина-инизина.Вмолекулегистона неполярные(незаряженные)аминокислотысобраныодномконцепеночки,азаряженные-надругом, т.е.наблюдаетсяасимметрия.Из-затакогостроенияодинконеццепочкисворачиваетсяклубком,адругой,заряженный,остается висеть«хвостом».(пиральДНКзакручивается вокруг восьмимолекулгистонов. Создаетсявпечатление,что числовосемьсвязаноснекоторымнаборомбазисныхвекторов. Группагистонов,связав■иоими«хвостами»тяжДНК,заставляетегообвиться вокругсебя,сделав1-2витка. ОбразуетсякомплексДНК-белок.Вживой клеткеэтицепочкиобразуютещёболеесложнуюструктуру,процессобразования которойхарактеризуетсяопределённойпериодичностьюииерархичностью.Этопроявляетсявтом,что«восходящие»и«нисходящие»спиралиоказываютсякакбывложеннымидругвдруга.Наиболееяркимиубедительным примероммногоуровневогоиерархического строения материимоглабыслужитьитакаяввысшейстепени |ножнаяфизиологическая системакакмозгчеловека.
1Бвдяе1^^И1Ь^ОсИ|Щ1щ <л«мщ«ив^^9^^щи11^|£Так,известно,чтоприсеансахгипнозаунекоторыхиспытуемыхмогутполностью“отключаться”определенныенервные“оболочки”ииспытуемые какбысноваоказываютсявсостоянии,вкоторомонанаходилисьмноголетназад, накаком-либоболеераннемэтапесвоейжизни.Например,испытуемые«вспоминают»свойпочеркиделаюттежесамые ошибки,какиеониделалившколеит.д.Гипнотизёркакбыснимаетсиспытуемых влияниевнешнихмозговыхоболочекииспытуемые«вспоминают»информациюиобразы,хранящиесявовнутреннихоболочкахмозга, экранируемыхотсознания,нонаходящихся подсознании.вПриэтомиспытуемыепростонепомнятосвоембудущеминачинаютжитьтойполнокровнойжизнью,какойонижилимноголегназад. Языкомфантастовэтоявлениеможноназватьпутешествиемвпрошлое.Говоряочеловеческоммозге,следуетотметитьещеоднофундаментальное свойство-ассоциативностьмышления,характеризующаяегоспособностипроизводитьвыборнекойидеи,образа,картины,идругиепонятия, извлекаемыеизподсознанияпо аналогии, неперебираяихвсеподряд,а непосредственно.Этоможетозначать,чточеловек,используя некийестественныйалгоритм,можетестественнымобразомклассифицироватьсходныепосвоей структуре,но разныепо своей физической сущностиявления.Воснове этогоалгоритмадолжно лежатьнекоепростоерекуррентноесоотношение,имеющееиерархическийсмыслианалогичноепроцессуцеленаправленногоизвлеченияодной“куклы-матрешки”издругой.Наконец,известно,чтовмозгечеловекаимеетсяоченьмного незадействованныхучастков.Этоможно объяснитьтолькотем, чтовпроцессеформирования очередноймозговойоболочки онанебылазаполненаинформациейиобразами. Эта резервная область“”вдальнейшем экранируется новымимозговыми оболочками,которыеберутнасебя функцииактивнойоболочкиизапоминаютновуюинформацию. Изэкранированныхоболочекпри этомможнотолькосчитыватьинформацию.Ещеодинпоразительный фактзаключаетсявтом,чтомозгимеетсобственный“спин”иегоможносравнить биокристаллом,симеющим правуюилилевуюспиральность. Так большинстволюдейявляются почему-то“правшами” ,преимущественноактивнымявляетсяправоеполушариемозгаит.д.Чемглубжеидетальнееисследуетсявнутренняяструктура биологическойклетки,темболеестрогий оказываетсяпорядок,которомуподчиненорасположениесоставныхчастей,темболеесложнымиизагадочными становятсянеобыкновенно тонкие«конструкции» клетки, обеспечивающиегармоническую деятельностьорганизма.Постепенно складываетсяубеждение,чтовклеткахвообще нет“беспорядка” .Вмире,которыйзаключён внутриклеточнойоболочки,порядокраспространяетсяинадвижение молекул.Организмиклеткамогутнормальносуществоватьтолькоприусловии, чтохимическиепревращения, связанныеспитаниемиразвитием,совершаютсяв строгойпоследовательности,анекакпопало.Ранее полагали,чтоправильноеследованиеоднойреакциизадругой возможнопри оченьточнойнастройкеспецифического:катализатораклетки-фермента наданнуюреакцию,Каждый фермент должен«вылавливать»свойсубстратидействоватьтольконанего.Этуточку зрениясейчаспрошлоськореннымобразомизменитьидополнить.Доказано,чтовысокая специализация ферментовсочетаетсясострогоопределённымфиксированным расположениемихвклеточныхструктурах-биологическихмембранах.Послевсегоэтоготрудноповерить,чтотакаягармонияродиласьизничего,из«беспорядка».Поэтому,всилуиерархичности,эволюционности и периодичностистроения“зародыш”этого порядкадолжен найтисвоёотражениеиегонадо искатьнаболее элементарномуровне-уровнеатомов,ядериэлементарныхчастиц.Наэтомуровнемыидолжныобнаружитьте«гены»,изкоторыхпотомбудутстроитьсявсепоследующиематериальные оболочки. Наиболееобщеесвойствоподобных“генов”можетпроиллюстрироватьпринципдвойнойспирали.Этотпринципвполноймередолженпроявлятьсяипроявляетсятакжевмакромире.2.4.ОМАКРО И МИКРОМИРЕ•итг)на сегоднянаблюдаемаяВселеннаяимеетрадиус,досги!ающий 200 млд.световых-------ИПТОПЬ|Хмногиеимеютспиральное
тысячи.Нашескопление включаетдо30галактик.По-видимому,онитожевращаютсявокруг какой-тообщейточки.Приэтомрасположение пространствеввсейэтойиерархическойсистемынапоминаетструктуруорганическогомира.Галактикиразмещаются какбынаребрах,граняхивершинахмногогранникаразмера порядка200млн.световыхлет.Многие галактикиимеют формудвойнойспирали.Таким образом,принцип двойной спиралиявляетсянаиболееобщимпринципом,который«исповедует»Природаиэтотпринциписпользуется иерархически,т.к.онхарактеризуетнетолькоструктуру окружающей действительности,ноивложенностьоднихявленийвдругие,ихсимметриюиасимметрию.Правбыл Эйнштейн,говоряоквантовоймеханике:чтоеслибогиграетвкости,токостигоспода бога налитысвинцом.Ироль:такого«свинца»играютзаконыиерархии,которыепроявляютсебявпринципе двойной спирали. Принципдвойнойспиралилежитвосновенаиболееобщихзакономерностейнашего иерархическогомира.РЕЗЮМЕ1.Изложенныевыше самые общиепринципыстроенияокружающегонас мира,позволяютсделатьпредварительноепредположениеотом, что“богне играетвкости” ,создаваясвоитворения.Всемыживемвиерархическоммире,вкотором любаясистема,независимоотееприроды,впроцессе своейэволюции проходитстрогоопределенныестадииэволюции.Всеэтистадии эволюцииосуществляютсясиспользованиемобщихфундаментальныхзакономерностейэтих систем,которыемогутбытьзаложенывфундаментновойединойтеорииэволюции,начиная от элементарных частиц иатомовдоживыхорганизмов,устраняя разрывмеждуэволюциейнеживойиживойприроды.Вэтутеориюэволюции,вкачествееесоставнойчасти,будетвключенаитеорияДарвинаобэволюцииживойприроды, включаяипроисхождениечеловека.2.Восновезаконовсимметриииасимметрии лежитоднаитажезакономерностьдвойственностиизаконсохранениядвойственности,которыйявляетсясамымфундаментальнымзакономсохранениявприроде.Симметрияиасимметрия эторазныеформыпроявлениязакономерностидвойственности.Своепроявлениеданнаязакономерностьнаходитипринципедвойной спирали.3.Законсохранения двойственности, закономерностьдвойственности,другиезаконыиерархии,окоторых пойдетречьниже,должны лечьвоснову механизмовсаморегуляции,самовоспроизведения,саморазвитияиерархическихсистемисвойственныхвсемживыминеживымобъектамприроды.Этизаконыявляютсяисточникомидвижущейсилойэволюцииматерии.Болеетого,онипозволяют, какэтобудетпоказановдальнейшем,сделатьвыводоюм,что границамеждуживойинеживой материейстановитсявсеболее призрачной,чгоразум”имеетсложнуюмногоуровневуюструктуру.Часть2.ВВЕДЕНИЕВТЕОРИЮИЕРАРХИИ.Глава 1.ЗАКОНОМЕРНОСТИИПРИНЦИПЫПОСТРОЕНИЯИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМ1.1.ВВЕДЕНИЕ.Анализируя окружающуюнасдействительность,многообразиеформ объектов,систем■ямойразличнойприроды,нельзянезадуматьсянад тем,откудавсеэти системы произошли<нмыйпростой ответзаключаетсявтом,чтовсеэтичудесасозданыСверхестественнымIиорцом.Однакопостепенноскладываетсявпечатление,чтовсеэтисистемыпостроеныпонекоторымосновнымправилам“игры” ,чтоокружающийнасмирпостроенноэволюционном\"принципу“отпростого-к сложному” .
Тогдаизэтогоследует,что процессэволюциииерархическихсистемможет бытьописанврамках некоторойобщейтеориииерархическихсистем,позволяющей получатьнетолькокачественное,ноиихколичественное описание. Безусловно,восновеэтойтеориииерархиидолжны лежать хорошоизвестныеиширокоиспользуемыематематическиеметодыподобия(тел,фигур,структур,процессов,теорий,ит.д.).Этатеория должнаорганическисочетатьвсебетеориюэволюциизвезд,кристаллов,живыхорганизмов, включая теориюДарвина,атакженесуществующуюпокатеориюэволюцииискусственногоРазума.Немаловажноезначениедолжнаиметьизадачаописанияявлений,связанныхсразличнымипроявлениями такназываемойвнутреннейструктурируемостьюобьектов.Например, сколькобымынистаралисьотделитьсеверный полюсмагнитаотюжного,мыкаждыйразполучимновыемагниты,имеющиедваполюса.Другой пример-картина,записаннаяввидеголограммы.Еслимыразобьемголограмму начасти,толюбойизосколковбудетсодержать информациюовсейкартине.Тожесамоеможносказать и огенах. Последниедостиженияпоклонированиюживыхорганизмовсвидетельствуютобудивительномявлении,когдаизоднойилинесколькихклетокживогоорганизмаможновыраститьеготочную копию.Этоужевысшийуровеньпрактическогоприменениячеловекомдостиженийтеорииподобия,теориисамовоспроизведения,используемойприродой.Последниедостижения наукисвидетельствуютотом,что человеческий разумвплотнуюприблизилсякрешениюпроблемыискусственногоинтеллекта.Хотиммытого,илинехотим,процессэволюции человеческогоразуманеостановить.Мыподходимкчерте,закоторойбудетсозданискусственный Разум,превосходящийразумлюбого отдельногочеловека.Вседелоздесьвтом,чтоискусственныйРазумсоздаетсянеразумом отдельногочеловека,аКоллективным разумом,которымобладаетчеловечество. Во-первых, мыдолжныдатьсебеотчетвтом,чтосамразум изначальнопоявилсяисовершенствовалсякак продуктколлективногомышления человечества.Каждыйотдельныйразумныйиндивидуумпостоянно общался взаимодействовал Коллективным разумом.исБез этогопоявлениемыслящего человека былобы невозможным.Во-вторых, человечествосейчас находитсянатакомэтапе своейэволюции,накотором Коллективныйразумужеготовитсякпереходунадругойкачественноинойуровень-уровень искусственногоинтеллекта,такой,чтоискусственныйСверхразумбудетпревосходитьпоинтеллектулюбого отдельногочеловеческого индивидуума.Видимо,уженедалекои товремя,когдабудутсозданы гибридные человекомашинныеинтеллектуальныероботы.Действительно,если окружающая человечествосредавнедалекомбудущемокажетсянепригодной дляжизни живыхорганизмов,адля этогоестьвсенеобходимыепредпосылки,тодля человечестваэтотпутьможетоказатьсяединственнымпутемсохраненияразума,когдаинтеллектуальныероботыполучат возможностьсвоеговоспроизводства,например,спомощьюклонирования.Теория иерархиидолжна статьинструментом,используемым,впервуюочередь,дляпрогнозированиястратегическихпутейразвитияиерархических систем,иполучениярекомендацийпоихдальнейшемуихиспользованию.Вобщемслучае можноопределить4основныхклассаиерархическихсистем,различиекоторыхсвязано природойссистемы,еесущностьюихарактеромПервыйкласссистем-этоте,чтосуществуютвобъективной действительности,внеживойиживойприроде,обществе.Ядро атома,молекула,организм,человек,общество это как-разтесистемы,которыечеловекнесоздавал,неконструировал,нерешалприихсозданиипроблемныхвопросов.Онивозникли,становились, совершенствовалисьиразвивалисьнезависимоотцелей,волиисознания человека.Онипростоестьвдействительности,исихсуществованиемчеловек неможетнесчитаться. Человекпознаетих,отражаетвсвоем сознании.Второйкласс-системыконцептуальные,идеальные, сразличнойстепеньюполнотыиточности, тойвилииноймереотражающие реальныесистемы.Иногдаэтисистемыназываютабстрактными.Исамое обычное восприятие,иглубокоенаучноепонятие,инаучныедисциплины,итеории-это тожеконцептуальныесистемы.Концептуальныесистемыобъективныпоисточнику, происхождению, посколькуихпервоисточникомявляется
существующаядействительность.Эти системыобъективныивтомсмысле,чтомозг,гдеформируютсямысли,являетсяматериальнымтелом,высшимпродуктом природы. Крометого,воснове мыслительныхпроцессовлежатфизиологическиепроцессы,а онитожематериальны.Третийкласс-этосистемы,которые спроектированы,сконструированыисозданычеловекомвопределенных, нужныхдля человекацелях.Эти системыназываютискусственнымиилиантропогенными.Онисоздаются человекомпозаранееразработанномупроекту,плану.Характерно,чтоискусственные системыпроектируютсяиконструируютсянепроизвольно,нетаккакэтогозахочетсятомуили иномуразработчикусистемы,аизматериаловприроды(вещественныхиличеловеческих),позаконамприроды(естественныхилиобщественных).Любая созданнаявопрекитребованиямобъективной реальностисистеманебудетработатьнормально,небудетоптимальнофункционировать.Четвертыйкласссистем-гибридныесистемы илиантропотехнические.Вэтихсистемахорганическислитыэлементы, являющиесяпродуктоместественной или общественнойприроды,атакжеэлементы,созданныечеловеком. Этисистемывесьма близкии кестественным,икискусственным.Вподавляющихслучаяхэтосистемытипа“человек-машина” .Разумеется,этаклассификациясистемносит чрезвычайнообщийхарактер.Этиклассификацииносятмноговариантныйхарактер.Вихосновумогут бытьположеныдругиепризнаки, принципыиоснования.Таксуществуютопределенияпростыхисложныхсистем,динамическихистатических,механическихиорганических, открытыхизамкнутых,управляемыхинеуправляемых,самоорганизованныхи не организованных, организационныхисоциальных,ит.д.Восновеклассификацийсистемили отдельнойсистемыможет лежатьфункциональный, структурный, информационный или управленческийаспект.Однако общейчертойбольшинстваклассификацийсистемхарактерна строгаяиерархичностьихпостроения.Этамногоуровневостьстроенияиявляется общейчертой,объединяющейвсесложныесистемы,независимоотихприродыипринадлежности к томуилииномуклассусистем.1.2.ОБОЛОЧКИИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМ.Отношениясубординации характеризуютпорядок,всоответствиискоторымосуществляетсяраспределение элементовсистемыпоуровням иерархии.Поэтомуможносказать,чтоотношениясубординацииопределяютместоэлементавсистеме.Тогдаэлементы,снимающиеоднуитужепозициювотношениях субординации,будутотноситься кодномуитомужеуровнюиерархииихарактеризоватьсяотношениямикоординации.Отношениясубординацииявляютсяглавным признаком,определяющимпринадлежностьопределеннойсовокупностиэлементовксистеме. Междуэлементамисотношениями субординациисуществуюттесныесвязиподчиненности,амеждуэлементами,находящимисявотношенияхкоординациитакиесвязиотсутствуют. Эти элементынаходятсявотношениях,которыеможноназватьравноправными.Существуетещеодинважныйпоказательсистемысотношениямисубординации,которыйхарактеризуетеецелостность.Этот показательназовем связностьюсистемы.Принятосчитать,чтоесливсистемесуществует элемент, изкоторогосуществуют связи(пути)ковсемфугим элементамсистемы,тотакуюсистемуназываютсвязной.Можноутверждать, чтолюбаянспостнаясистемабудетявлятьсясвязной.Обратноеутверждениеможетнеиметьместо.Совокупностьэлементовсистемысотношениями субординации,имеющиеодинитотжеуровеньиерархиисистемы,будемназывать оболочкойиерархическойсистемы.Оболочкимогутиметь болеесложнуюструктуру, характеризующуюся соответствующими отношениямисубординации.Тогдамыбудемговорить,чтоимеетместорасщеплениеоболочкинаиодоболочки,ит.д.Подоболочкавсегда являетсявнутреннейпоотношениюклюбойсодержащейееоболочке.Вслучае,если всеоболочкисистемыбудутвложены другвдруга, тотакуюсистему(оболочку)будем называтьвложенной.Еслижевсеоболочки будутсвязаныводнусистемную
БеляевМ.И.‘Основымилогии\".1999год.©оболочкучерезихсенсорныеподоболочки,тотакуюсистему(оболочку)будемназыватьразвернутой.Элементы,изкоторыхбудутстроиться подоболочкииоболочкииерархическихсистем,будемназыватьбазисными.Впринципелюбаяподоболочка (оболочка)системы можетбыть использованавкачествебазисногоэлемента,изкоторогоможнопостроитьновуюсистему.Поскольку структурнаясложностьтакихэлементовбудет различной,томыбудемговоритьогом,чтоониимеютразнуюструктурнуюсложность разную-внутреннююсущность.1,2.1.ЦЕЛОСТНОСТЬИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМ.Иерархичностьструктурхарактеризуется,впервуюочередь,тем,чтомеждуэлементамиэтихструктурсуществуютотношениякоординации(равнозначности)исубординации (соподчиненности),носящиемногоуровневыйхарактер.Этосвойствораспространяетсянетольконавсюсистему,ноинакаждуюееподсистему,накаждуюееоболочкуиподоболочку.Прирассмотрениииерархических систембудемразличать подоболочкиинадоболочки.Цепочкаподоболочекбудетхарактеризоватьпрямые связивиерархическойсистеме,отвнешнихподоболочекквнутренним.Цепочканадоболочекбудетхарактеризоватьобратныесвязивиерархическойсистеме,т.е.отсамых внутреннихоболочекксамымвнешним.Оболочкабудетявлятьсяцелостной,есливнейсуществуетнадоболочка,откоторойидутпутиковсемдругимподоболочкам даннойоболочки.Этавнутренняяцелостностьоболочки, точкисзрения внутреннегонаблюдателя.Особоезначениеимеетвырожденныйслучайиерархическойсистемы,укоторойвсегоодинуровеньиерархии.Уэтойсистемыбудутотсутствоватьотношениясубординациии,следовательно,такаясистеманебудет иметьсистемных,свойств.Однакоона можетбытьиспользована вкачествеэлемента, изкоторогоможетбытьпостроенасистемасболеевысокимуровнемиерархии.Приэтом,вслучаеналичияутакогоэлементавнутреннейцелостности,будемназыватьтакойэлементцелостным,с точкизрениявнешнегоисследователя.Целостность-этонетольковнутренняяиливнешняяцелостность структурысистемы.Онахарактеризуеттакжевзаимосвязь компонент, такую,чтосовокупностьихсвойствнеравнасуммеихсвойств (“дефектмассы” ),чтоврезультатеихвзаимодействияпоявляются(проявляются) новые свойства,которымикомпонентынеобладали. Подобноеопределениецелостноститакженеявляетсяисчерпывающим,ноонохарактеризуетодноизважнейшихсвойств иерархическихсистем-свойствоэффективностипреобразованиясистемыприпереходеотодногоуровняиерархиикдругому.Этосвойствонастолькофундаментально, чтоимеетособуюколичественнуюоценку,характеризующееэффективность процессовпреобразования.Эточрезвычайноважное для иерархическихсистемпонятие,котороеиспользуетсяпрактическивовсехнаучных дисциплинах. Так, например,этаформула“работает”и вядернойфизике,гдеприраспадеядраатомана дваилиболееосколкаихсуммарнаямассабудетменьшемассыисходногоядра.Другойпример“дефектамассы”можнопривестиизобластитермодинамики.Такпроцессы,сопровождаемые распадструктуры иерархическойсистемы,идутспотерейцелостностиэтойсистемыисопровождаютсяпоявлением“скрытоймассы” .Обратныйпроцесссопровождается“дефектом масс” .Всепроцессысаморегулированияиерархических систем осуществляютсявсоответствиисзакономосохранении“массы”системы. Всепроцессысаморазвитиясистемыхарактеризуютсяналичием дефекта“масс” .Так,втермодинамикевыражение<5ММ х-М гjМ 211~м,м }~м хопределяетэффективностьтермодинамическогоцикла(1.2-1)
БеляевМ.И.'Основы.чомгии'.1999юл.(С21_J__QiQ2_ |QiQ,Q,Q t(1.2-2)ипредставляет собой отношениеполезной механическойработыкзатраченнойтепловойэнергииQ pгдеQ2-безвозвратнотеряемаятепловаяэнергия,называемаявтермодинамикекомпенсационной.Другимисловами,выражение(1.2-2)фактическихарактеризуеткоэффициентполезного действия(КПД).ДляциклаКарно,какизвестнотермический(1.2.-3)Qi->т.е.КПД зависит толькоот начальнойиконечной температурыцикла.Принципиально тажеструктураКПДсохраняетсяидлядругихявлений.Посколькунесуществует процессов, происходящихбезреальных потерь, величинаQ 2можетинтерпретироватьсякаксуммаразногородадиссипацийвэнергетических процессах,например,припроизводствеэлектроэнергии,как потеряинформациивинформационныхпроцессах,какотходыпроизводствавтехнологическихпроцессахибыту,кактранспортныепотериприпередаче(транспортировке)энергии,информации,массы.Такиеинтегральныекритерииэффективностимогутхарактеризоватьиэкологическиепроцессы,преждевсегопотому,чтомногиеизнихносятэнергетический,информационный,технологическийилитранспортныйхарактер.Подобныеоценкимогутбытьиспользованы дляоценки эффективностиицелостностиобщественныхсистем,например, дляоценкипотерь живойвсилеприведениибоевыхдействий,потерьживотных отинфекцийит.д.Существуетиособыйслучай,когда“дефектмассы”будетравеннулю.Вэтом случаеКПДсистемы будетравно1,нопроцесспреобразованиябудетневозможен.Всеостальныеслучаибудутхарактеризоватьпроцессыраспадацелогоначасти.Целостностьсистемытакжеявляетсяпонятием многоуровневым.Пустьмы имеемвначаленекоторуюцелостнуюсистему So .Развитиесистемы, усложнениееефункцийприводяткдифференциацииикуменьшению целостностиразвивающейсясистемы$о=<SpS S2 ,3 ,...>Последующаяинтеграция оболочек S,,S 2 ,S 3приводит крождению новойцелостнойсистемыS,ит.д.Любаяцелостная системавсегдаимеетсвоюцелевуюфункцию,спомощьюкоторойосуществляютсяпроцессысаморегуляции.Вобщемслучае проблему саморегуляциилюбойиерархической системыможносвестикклассическойзадаче линейногопрограммированияМинимизироватьSax.при условииSc^XjiKЗдесьпервоевыражениеназываетсяцелевой: функцией. Второепредставляетсобойограниченияилиограничивающиенеравенства.Вобщемслучаеэтиограниченияицелевыефункцииявляются нелинейными функциями.Однако длябольшей наглядностиихчастосводятклинейным.Поэтомузадачасостоит воптимизациицелевой функции учётомсограничений,наложенных наеёаргументы.Ограниченияявляютсяотражениемразличныхфизических,технологических,экономическихидр.закономерностей,зависимостеймеждувозможнымиа1ьтернативамиит.д.Посколькуцелевая функция системы естьспособвыраженияцелиеёфункционирования,то даннойвситуациивозможныеразличиямеждуальтернативнымицелями могутбытьвыраженыпутёмизменения значенийкоэффициентовцелевыхфункций.Еслипредставитьцелевуюфункциюввидедревовидногодерева(илиграфа),тоограничения,накладываемыенапараметры,будутозначать пороговыезначения “координирующих”сигналовмеждуподсистемамиимодулямисистемы.Этипороговыеограниченияопределяютусловияустойчивогофункционированиясистемы,прикотором каждаяееподсистемаlhVII|ГI I1ЛПП!ЛГЧ/*»'ГIIDTrtlinьлилI-l/ЛVUV'T'/XTTT.VZXvaVzXtl-'fZA~.--Ч.
Беляев1^.И.фсщвытоэтовозмущение будетвоспринято другимиподсистемамиимодулями,непосредственносвязанных (интегрированных)сданнойподсистемойисистемаперейдетвновоевозмущенноесостояние,т.е.целеваяфункция изменится.Всаморегулируемыхсистемах всегда,когдаречьидёт целевойофункциисистемы, осуществляетсяеёминимизацияилимаксимизация.Этооченьважноесвойствоцелевойфункции(исоответственно целостнойсистемы,независимоотееприроды)инанёмнеобходимоостановитьсяболееподробно.Так,кначалуXVII века учёныерасполагалиуженесколькимивпечатляющимипримерамитого, какприродапытается«максимизировать»или«минимизировать»теили иныеважныехарактеристикифизических процессов.ОдинизвеличайшихматематиковXVIIв.ПьерФерма/1601-1665/,опираясьнавесьмаскудныеэкспериментальныеданные,сформулировалпринципнаименьшеговремени: свет,идущийизоднойточкивдругую,распространяетсяпотакомупути,напреодолениекоторогоуходит наименьшеевремя.ХристианГюйгенсдоказал,чтототжепринципверенидля света,распространяющегосявсредеснепрерывноизменяющимисясвойствами.Даже первыйзакон Ньютона,утверждающий,что всякое находящеесявсостояниидвижения тело,еслинанегонедействуютникакиесилы,движется попрямой, сталирассматриватькакещёодно свидетельство «принципа экономии»,выполняющегосявприроде. Первуюформулировкуболееобщегопринципа предложилПьерМопертюи/1698-1759/,который провозгласилсвойзнаменитый принцип наименьшегодействия,опубликовавстатьюподназванием«0различныхзаконахприроды,казавшихсянесовместимыми».ВеличайшийматематикЛеонардЭйлерпоповодуэтогопринципаписал:«...вовсёммирене происходит ничеготакого,вчёмнебылобывоплощенокакое-либо правиломаксимумаилиминимума».Болееточнуюиобщуюформу принципу наименьшегодействияпридалЛагранж.Изобобщенного принципанаименьшегодействияудалосьполучитьрешениямногихновыхзадачмеханики. Принцип наименьшегодействияпосуществусталцентральнымпринципомвариационногоисчисления.Этотпринципипонынеявляется однимизнаиболееуниверсальныхпринципов,лежащихвоснове механики. Сходныепринципыбылисформулированы и вдругихнаукахонеживой природе.Вфизической химии,всоответствииспринципомЛеШателье,изменениевнешнихусловийвызываетвсистемереакции,противодействующиепроизводимомуизменению.При изучении жидкостей используетсяпринципминимальнойсвободной поверхности жидкости,наосновекоторогоопределяетсяформа поверхностногослоя.Помередальнейшегоразвитияестествознания,померетогокакнасменуклассическомуестествознанию шлосовременное естествознание,всёболеевыявляласьобщность «принципа наименьшегодействия»,применяемоговсамыхразныхнауках.В1866г.Гельмгольцраспространил этотпринципнанекоторыене механическиеявления, ав1942 г.Р.Фейнман обнаружилего связьсквантовоймеханикой.Сходныйпринципбылиспользованвгенетикедляобъяснениявзаимодействиягенов.Наконец,иуистоковживого,науровнебиологическихмолекул,проявляетсядействиеэтогожепринципа.КакотмечаетВ.А.Энгельгардт, здесьдействует физическийпринципминимума свободнойэнергии,которыйвыступаеткакведущийфакторструктуризацииживыхсистемпокрайнеймере насамыхпервичныхуровнях, приближающихсякмолекулярному.Благодаряэтому обеспечиваетсявозможность «самосборки»первичных молекулярныхструктурживого.Важнуюрольпринципминимума(максимума)играютвсовременном социальном познаниии социальной впрактике,особенновтехникеивпрактике социально-экономического планированияиуправления,гдеэтотпринцип«закладывается»вцелевую функцию,дающуюобобщенную интегральнуюкартинусостояниясистемы.Ниже будетобоснованафундаментальнаязакономерностьдвойственностивсехиерархическихсистем,котораяпридает“принципунаименьшегодействия’ ’четкийпрагматическийсмысл,чтосамопонятиецелостностивытекаетизэтой закономерности.1.2.2.СЕНСОРНЫЕ ОБОЛОЧКИИПОДОБОЛОЧКИИзвестно, чтокаждаясистемаобладаетизбирательной способностью восприятиюквоздействий•*«'■•'<\"’4Олнипяпаметпывнешней средыприихизмененияхникакнеотражаютсяна
изменениясостояниясистемы.Каждаясистемаимеетсвой“фильтр” ,назначениекоторогосостоитвтом,чтобыосуществлятьвыбор параметров, информацииит.д., накоторыереагируетсистема.Этипараметрымогут быть необходимыми длянормальногофункционированиясистемы(позитивныепараметры), илионимогутвызватьтакоеизменениесистемы,котороенесоответствуетцелифункционирования(негативныепараметры).Можносказать,чтосистемареагируеттолько напозитивныеилинегативные параметры.Другиепараметрыдлянеебезразличны.Вживыхклеткахроль фильтров выполняютмембраны,которыеобладаютизбирательностью пропускать строгоопределенныекомпоненты внутрьивыпускать вовнешнююсредутакжестрогоопределенныекомпоненты.Вживыхорганизмахк такимфильтрамможно отнестиорганыобоняния,осязания,зрения,слухаит.д.Ворганизационныхсистемахчувствительнымиорганамиявляютсяорганыуправленияэтими системами,назначение которыхисостоитвтом, чтобыосуществлятьфильтрациювнешних воздействий.Этафильтрациявсегда осуществляетсяцеленаправленно.Пропускаютсятолькотеуправляющиевоздействия,которыенеобходимысистемевинтересахдостижениясобственныхцелейсистемыиееотдельныхподсистем(оболочек).Какправило,наиболеечувствительными управляющимивоздействиямиявляютсятакие,которыеприходятизвышестоящей системы,врамках которойданнаясистема можетрассматриватьсякакподсистема(оболочка).Инаименьшийвесимеютвоздействия, пришедшиесостороны.Избирательнойспособностьюфильтроватьвнешниевозмущенияобладаетлюбаяоболочкасистемы,иво всеэтиоболочки,какправило,управляющие воздействия поступаютизвнешнейдлянееоболочки(надоболочки),котораятаким образомизолируетсвоюподоболочкуотнежелательныхвоздействий.Самойчувствительнойоболочкойсистемыявляетсясамая внешняяоболочка(подоболочка)системы.Такуювнешнююоболочкусистемыбудемназыватьсенсорной.Влюбойиерархическойсистеме,связаннойотношениямисубординации,всегдасуществуетоднасенсорнаяоболочка,котораябудетявлятьсясамойвнешнейоболочкой,ичерезкоторуюбудет осуществлятьсявзаимодействиесистемысвнешнейсредой.Так,например,ватомаххимическихэлементов сенсорнойкоболочкеможно отнестисамуювнешнююэлектронную оболочку.Основные свойстваоболочекиерархическихсистем.Во-первых, ониэкранируютвнутренниеподоболочкиотнесанкционированноговоздействиядругихвнешнихоболочек(надоболочек) иливнешней среды. Вследствиеэффектаэкранизациивнутреннихоболочек,сенсорныеоболочки,при своемвозбуждении,передаютэтивозбуждения внутреннимподоболочкам,которыепри своемвозбуждении могутмногократноусиливатьслабые сигналынадоболочек,порождаялавинообразныйпроцессвозбуждениявнутреннихподоболочек.Оболочкииподоболочки играютрольфильтров,которыеопределяютхарактервозмущающихвоздействийивырабатываютнанихсоответствующийуправляющий сигнал,которыйпередаетсявсоответствующие подоболочки.Во-вторых,ониоказываютстабилизирующеевоздействиенасистему(процессыинтеграцииидеградациивусловияхстабильнойиерархическойсистемыуравновешиваютдругдруга).Сенсорныеоболочки(подоболочки)иерархическихсистемявляютсяответственными>аадаптациюсистемыкусловиямвнешней среды.В-третьих, следуетподчеркнутьещеоднообстоятельство. Каждоеуправляющеевоздействие,вызывающееизменениесостояниясистемы,кромеизмененияосновнойфункцииможетприводитькизменениюдругих,дополнительныхфункций системы,т.е.всегдасуществуетпроблема“побочного эффекта который” ,можетбытьпричинойразличных мутаций“”системы.Вмедицине,например,прииспользовании лекарстввсегдаучитываютсяпротивопоказаниякихприменению,чтобы избежатьнежелательныхпобочных эффектов.Немаловажную рольиграетитообстоятельство,что каждаяоболочкасистемыобладаетизбирательностьюнетолько наопределенный видвнешних воздействий,ноина способиформувоздействия.Вобщественныхсистемах этопроявляетсявтом, что важнонестолькото,ЧТОсказано,ноито,КАКсказано.Вживыхорганизмах,например,приприменениилекарств,одноитоже лекарство,примененноеразнымиспособами(таблетки,подкожные
БеляевМ.И.Оаюуымиссии'.1999!од.Vинъекцииит.д.),нетолькоможетоказатьразный терапевтическийэффект,новпринципеможетоказатьпрямопротивоположныйэффект.Сенсорныеоболочкиявляютсяответственнымизавзаимодействиесвнешнейсредойсоответствующих иерархическихсистем.Каждаявнешняяоболочка(подоболочка)будетявлятьсясенсорнойдлявсехвнутреннихоболочек (подоболочек)ибудетвыполнятьдлянихфункции внешней среды.Так,вкаждой оболочке иерархическойсистемысуществуетсвоясенсорнаяподоболочка,длякоторойвнешнейсредой будет являться предыдущаявнешняяоболочка.Взаимодействиеоболочекиерархическихсистем междусобойосуществляетсячерез ихсенсорныеподоболочки.Через сенсорныеподоболочки оболочекиерархическойсистемы осуществляется входвоболочкиивыходизних.Каждаясенсорнаяподоболочкаиерархическойсистемыпередаетуправляющиевоздействияподвумканалам.Попервомуканалуосуществляетсяуправлениефункционированиемсобственнойоболочкииерархическойсистемы.Повторому каналу-передача управляющихвоздействий на сенсорнуюподоболочкуследующейоболочки,нижестоящегоуровняиерархииэтойсистемы.Отсамойвнешнейсенсорнойоболочки,черездругие сенсорныеподоболочкипроходятпути(связи)совсемидругимиэлементамисистемы.Именнонаэтихсвойствахсенсорныхподоболочекзиждетсякибернетика-наукаопрямыхиобратныхсвязях.Изопределенияподоболочекследует,чтоихпоследовательность начинаетсяотсамойвнешнейсенсорнойподоболочки.Эта последовательностьбудетхарактеризоватьсвязивпрямомнаправлении(связипоуправлению.Изопределениянадоболочекследует,чтоихпоследовательностьзаканчиваетсявсамойвнешнейсенсорнойоболочкеи,следовательно, эта последовательность характеризуетобратныесвязивсистеме(реакциинауправляющиевоздействия).Сенсорныеоболочкивиерархическихсистемахиграют роль нулевой,илиначальнойоболочки,откоторойначинается эволюциявсейсистемывцелом.Поэтомусенсорныеподоболочки,илинадоболочки,будемобозначатьсиспользованиемсоответствующегонулевого индекса.Например,вупорядоченной последовательности оболочек“ О ’Р’ поболочкаа 0являетсясенсорной.Сенсорныеподоболочкипо своимфункциональным свойствамможносравнитьспроцессамифункционированияотдельныхмодулейпрограммныхпродуктов,стойлишьразницей,чтосенсорныеподоболочкифункционируютвусловиях“бесконечнойпамяти” ,втовремякакбольшинствопрограммныхмодулейпослеокончанияихработынетолькостановятсянедоступнымидлядругихмодулей, ноифизическиудаляютсяизпамяти.Вобщественныхсистемахрольсенсорныхоболочеквыполняют руководителиэтих систем.Отихличностныхкачеств свойствивомногомзависитчувствительность руководимыхимисистемквнешнимвоздействиям.Чемчувствительнее сенсорнаяоболочка,тем болеесильное управляющеевоздействие будет передано внутреннимподоболочкамиоболочками,следовательно,тем сильнее будутиреакциинаэти внешниераздражители.Потакомужепринципуфункционируютисенсорныеподоболочки“нейронныхпродуктов”вживыхорганизмах. Хранящаясяво внутреннихоболочкахиподоболочках“информация”нестирается,она простоэкранируетсяистановитсянедоступной.Помереформированияочередныхнейронных подоболочекиоболочеккнимпереходятисенсорныефункции,авсепредыдущиеподоболочкииоболочкивыполняют исполнительную,подсознательнуюфункцию.Наличиемсенсорныхподоболочеквживыхорганизмахможнообъяснитьсуществованиетакназываемых активных точек,которыеимеютвсеорганыживогоорганизмаичерезкоторыеосуществляетсяихвзаимодействиесвнешнейсредой.Генныесвойстваживыхорганизмов,какэтонипарадоксально,определяются свойствами« ’•иеппныхоболочекихорганов,ихчувствительностьюквоздействиювнешней среды.Чем-.........''пгяняквоздействиювнешнейсреды,тем
БеляевМ.И.“Основымилогии\".1999год.О2ограниченности замкнутости структурыииерархическихсистемструктураисвойствасенсорныхоболочектогоилииногоорганабудетповторяться,иметьконечноечисло состоянийиопределятьсяструктурой свойствами, заложеннымиивродительскихсенсорныхоболочках,информацияокоторыхсодержитсявмолекулахДНК.Новыеметодыкомпьютернойдиагностикиилечениятакжеоснованынаанализесенсорныхподоболочекчеловекаивоздействии набиополе,окружающееэтисенсорныеподоболочки.Всилуэволюционностиразвитиякаждыйорганимеетсамостоятельнуюсенсорнуюподоболочкуиимеетсамостоятельныйканалобщениясвнешнейсредой,хотятакойнеобходимости длявнутреннихоргановчеловекапрактическиужеи нетребуется.Это, точкисзренияэволюцииорганизмачеловека,является «пережитком», как,например,иаппендикс.Сенсорныеподоболочкиотдельных иерархическихподсистеммогут объединяться(интегрироваться)междусобойвединуюсенсорнуюоболочку,образуя,например,единуюнервнуюсеть.Этужеспособностькинтеграциимогутиметьиостальные подоболочки(оболочки) иерархическихподсистемсоднимитемжеуровнем иерархии.Вообщеговоря,сенсорныеоболочкиявляютсятемсамымэлементарным«кирпичиком»-базиснымэлементом,изкоторогостроитсявсяиерархическаясистема.Причемстроительствосистемыначинаетсявовсехслучаяхс1-гоуровня иерархии.Каждый такойбазисный элементобладаетвнутреннейсущностью,т.е.имеетвнутреннюю структуру, котораябудетоказыватьвлияниенасложность формируемойизэтогобазисногоэлементасистемы.Эта внутренняяструктурабудетхарактеризоватьсяопределеннымуровнемиерархиии,следовательно,будетхарактеризоватьсянетолькострогоопределенным числомоболочекиподоболочек формируемойиерархическойсистемы,ноипредельнымуровенемееиерархии.Можноутверждать,чтолюбая иерархическаясистемасо сложной структурой,неспособнапостроитьдругуюсистему,котораяимелабыболее сложную структуру,чемисходнаябазиснаясистема.Действительно,всилуструктурнойпреемственности,построивсистемусболеевысоким уровнемиерархии,мывлюбомслучае получимсистему,структурнаясложностькоторой будетневыше,чемубазисногоэлемента.Однаковлюбомслучае мыполучимболеесовершеннуюиерархическуюсистему,таккакеебазисныйэлемент, имеятужесамувнутреннююсущность,обладаетболее совершенной «элементнойбазой»,котораяпредставляетсобойсистемувложенныхдругвдругаиналоженных другна другабазисныхэлементов.1.2.3.ИНТЕГРИРОВАННЫЕОБОЛОЧКИЬобаяиерархическая системанеявляетсяполностьюизолированнойотвнешнейсреды.Впей,покрайнеймере,сенсорнаяоболочкаможет вступатьвовзаимодействиесокружающей|рсдой.Икаждаятакаяиерархическая система воспринимаетвозмущениявнешней средыипередаетвнеесвоиреакциинавозмущения.Устойчивыесвязимеждуподоболочками,оболочками,системамивозникают томвслучае,еслимеждунимиустанавливаютсяотношенияполезности,дополнительности.Этотпринципявляетсясамым фундаментальным.Весь■>кружающийнас мирпостроеннапринципе дополнительности.Каждомувсегдачего-нибудьнехватает.Этиотношения полезности,дополнительностимеждуоболочкамиявляютсядвойственными.Именноэти отношения лежатвосновегармонизацииотношенийиерархии.Именноблагодаряэтому принципуоболочкииерархическихсистемнаходятсявустойчивомсостоянии.Этоутверждениесправедливодлявсехиерархическихсистем,независимоотихприроды.Так,например,человекиспытываетчувствокомфорта,уверенности,гармонии,гольковтомслучае,есливсесоставляющие двойственные отношенияеговнутреннегоиипсшнегомиранаходятсявсостоянии равновесия. Именновэтом случаемыможемговорить<>целостности еговнутреннегоивнешнегомира.Впротивномслучае,когдачеловекраздирается”внутреннимиивнешнимипротиворечиями, когдаегоотношениясвнешнимиливнутренниммиромнаходятсявстадиисоперничества,тоговоритьогармонииего11 1ношений,видимо,неприходится.Поэтому,сточкизрениядиалектики,вузком смыслеслова,П1КИМ
■БеляевM,p.^сновы1999год. Ссистемамнеприсущаборьбапротивоположностей,т.е.этисистемыявляютсяобразцомщнствапротивоположностей.Естественно,чтоесливзаимодействующиесистемыприспосабливаютсяквнешнимэзмущениям,адаптируютсякусловиямвнешней среды,тоэта средастановитсядлянихружественной,благоприятнойивэтойсреде будутвозникатьусловиядляформированияэобществасистем.Поэтомувпроцессеэволюции происходитсращиваниеиерархическихболочек(систем)вединуюцелостнуюоболочку(систему).Этопроисходит потому,чтоистемынеявляютсяизолированными другот другавовнешней среде,чтоониволей илинеолейвынужденывзаимодействовать другсдругом, вступатьдругсдругомвконтакты,спользуяпринципывзаимодополнительности.Еслитакие контактыосуществляютсяостоянно,то происходитсращиваниеэтихсистем,илиихоболочеквновую,интегрированную'болонку.Интегрированныеподоболочки(оболочки)уже немогутформироватьвложенныедругIдругасистемы,т.к.эти оболочкиужепринадлежатразнымсистемам.Поэтомуониформируют■порядоченныецепочкиподоболочек (оболочек).Вэтихинтегрированных оболочкахсистемах)ихвозмущающиевоздействиядругнадругаоказываютсясамосогласованными.Замосогласованность означает,чтовозмущения,передаваемыедругдругуинтегрированными(болонками,оказываютсяповеличинеинаправлениюнебольшепороговогозначенияюзмущений,вырабатываемыхкаждойиз них.Тольковэтомслучаевкаждой иерархической■истеме,имеющей интегрированныеоболочки,возмущенияэтихоболочек небудутвлиятьна(елевыефункциивзаимодействующихинтегрированныхсистем.1.2.4.АНТАГОНИСТИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ.Оболочки(илицелыесистемы),которыенаходятсямеждусобойвотношенияхкоординации,“притягиваются”другкдругувсилуихдиалектическогоединствапротивоположностей,подобно тому,как притягиваютсятеласположительнымиотрицательными зарядами.Этиоболочкипридальнейшей эволюциимогут преобразовыватьсявустойчивыйотношения субординации, отношения полезности целесообразности идругдлядруга.Вантагонистических оболочкахтакогоненаблюдается. Антагонистические оболочкинемогутобразовыватьустойчивые целостныеоболочки.Такиеоболочкинемогутинтегрироватьсявцелостнуюсистему,какнемогут, например, житьвмиредругсдругомхищникиего жертва.Нотакие оболочки(идажесистемы)могут адаптироваться другк другу,сосуществоватьрядомдругсдругом.Можноговорить,чтоонихарактеризуются отношениямисвнешнейдвойственностью. Про такиеоболочкиможносказать, чтоэтооболочки смнимойпротивоположностью.Сточкизренияматематикиэтиоболочки(системы)можноназватькомплексно-сопряженными.Возможно,чтоименновэтом свойстве антагонистическихоболочек состоитразгадка,почемувгенахразрешеныкомбинациистрогоопределенныхпаризапрещенывседругиекомбинации.Есливобществе существуютклассы,отношениямеждукоторымиявляются антагонистическими,иеслиодин изэтихклассовявляетсяправящим, тоэтиотношениятакжеможнохарактеризоватькакотношения хищникови ихжертв.Однакоцивилизованныехищники вынужденызаботиться освоихжертвах. Онидолжнызаботитьсяовоспроизведениисвоих жертв,овозмещениииличастичной компенсациитоговреда, которыйониоказываютсвоимжертвам.Потому,чтоони знают,чтоот этогозависитихсобственноеблагополучие. Именнонатаких принципахизиждетсясосуществование антагонистическихклассов.Дляиерархическихсистемсантагонистическими отношениями диалектическийзаконобединствеиборьбепротивоположностейбудетсправедливвполноймере.Гармонизацииотношениймеждухищниками жертвами иихникогдане будет.Между нимивозможнотолькоотношениясосуществования.Отношения, основанныенакомпромиссах способностиик
БеляевМ.И.\"Основымилогии\".1999год,©Л.1.3. ОСНОВНЫЕЗАКОНОМЕРНОСТИИСВОЙСТВАИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМ.Рассмотрим наиболееобщиезакономерности,свойства,принципыпостроенияифункционированиясложных иерархическихсистем.Соднойстороны,подавляющеебольшинство окружающихнас системявляются иерархическими,многоуровневыми.Сдругойстороны,несмотрянастоль широкоераспространениемногоуровневыхсистем,все ещеотсутствуетединоемнениеотносительносущности иерархическихсистем,хотяихсвойстваклассифицируются. Существуюттакжеклассификацииихосновныхпризнаковипринциповихпостроения.Различнымподходамкописаниюразличных многоуровневыхсистем,принципамихклассификации,ихпризнакамисвойствампосвященамногочисленнаялитература.Поэтомунетнадобности приводитьвсюэтуинформацию.Приведемтолькоту информацию, которая нам будетнеобходима.Влюбойиерархической системедействуютодни итежефундаментальныезакономерности,независимоотприродыиерархическихсистем(социальная, техническая,общественная,бюрократическая, антропотехническаяит.д. т.п.).иДлясложныхмногоуровневыхсистемхарактерны следующиеосновные закономерности-закономерностьдвойственности,-закономерностьпреемственностифункционально-структурнойорганизации,-закономерность структурной ограниченностиизамкнутости,-закономерность экспоненциального развития,-закономерность интеграцииидифференциации.Всеостальныезакономерностиявляются следствиямивышеуказанных.Например,шкономерностьмногофункциональностииспециализациисистем,ит.д.Припостроенииифункционировании иерархическихсистемсамойразличнойприродыследуетразличать1акономерности,лежащиевосновеэтихсистем,ипринципы, наосновекоторыхонипостроеныифункционируют.Закономерностипостроениясистемявляются первичными,апринципыотражают особенности проявления тойилиинойзакономерности.Виерархическихсистемах,иобщемслучае, существуюттолькодваосновныхтипа отношений-это отношениясубординации(подчиненности)иотношениякоординации(независимости,равноправия).Рассмотримэтиосновныезакономерностиипринципы построенияиерархическихсистем.1.3.1.ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ДВОЙСТВЕННОСТИСИСТЕМ.Иерархическиесистемыобладаютрядомсвойств,которыепроявляютсякакнаиболееобщиезакономерности.Кихчислу,впервую очередь,следуетотнестифундаментальнуюи|кономерностьодвойственностииерархическихсистем.Целостностьсистемыпроявляетсявединстведвухобъектовсистемы,которыеявляютсяпротивоположными по своим целевымфункциям,т.е.любая иерархическаясистемасостоитиз двухпротивоположныхполюсов.Нашаэтикаиэстетика содержит множествопирныхпонятий, противопоставляемых кактезисиантитезис. Общественнаяиличная моральруководствуетсяправилами, двойственными понятиями любовь “—ненависть” ,“добро— зло” ,'жизнь—смерть”ипрочиевтомжедухе,хотясмысл этихдиаметральныхпонятийуразныхночей,обществ,народовможетбытьразличен.Поэтомуэтабеспощадная двойственность,котораяпронизываетвсюжизнь природыичеловека,неразрешима науровне самойпюйственности.Этотожесамое,какесли бымысталиправойрукойбороться против левой.Однакоэто именното,чтоделаетчеловекнавсехуровняхсвоегосуществования,нротипоставляяматерию-духу,индивидуализм-коллективизму,ит.д.Этадв'ойственностьрп|решиматольконауровнецелостности.Вдиалектикезакономерностьдвойственностиизвестнакакпроявлениеишлектическогозаконаоединствеиборьбепротивоположностей.■I>ормыпроявления двойственностимогут иметь самуюразличнуюприроду самыеиразличныепроявленияво всехестественныхнауках.Такватомах однаизформ проявления двойственностиПроявляетсяВТОМ,ЧТОЛюбаяпопобопочкяятпияпиаиоп»мплт,™™
БеляевМ.И.'Основымилогии\".1999год.©электронамисоднойориентацией спинов,апотомдостраивается электронамис[воположнойориентациейспинов.Вматематикевсясистемадоказательствбазируетсянадвойственныхметодах,теоремахтвенностиит.д.Вообщеговоря,смысллюбогоматематического тождестваА+В=0тсякпроявлению двойственности А=-В,гделеваячасть уравнениясодержитпеременнуюзмзнаком,аправаячасть-спротивоположным.Давайтезадумаемсяонекоторыхсамыхыхматематических понятиях,которыенастолькотривиальны,чтоневызываютунасютноникакихэмоций.Онивоспринимаютсякаксамисобойразумеющиеся. Существует>замечательныхкнигизвестныхматематиков,популяризаторов математики[8],[39],[64],.>ыеоткрываютглаза насамыеэлементарныевещи.Так,вповседневнойжизнимыпредставляемсебеплощадьвсегдаположительной[иной.Но, например,воперациях отражения,приповоротеплоскости, например,куска>наопределеннойформы,ееплощадьнеменяется,хотявычислениепоказываетнам,чтоадь умножается на— 1.Далее,изкурсадифференциальногоиинтегральногоисчисленийхорошоизвестно,:ринахожденииплощадиинтегрированиемрезультатможет бытьотрицательным. Иливестнойформулешкольной математики площадь треугольникаравнаyls(s-a)(s-b)(s-c)извлеченииквадратногокорнявсегдавозникаетвопросознаке.Следовательно,еслиматриватьвопросчистоалгебраически,треугольникимеетдвеплощади:однужительнуюидругуюотрицательную.Вповседневнойжизниплощадь-этопросто(ина,безучета знака. Но самаидеяумноженияплощадейилиобъемовна-1оказываетсядачрезвычайноудобной.Можнотожесамоесказать относительноисвязимеждуопределителямииплощадями,определительматричнойоперацииуказываетнадвевещи:величинаопределителя>1ваетнаотношение,вкоторомменяютсяплощадиврезультате операции,азнакговорити,имеетлиместоизменениеориентации,врезультатетакойоперациимыполучимгльноеизображениемира.Аэтоиестьпроявление двойственности.Ноещеболеезамечательноесвойствовматематике кроетсявмнимойединице-ратномукорнюиз-1,обозначаемойсимволомI.Математика неможетопределитьприродуленияэтогозамечательногочисла,хотяипридаетемучеткийгеометрическийсмысл,зконаиболееполновсяокружающаянасдействительность описываетсятолькосльзованием мнимойединицы,врамках теориикомплексныхчисел.Следовательно,ивюдемнимая единицадолжнаиметьнетолькогеометрическийсмысл.Завсемиэтимипримерами скрываетсяоднаединственнаязакономерность, которую:сдневно,ежечасно,ежеминутноиспользуетматематика.Этозакономерность1сгвенности.Действительно,еслиоперациисложенияивычитанияназватьотношениямигивоположности,томнимыечислабудутхарактеризоватьотношенияшендикулярности” .Всовокупностимыбудемиметь всегочетырекомпоненты:>жительныечисла,отрицательныечисла,положительныемнимыечисла,отрицательныеиыечисла.Изэтихкомпонент можнопостроитьвсюнашуВселенную,вовсейкрасотеоттенковееизмерений.Кибернетика,наукаопрямыхиобратныхсвязяхвиерархическихсистемах,служитлеромдвойственности функциональныхсвязейвиерархическихсистемахлюбойприроды,примерыифакты двойственностиможноприводить добесконечности.Издвойственностисистемвытекаетитакоефундаментальное понятиекикрняновесноеояниесистемы,котороедостигаетсяврамкахединстваиборьбы прогивопо|о*иостей.изначальная двойственностьсистемпроявляетсянавсехэтапахихриimiuniII'обходимо
-------------------------------------------БеляевМ.И.“Основымилогии\".1Э99год.©объектов. Объектысвнешнейдвойственностью,обладаютсвойствамисимметрии,котораяхарактеризуетихвнешнюю сущность.Внешняядвойственностьпроявляетсявтом,чтоцелостную иерархическуюсистемуобразуютдваиерархическихобъектаспротивоположнымисвойствами.Вкачествепримеравнешнейдвойственностиможно привести,например,вМакромире,двойныеспиралигалактик,двойныезвездыит.д.Вмикромирепримеромвнешнейдвойственностиявляютсяатомы,вкоторыхоболочкиформируютсяспротивоположнымиспинами.Внутренняядвойственностьпроявляетсявтом,чтосточки зрениявнешнегонаблюдателяиерархическаясистема,илиееподсистема,представляет собойодинобъект.Однакоесливскрытьэтотединственный объект,то можнообнаружить,чтоонсостоитиздвухпротивоположныхобъектов, которыевсовокупностииобразуютцелостнуюсистему(подсистему).Здесьтакжебудет иметьместосимметрия,ноонабудетраспространяться тольконавнутреннююсущностьобъекта.Этасимметрия«зашита»внутрьматериальногообъекта.Симметрия,всилутого,чтолюбаяиерархическаясистема,обладающаявнешней,иливнутреннейдвойственностью, характеризуетсяпротивоположнымнаборомкаких-либопараметровэтойсистемы,то двойственностьвтакихсистемахбудетпроявлятьсякакзеркальнаясимметрия.Всилуиерархичности строениялюбаяиерархическаясистема,можетсодержатьвсебесистемы (подсистемы),обладающие,каквнутренней,такивнешнейдвойственностьюи,такимобразом,мыбудемиметь тесноедиалектическоеединствосимметриииасимметрии,чтосимметрияиасимметрия-этотожепроявление двойственности.Поэтойпричинезакономерностьдвойственностиявляетсяответственной за возникновениеисуществованиесимметриииасимметриивприроде.Двойственность-этоединствопротивоположностей,единствовнешнейивнутреннейдвойственности,единствосимметриииасимметрии.Так,например,вживыхорганизмах,какправило,всеорганыявляютсяпримерамивнешнейиливнутреннейдвойственности.Чащевсегопроявлениесимметриииасимметриивиерархическихсистемахпроявляетсявтом,чтоеслинаодном уровнеиерархии преобладает, например, зеркальнаясимметрия,какпроявлениевнешнейдвойственностисистемы(подсистемы),тонадругомуровнеиерархиимыбудемнаблюдатьужепроявлениевнутреннейдвойственности(асимметрии).Формапроявления двойственности можетбытьсамаяразличная.Двойственные объектыкакбы“замкнуты друг” на друга,составляяединоецелое.Двойственностьимеетмногоуровневуюструктуру. Ниже,при анализе Периодическойсистемыхимическихэлементов будетпоказано,чтоединствопротивоположностейнеявляетсячистофилософским понятием,анаоборот,это философское понятиеявляетсяследствиемзакономерностиодвойственностииерархическихсистем,котораяноситмногоуровневыйиерархическийпорядокипроявляетсянавсехуровнях иерархиивформевнешней иливнутреннейдвойственности. Приэтом нанижних этажахиерархии эта закономерностьноситхарактерзакона,азатем,помереусложненияотношений,помереинтеграциисистем,онаприобретает характерзакономерности.Спозицийдвойственностиследуетрассматриватьи такоефундаментальноепонятие,как положительныйиотрицательныйзаряд.Этизаряды,всилу внешнейдвойственности,должныбытьзеркальносимметричны.Вчемможетзаключатьсяихзеркальнаясимметрия?Ключкразгадкеприродыэтихзарядов,можетбыть,следуетискатьвраспределенииплотностиихмассы.Уобъектасположительнымзарядом плотностьмассы будетуменьшатьсяот центракпериферии,какуточечногообъектасединичным радиусом.Уобъектасотрицательнымзарядом плотностьбудетувеличиватьсяотцентракпериферии,как, например,умыльногопузырясединичнымрадиусом.Двойственностьнашей Вселеннойпозволяетответитьнавопрос,акакжедолжны выглядетьинопланетяне.Ужеясно,чтозакономепностьопаойственностииепяпхических систем
БеляевМ.И.‘Основымшюгии\".1999Iод.Vзакономерности.Мыможемответитьинадругой вопросотом,какнедолженвыглядетьинопланетянин.Нозакономерностьдвойственностинельзясводитьтолькокпонятиямдаинет.Чрезмерноепреувеличениеролидвойственностивусловиях существованиясложныхсистемявляется нелепостью,т.к.вэтихсистемахгосподствуютотношениямультидвойственности,которыевырастаютиздвойственныхотношенийпомереусложненияотношенийиерархиивэтих системах,врезультатеихрасщепления.Номультидвойственные отношениявырастаютиз двойственных отношений.Есливесьспектр мультидвойственныхотношенийрасщепитьнаэлементарные отношения,товсеонибудутноситьдвойственныйхарактер.Так, мультидвойственныеотношения,характеризующиевеськомпьютерныймир,всюинформационнуюВселеннуюпостроены,сточкизренияматематической логики,изэлементарныхдвойственных отношенийдаинет.Иэтимультидвойственные отношенияпостоянно усложняются.С точкизренияматематикивсеэтимультидвойственные отношения построеныиз“кварков” ,состоящихиздвухпротивоположныхэлементарных“частиц”иоднойнейтральной“частицы” :<-1,0,+1>.Ноговоритьотом,чтовнашейВселеннойидуттолькопроцессы усложненияотношениймулыидвойственности тоже будетнелепостью.Нарядуспроцессами усложнения,идут процессыиупрощениямультидвойственныхотношений.Водних случаяхэти процессыбудутхарактеризовать замкнутость“”мультидвойственныхотношений, когда результатевихзамыкания образуется качественноновоедвойственное отношение(см.нижезакономерностьобограниченностиизамкнутостисистем).Вдругихслучаяхэтипроцессыбудутхарактеризоватьстепеньполяризациимультидвойственных отношений,когдаврезультатенестабильностисистемысаморегулированияизмультидвойственныхотношенийтрансформируются отношения двойственности.Очевидно,чтоподобные отношениямогутбытькакгармоническими,такиантагонистическими.Такиеявления, какполяризацияволн,вещества(магнитные свойства),общества(бескомпромиссная классоваяборьба,революционная ситуация,...)ит.д.,характеризуюттрансформациюмультидвойственныхотношенийвдвойственные.Поляризациявозникаетвтомслучае,еслимультидвойственныеотношениявсистемехарактеризуютсянестабильностью.Вэтомслучаелюбыевнешниевозмущения,способныевывести системуизсостоянияустойчивости, могутпривестикполяризациисистемы,котораяможетисчезнутьвмоментпрекращениявозмущений, аможетисохраниться,илидажеусилиться. Помереусиленияполяризациимультидвойственныхотношений,носящихантагонистическийхарактер,возникают различные“революционные”ситуации.Вслучае,еслимультидвойственные отношенияносятгармоническийхарактер,целостностьсистемывозрастает. Система приобретаетболее высокийуровеньстабильности.Явленияполяризации характерныидлявысшейнервной деятельностичеловека.Так,экстрасенсыспособны аккумулироватьэнергиюсвоего биополя споследующим воздействиемнабиополедругихиндивидуумов.Восновеэтихпроцессовтрансформацииэнергиибиополялежатпроцессыпреобразованиямультидвойственных отношенийбиополявединоедвойственное биополе. Процессыполяризацииэнергиибиополямогут,впринципе,осуществлятьсякакметодомсамовнушения, такипутемвнушения.Можносуверенностьюсказать,чтовсягармонияВселенной,совсемиее мультидвойственными отношениями,сотканаизэлементарныхдвойственных отношений,чтозакономерность двойственностиявляетсясамой фундаментальной закономерностью.1.3.2.ЗАКОНОМЕРНОСТЬПРЕЕМСТВЕННОСТИРАЗВИТИЯИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМЗакономерностьпреемственностифункционально-структурнойорганизациивмногоуровневыхсистемахявляется известнойзакономерностьюприменительнокчеловекомашинным многоуровневымсистемам[2].Примени Iельнокэтимсистемампреемственностьпредставляет особыймеханизмсоциальной.......... .■/«.к.пыИ<witir<-rnriuf!ияклппениеихпанениекультупноЙинформации
прошлого,на основекоторойсоздаются новыеценности.Впроцессеразвитиячеловекомашинныхсистем имеет местопреемственностьфункционально-структурнойорганизациисистемопределенного целевого назначения.Исчерпаввозможности развития,система становитсясоставнойчастью новой сложнойсистемыивдальнейшемееразвитиеидет науровнеподсистемы.Этойзакономерностипреемственностифункционально-структурной организацииантропогенныхсистемвестественном миресоответствуетодинизосновныхзаконовбиологии-законЭ.Геккеля,согласнокоторому“онтогенез (индивидуальное развитие организма)повторяетфилогенез (историческоеразвитиеорганизмов)” ,Ф.Энгельсотмечал, что“...историяразвитиячеловеческогозародышавочревематери представляетсобойлишь сокращенноеповторение развертывавшейсянапротяжении миллионов лет историифизическогоразвитиянизшихживотных предков, начинаясчервя...” .Поэтомуданная закономерностьявляетсяболеефундаментальнойиявляетсясправедливойдляиерархическихсистемсамойразличнойприроды.Сущностьпреемственности,сточкизрениядиалектики,заключаетсявтом, чтоприлюбомкачественномизмененииотдельныеэлементыстарого,уходящеговпрошлое, качествасохраняютсявновомкачествеиприопределенных условияхпереходятнапоследующиеуровниразвития.Нодиалектикадает лишькачественную оценкуэтой закономерности.Поэтомунеобходимодляоценки преемственностииметьичеткиематематические алгоритмы.Впроцессеэволюции,какизвестно,обнаруживаетсявсеобщаязакономерностьобобщенногоповторенияисторииразвитияматерии, такой,чтоиерархическая структуракаждойосновнойформыматериивсвоеобразномвидеповторяетосновныеэтапыпредшествующегоразвития,несявсебесокращеннуюисториюэтихэтапов.Иерархическиесистемывоспроизводятвсвоейструктуреисториюсвоегоразвития.Приэтомна каждомуровнеиерархии,каждое новое поколениеиерархическихсистемвоспроизводитсовокупность базисныхфункций, реализуемыхсистемамипредыдущегоуровняиерархии. Этазакономерностьотражения функционально-структурнойворганизациииерархическихсистембазисной совокупностифункцийсистем-прототиповпроявляетсякакпоследовательныевложенияэтихбазисныхфункцийвпроцессеэволюциисистем.Однимизсамыхважныхпроявлений преемственностиновыхпоколенийиерархическихсистемявляетсяихсовместимость. Совместимость-качество,когдаиерархическая системаследующегопоколения,покрайнеймеревтечении определенногопериода былабысовместимасфункционирующейсистемой.Совместимостьможет бытьреализованана самыхразныхуровнях,взависимостиотцелевого предназначениясистемы.Совместимость поструктуре,пофункциям,ит.д.Итолько тогда, когдановаясистемацеликомиполностью заменитпредшествующуюейсистему,толькотогдавопрососовместимостибудетснятсповесткидня,т.к.жизненныйциклееужезакончится.Однаковновойсистемеостанутсярудименты старойсистемы, аеслиновая системавозниклаиз предшествующейейсистемыстрогоэволюционнымпутем,путем формированияновой надстройки, тостараясистемабудетполностьюсовместимойсо своейпредшественницей,котораястанет однойизееоболочек.Такимобразом, закономерностьпреемственностиструктурнойсложностииерархическихсистемхарактеризуетэволюционныйпринцип построенияиерархическихсистем,структурнуюупорядоченностьихподоболочекиоболочек, способностьсистемксамовоспроизведению.1.3.3.ЗАКОНОМЕРНОСТЬСТРУКТУРНОЙ ОГРАНИЧЕННОСТИИЗАМКНУТОСТИИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМ.Закономерности ограниченностиизамкнутостииерархическихсистемявляютсясамостоятельнымиивзаимодополняющимидруг другазакономерностями.Онитесносвязаны
1.3.3.ЗАКОНОМЕРНОСТЬСТРУКТУРНОЙ ОГРАНИЧЕННОСТИИЗАМКНУТОСТИИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМ.Закономерности ограниченностиизамкнутостииерархическихсистемявляютсяэстоятельнымиивзаимодополняющимидругдруга закономерностями.Онитесно связаныIсдругомипотомуихследуетрассматриватьвместе.Этизакономерности,нарядусэномерностьюо двойственности,участвуютв формировании такоговажного понятиякакэстностьиерархическихсистем.Самопонятиецелостностисистемы имеетмногоуровневый характер.Всякийраз,даврезультатеинтеграциипоявляетсякачественноновыйэлемент, мыможемсказать, чтоаитиесистемыперешло на качественно иной уровень,наболеевысокийуровеньиерархии,^исходит“замыкание”системыврамкиэлементанекоторойболееглобальнойсистемы,орая строитсяизэтихэлементовивкоторойэтиэлементыявляются базисными.Именновультатетакого замыкания“”системывэлементипроисходитобразованиецелостнойтемы.Любаяцелостнаясистемаможетрассматриватьсясдвухточекзрения.Сточкизренияшнегонаблюдателяонаможетрассматриватьсякакэлемент,сточкизрениявнутреннего'людателяподобнаясистемаможетрассматриватьсякаксовокупностьвзаимосвязанныхиимозависимыхболее простых элементов,обладающих некоторымцелевым функционалом,мыкание”иерархическихсистемвнекоторыйцелостный элементосуществляется черезсорныеподоболочки.Это происходит потому, чтобазисные элементыпосвоейструктуре|ункциямявляются ограниченными.Попытка построить болеесложные оболочкиприводитиликразрушениюоболочки,бедствиеструктурнойперегрузкиэтой оболочки,иликтому,чтоприрода вынуждена брать'системувкачественового базисногоэлементаинаееосновестроитьновую, более>бальнуюсистему.Восновезакономерности озамкнутостисистемлежит утверждение,чтобая системанеможетпостроитьболее сложнуюсистему,чемонасама. Но природа обходит>ограничение,замыкаясистемусамунасебяиначиная строить ее ссамогоначала. С точки:нияматематики,закономерностьзамкнутости характеризует способностьсистемыкионормированию-свойствусистемыпревращатьсявединичныйбазисныйэлементдлястроениянового,более сложногоуровня иерархиииимеющегособственныепараметрытбственныезначения,собственныевектора,собственныемоменты импульсаит.д.).кономерностьозамкнутостииерархическихсистемхарактеризуетсвойствоцелостностирархическихсистем,вкоторыхзамкнутаяиерархическаясистемапредыдущегоуровнярархии служит качестве элементнойвбазыдлясозданияновой,более сложнойиерархическойстемы.Эффект“замыкания”являетсятакжеследствиемструктурной ограниченностирархическихсистем.Закономерностьограниченностипроявляется,преждевсего,вструктурестемы.Структуранакладываетопределенныеограничениянетольконасвойствасистемы,>инаэволюциюсистемы. Каксамасистема, такиееэлементы(оболочки) обладают>01 яжеииостью,размерами,всеонизанимаютопределенноеместовсистеме.Система|Иболссустойчиванспривсяких,апри определенных,так называемых оптимальныхразмерах.(груктурнаяограниченностьпроявляетсявтом,что длякаждой иерархическойick-mi . iчислоееуровней иерархииограничено. Этотфакторявляетсяоднимизосновных,иорыйприродаиспользуетдляреорганизацииисоздания новыхсистем,используя механизмыIплрацииидифференциации,созданиямногофункциональныхилиузкоспециализированных1СМСИгод.Кактолькосистемаисчерпаласвойпределструктурнойсложности,то эта системаж\"замыкается\"вновыйбазисныйэлемент,илиразрушаетсянаотдельныечасти.Даннаяinкономерность подтверждаетсяследующимпримеромизтеорииуправления:хническими системами.Пустьпроизводствопродуктахуправляетсянекоторымуководигелем,который принимаетрешениеоскоростипроизводства:г)г= V
БеляевМИ.“Основымилогии\".1999год.О22-Тогдаповедениеруководителяболеевысокогоуровняиерархии, принимающегорешениеотом,какнужноменять скорость производства,описываетсяуравнением:<fy=ZПоведениеруководителя третьегоуровня иерархии,управляющегоповедениемруководителявторого ранга,ит.д.,вплотьдоруководителясамогостаршегоуровняиерархии,которыйреализуетобратнуюсвязь.Его желанияужеобосновываютсяинтересами дела,анежеланиямивыполнять директивныеустановки вышестоящихначальников.Пусть,например,онжелаетдостичь уровняXвеличиных.Тогдаеговлияние наруководителяпредыдущегоуровня иерархиибудетположительным,еслиуровеньX недостигнут,иотрицательным- впротивномслучае.Вэтом случаепростейшая3-хуровневая модельбудет иметьвид:дх=у■ду= Zdz=-к(х-X),к>0Переписываяэтусистемуввиделинейного дифференциальногоуравненияпорядкап,получим:х (л)=-к(х-Х)Эти уравнениялегкорешаютсявявномвиде.Устойчивость желаемогостационарногосостояния(х=Х,y=z=...=0)определяетсятем,отрицательныливещественныечасти корнейхарактеристическогоуравненияЛ (й)=-кВсеэтикорни- комплексныечисла,образующиенаплоскости комплексногопеременногоЛвершиныправильногоn-угольника. Прип=1кореньЛ=— клежитвустойчивой полуплоскости,априп=2корниЛ]2=лежатнаграницеустойчивости.Еслижеп>3,тонекоторыевершиныобязательнобудутлежатьвнеустойчивой(правой)полуплоскости.Этотпример, иллюстрирующиймногоуровневое управление, свидетельствуетотом,чтодажевэтом простейшемслучаеприп>2управлениеявляетсянеустойчивым.Поэтомуналюбуюмногоуровневуюсистемубудетнакладыватьсяограничениеначисло уровнейуправленияэтойсистемой.Закономерность ограниченностиизамкнутости проявляетсяинафункциональномуровне. Такизвестно, чтовзаимодействиесистемсвнешнейсредой осуществляетсяизбирательно.Таксвойства избирательности можнообнаружитьватомах(валентность),вмембранахживыхорганизмов,пропускающихвживыеклеткитольконужныеимкомпонентыит.д.Системареагируетненавсеизменениялюбогоизееконечногонаборапараметров,атолькона некоторые“избранные”итотольковтомслучае,еслиизменениепараметрадостиглонекоторогопороговогозначения. Именноэтипараметрыбудутсистемными.Вседругиепараметрыоказываются“замкнутыми”внутрисистемы.Ониимеютзначениетольковнутрисистемы.Система самарегулируетихзначениявнужныхдиапазонах.Этипараметры какбы имеют“сувернитет от”внешнихвоздействий.Наибольшаяцелостностьуоболочексистемыбудетвтомслучае,есливсеосновныефункцииеебудут “замкнутыми” ,когдавсетекущиезадачиподсистемаотисполненияидоконтроляосуществляет самостоятельно.Эти функциикак бы“экранированы”от вмешательствасостороныстаршего уровняиерархиисистемы.Еслижеконтрользаисполнениемвсехфункцийсистемы(подсистемы)и“мелочную”опекупоконтролюисполнения будетсохраняться завсемистаршими уровнями иерархиисистемы,если этот контрольмногократнодублируется,то функционирование такой системыприводитвконечномсчетекразрушениюцелостностисистемы.
БеляевМ.И,\"УмЯМ’,.этом случаечеловечество обеспечитдействительно экологически чистые“”условия1иядлясебяи,темсамым,условия длясохраненияивоспроизведениясебякаквида.Неисчерпаемостьматериифактическизиждетсянапонятии структурной[ченностиизамкнутостисистем.Неисчерпаемость материизаключаетсяневтом,чторонтакженеисчерпаем какатом” ,автом,чтонакаком-либоэтапе эволюцииматерии;одитвозврат кпрежнейструктуре, соответствии законамивсиерархии,путемпереходагойуровеньиерархии.Происходит“замыкание”структурывединуюиерархическую1ку.Поэтому узкомвсмыслеэлектрон,атом,..,галактика,Вселеннаяидр.материальныегыявляютсяконечными,исчерпаемыми. Ниже(часть3,глава4),наосноведанной>мерностибудетобоснованаболееглобальнаягипотеза замкнутости оцикловрожденияелизвезд, рожденияигибелиВселенной.Иззакономерностиоструктурнойценностиследует,чтоструктурасистемыдолжнаобладатьинвариантнымисвойствами,окнейшееположение,котороедолжнобытьположеновосновуизученияструктурныхвматерии.Структурная ограниченностьиерархическихсистемпроявляетсяивтом,.каждомэтапе своегоразвитияониповторяетструктурусвоих“предков” -иерархическихIсболее низкимуровнемиерархии,т.е.характеризуются функционально-структурнойственностью.Однако,этосвойствохарактеризуетнетолькоэволюционность,ственностьструктурысистемы, ноитотфакт,чтолюбая иерархическаясистемазамкнутаторомограниченномобъеме.Существуетстрогаятеорема,носящаяфундаментальныйгерозамкнутостидвижения-теремаПуанкареовозвращении[24]:«Пустьg-сохраняющееобъемнепрерывноевзаимнооднозначноеотображение,<дящееограниченнуюобластьDевклидовапространствавсебя:gD-D.влюбой окрестностиUлюбойточкиобластиDнайдетсяточкахбU ,котораяицаетсяв область,т.е.g\"xEU принекоторомп>0\".ТеоремуПуанкареможноусилить,доказав,чтопочти всякая движущаясяточка•кратновозвращаетсяксвоемуисходномуположению.Этатеоремаявляетсяоднимизнихобщихвыводовохарактередвижения.Несколькопарадоксальнымвыводомизтеоремкареявляетсяследующеепредсказание[24]:еслиоткрытьперегородку,разделяющую>усгазомикамерусвакуумом,точерез некоторое время молекулыгаза снова соберутсявойкамере.Этотфеноменимеетвнаукесвоеобъяснение,новнашем случаеонгельствуетоболеефундаментальномхарактереэволюцииматерии,озамкнутостиее>вэволюции.Нарушениезакономерностиозамкнутостииерархическихсистемчеловекомгсамогочеловекавнезакона,награньсамоуничтожения, т.к.любойнезамкнутый(водственныйцикл можетнанестиинаносит непоправимыйвредокружающейсреде.Все(хическиесистемыхарактеризуются замкнутыми цикламисвоей эволюции. Ниже(ч.3,0)на основезакономерности озамкнутостибудетобоснован фундаментальный замкнутыйэволюциизвездноговеществаиВселеннойвцелом.Таким образом,можносказать,что:ыйсмыслтеоремы Пуанкарезаключаетсявтом,что эволюция движения живойинеживойшихарактеризуется цикличностью, замкнутостью.Оболочечное строениеиерархическихсистемтакжесвидетельствует,чтонетолькоболочкиинадоболочкиограниченывнекоторомобъеме,ноисамасистематакжебудетшченавобъеме.Втермодинамике,котораяотноситсякоднойизфундаментальныхнаук,внымиобъектамиизученияявляютсятермодинамическиесистемы(несколькосодействующихматериальныхобъектов)итермодинамическиерабочиетела(одинриальныйобъект), которые,поопределению, являются,прежде всего,замкнутымивсоромограниченном объеме.Однакозамкнутостьнеограничиваетсяинесводитсятолько(мерамобъекта. Эта замкнутостьхарактеризуетсяисвязностьюоболочексистемыи1ьпыхееэлементов.Этисвязиимеютчеткое разграничениенадва класса-прямыесвязиитные. Именноизучениемэтих связейвихцелостностизанимаетсянаукакибернетика.Вматиксзакономерностьзамкнутостипроявляется,например,втом, чтонаиболее
IL-Вконечномитоге,поиндукции,следуетсделать вывод,чтоинашаВселенная,являетсяограниченнойизамкнутой.Иззакономерностиструктурнойограниченностиизамкнутостииерархическихсистем,атакже закономерностидвойственностииерархическихсистемследует, чтокаждыйраз,когдавозникаетцелостная иерархическаясистема, мы можемговоритьоб иерархическойсистеме с новымуровнем иерархии.Наэтомуровнеиерархииструктураиерархическойсистемы предыдущего уровняиерархии повторяется(изаключается)водномэлементеэтой целостнойсистемы,иизэтогобазисногоэлементабудут строиться оболочки на этомновомуровнеКаждыйтакойэлементбудетявляться двойственным.Этадвойственность можетбытьдвухтипов.Впервомслучаемыбудемиметьдваэлемента,обладающие некоторымнаборомпротивоположныхсвойств.Во-второмслучаемы будемиметь одинэлемент,ноэтот элементбудетобладатьвнутреннейдвойственнойструктурой.Внутренняяструктуратакогоэлементабудетпредставлятьдиполь двумяспротивоположнымисвойствами.1.3.4.3АКОНОМЕРНОСТЬСЖАТИЯЭТАПОВ ЭВОЛЮЦИИСИСТЕМВыше(см.часть1,гл.2.2.)былоотмечено,чтолюбоефизическоеисоциальноеявленияпронизаныритмами, волнамиичтосамажизнь-это тожеволнообразный,циклическийпроцесс.Попринципумаятникаработаютпрактическивсеорганизмы,поэтомупринципуидётсинтезираспадхимическихэлементов,синтезираспадбелковыхмолекул” .Ивсе этиволны,ритмыимеютэкспоненциальную природу,т.к. мы живёмво вращающемсямире.Изматематикиизвестно,чтоеслирядвидае 11+е +21...e ntизобразитьввиде графика логарифмическойсшкалойнатуральныхлогарифмов, томыполучимграфикпрямой линии.Поэтомуниукогонедолжновозникатьсомнениявтом,чтомыимеемделосзакономерностьюэкспоненциального развитияиерархическихсистем.Дляописанияконкретнойэкспоненциальной зависимостикакой-либосистемыилиееотдельнойоболочкинеобходимоопределитьнаборсобственных значенийдляэтойэкспоненциальнойзависимости. Нижебудетопределеннаборизвосьмиэкспоненциальныхфункций,составляющих базисныйнабор,всоответствиискоторымИерархиястроитсвоисистемынасвоихсамыхнижних“этажах” .Наболеестарших этажах иерархииданнаязакономерностьпроявляетсяужекакзакономерностьсжатияэтаповэволюциисистемиформулируется[2]следующимобразом:Постепенное сжатиеповременнойосидиалектическойспиралиразвитияявляетсяобщейзакономерностью эволюциисистем.Эволюцияиерархическихсистемхарактеризуетсяуменьшениемвременижизненногоциклановыхиновейшихсистем-суммарноговремениотформированияконцепциисистемыдоееснятиясэксплуатации.Внаучно-популярнойиспециальнойлитературеприводятсямногочисленные примеры,иллюстрирующие сокращениесроковвнедренияоткрытийиизобретений.Научно-техническаяреволюция породила новый термин-“лагвнедрения” ,определяемыйвременем,котороеотделяетнаучноеоткрытие отегопрактическогоприменения.Длярадиолокации“лагвнедрения составил”25лет,длятелевидения-12,длятранзисторов-5лет,для интегральныхмикросхем-3года.Далеесобытия развивалисьследующимобразом.Ещевконцевтороймировойвойныбольшинство специалистоввообщенесчиталикосмособластьюисследований,достойнойвнимания.Однако,за появившейсявходевтороймировойвойныпервойракетойнажидкомхимическомтопливе (“Фау-2” )последоваларазработкабоевыхракетсядернымибоеголовками, азатемиоткрытиекосмическихполетов.Вавгусте1957г.внашейстранебылосуществленпускпервойвмиремежконтинентальнойбаллистическоймногоступенчатойракеты.Ужесамапосебе,этобыласложнаямногоуровневаяиерархическаясистема.Важнейшимидостижениямикосмонавтики принято считать:1903г,-выходпервойопубликованнойработыК.Э.Циолковскогопотеорииреактивногодвижения.1957г.-запускпервогоискусственногоспутникаЗемли (ИСЗ).
Беляев М.И.‘Oaioqu мшюгшГ}1999год,&В1957-1967гг.-созданиеавтоматическихмежпланетныхстанций“Луна” ,“Зонд” ,“Венера” ,“Марс”дляизученияближайшихкнамнебесныхтел-Луны,ВенерыиМарса.1965г.-первыйвыход человека(А.А.Леонова)вкосмическоепространство.1969г.-НейлАрмстронгвпервыеступилнаповерхностьЛуны.акономерностьсжатия этаповразвитияисключительнохорошоподтверждается<ейсредствобработкиинформации.1ервыемеханическиесчетно-решающиеустройстваполучилираспространениевXIX;шноразвивались втечениестолетия.Электромеханическиесчетно-решающиеустройствапоявилисьв1930-хгг.иразвивалисьборыуправленияартиллерийскимизенитнымогнемдосерединыi960-xгг.>нныеаналоговыевычислительныемашиныинтенсивноразвивалисьс середины1940-(оконца1960-хгг.Развитиеэлектронныхцифровыхвычислительныхироцессорныхсистемидетещеболееускореннымитемпами.Рис.1.3.4-1.Огибающаяэволюции“поколений”иерархическойсистемыЗакономерностьсжатияэтаповэволюциисправедливадлясложныхиерархическихлюбойприроды, томвчислеидля социальных.Знаниеэтойзакономерностипозволяетствлятьпрогнозированиежизненногоциклатойилиинойсистемы,сучетомаполяции” ихразвития. Этотаспектдостаточнохорошоосознаниширокоиспользуетсяелямисистемразличногоназначения.Нарис.1.3.4-1приведенграфик,характеризующийшыйциклнесколькихпоколенийодной иерархическойсистемыпонекоторомузначениюзьногопараметра,характеризующего прогрессивноеразвитиесистемы.Строяощую кривую,нетрудно проследитьпрогресссистемывцелом.Из огибающейнетрудно.исмыслпредельногопараметра.Онхарактеризует “сходимость”параметраккакому-дельномудля данноготипа системзначению.Нознаниежизненного цикладляозируемой системы еще ничегонеговоритосвойствах,которымидолжнаобладатьиавновомсжатомцикле.Системыдолжны,впервомприближении,обладатьстненностью(способностьксамовоспроизведению),красширениюсвоихфункций>бностьксаморазвитию).Онидолжныобладатьспособностьюкадаптациивбыстро✓------1тпсистемы
БеляевМ.И.‘Основыми-югии\".1999год.-С43-Знаниеэтойзакономерностипозволяетразрабатыватьновыесистемысучетомих“экстраполяции” .Вэтом случаеуженаэтапепроектированиясистемыможно оценитьвремяеёбудущегожизненногоцикла срокиморальногоизноса продукции этойсистемы.Срокэффективногоиспользования проектируемого объектановойстехникиможнонаходитьипоспособу,предложенномуВ.М.Мухачёвымвкниге«Какрождаютсяизобретения»,(оноснованнасравнениитемповприростанациональногодоходасэкономической(приведённой)эффективностьюанализируемогопроекта.Итоидругоевыражаетсявбезразмерныхотношениях.Приростнациональногодохода характеризует относительнуюдоходностьнародногохозяйства, выражающуюся отношениемнациональногодохода данногогодактаковомувпрошедшемгоду.Экономическаяэффективностьпроекта выражаетсяотношениемприходакрасходу.Еслиэффективностьпроекта постояннаиравнапроектной,то-эффективностьнародногохозяйстванепрерывнорастёт.Поэтомуэффективностьпрогрессивного проектадолжназакладыватьсявыше,чем соответствующаяэффективностьсистемы,существующаяв данныймомент,чемсоответствующиепоказателиэффективностинародногохозяйства настоящееввремя.Вэтомслучае система,построенная поэтомупроекту,какбыждёт, когда народноехозяйстводостигнетзаданноговпроектеуровняэффективности.Нарис.1.3.4-2,поосиоткладываетсявремявгодах.Наосикоординатотложенытекущие значенияотносительнойэффективностинародногохозяйства,т.е.отношениятекущего переменного значениянационального доходакегозначениюввыбранныйначальныймоментвремени.На тойжеординатеоткладываетсяпостоянноезначениеэффективностипроекта. Онанезависитотвременииизображаетсянаграфикепрямой,параллельнойосиабсцисс.Эффективностьнародногохозяйствавсёвремярастетинаприведённомграфике изображаетсянекоторойкривой.Еслинаосиординатоткладыватьзначениялогарифмовконтролируемыхпараметров,токриваяразвития народногохозяйства изобразится прямойлинией,наклонённойкосиабсцисс подуглом01.Линияэффективностипроектаостаётсявэтомслучаепрямой,по-прежнемупараллельнойосиабсцисс.Изграфиканаглядновидно,чточемвышетемпы,темскорееизнашиваетсяпроектморально,темскорееегонадозаменитьдругим,болеесовершенным.Такоеизображениеэффективностейудобнодляпостроенияианализа.Изграфикавидно,чтотангенсугланаклоналогарифмическойлинии,зависящей от параметровгеометрической прогрессии,можетслужитьдляопределениясрокаслужбызапроектированногообъектановой техники.Всамом делегдеп-числолетэффективнойслужбыпроектируемогообъекта,
-----------------------БеляевМ.И.‘Основымилогии\".1999год.С.3.5.ИНТЕГРИРОВАННЫЕСИСТЕМЫ1.З.5.1.ИНТЕГРАЦИЯ ИДИФФЕРЕНЦИАЦИЯИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМ.1юбуюсложнуюсистемупочтиневозможно описать полноидетально, чтопосуществу ужеизопределениятакойсистемы.Основная проблемасостоитвнахождении1иссамеждупростотойописанияинеобходимостьюучетамногочисленныхческих”(т.е.типавход-выход)характеристиксложнойсистемы.k,общество,ставшеенапутьиндустриального развития, делаетупор наразвитиеумышленности.наизготовлениесвоегопроизводства.Наначальномэтапеэтогоосновнаяставкаделаетсянато,чтобыосновноеоборудованиебылодостаточнольным.Так, обычный токарныйстаноквэтихусловияхсчитаетсяценнее,чем,ноболеесложныйспециализированныйстанок.Высокаяпроизводительностьприглавнойзадачиздесьимеетвторостепенное значениепосравнениюсостоимостьюрудованияисоспособностью решать,хотяиболеемедленно,решать большоечислоазныхзадач.Наследующемэтаперазвитияэкономики главноезначениеприобретаетосновныхфондовиоптимизацияихроста.Здесьужевполноймерепроявляется1специализацииоборудования централизацииипроизводства,чтоявляетсяглавнымобеспеченияболеевысокой производительности.каждаясистеманетолькофункционирует,ноиразвивается.Онапереживаетвремяэжденияистановления, упадкаигибели.Этопроисходитпотому,чтокаждоеieвсистемеявляется двойственным.Помере усложнениясистемы,этиотношения:явсеболеесложнымииприобретаютхарактермультидвойственности.1омереразвитиясистемы, усложненияирасширенияреализуемыхеюфункций,:эффективнымиижизнеспособнымиявляютсятакие,вкоторыхрасширение(альныхвозможностейосуществляетсязасчетразмещенияэтихэлементовнаразныхиерархии.Расширениефункциональных возможностейтакойсистемыможетитьбезувеличениясложностисамихэлементов(свойствоболееузкой специализацииie).На дальнейшихэтапахразвитиясистемырасширение функциональных>стейсистемызасчет увеличениячисла“узкоспециализированных”элементовнаювняхиерархиив конечномитогеприводит кчрезмерномуусложнениюсистемыбез иногоувеличенияэффективностиееиспользования,появляетсянеобходимостьновых“многофункциональных”элементов,нановойтехнологическойбазе. Этомногофункциональностиэлементовозначает,чтоданныйэлемент естественнымвключаетвсебяструктуруисвойства нескольких “узкоспециализированных”l,обеспечивтем самым основудлясозданияболеесовершеннойсистемы,вкоторой1кциональныеэлементыбудутиграть роль узкоспециализированных“”элементов.Рис.1.3.5-11 -уровень2-уровень3-уровеньа)б)С)
45БеляевМ.И.“Основымилогии” .1999год.©Нарис.1.3.5-1приведен пример,иллюстрирующий принцип эволюции структурыифункцийсистемы.Исходнаяструктурасостоитиз2-хструктурных подразделенийА иВ.Помереростачислаиобъемовзадачисходнаяструктураподвергаетсяреорганизации,т.к.накаждомиздвухуровней фактически образуетсямногофункциональныеподразделения.Врезультатеотисходныхподразделенийотпочковываютсяновыеструктурныеподразделения(рис1.3-1).А=>А0+А1,В=> Bl+В2(1.3-1)Образуетсяструктурас3-мяуровнями иерархии, при этомчастьзадачбудетпереданана низшиеступенииерархии.Вэтом случаерасширениефункциональныхвозможностейсистемыреализуетсязасчет увеличения“узкоспециализированных”элементов.Помереотработки “экспериментальных ”функций,возникшихнаверхнихуровнях иерархиисистемы,этифункции,необходимыесистемеиотшлифованные наверхнемуровне,передаютсянаболеенизкуюступеньиерархиисистемы.Далееосуществляетсяинтеграция узкоспециализированныхэлементов,расположенныхнаодном итомжеуровнеиерархии.В1+А1=>С(1.3-2)Врезультате на2-муровнеиерархии образуется новыймногофункциональныйэлемент.Помере роста системыснова появляется необходимостьвеедальнейшемчленениииинтеграцииит.д.Приэтоминтеграция узкоспециализированныхэлементов может происходитьнетолькозасчетобъединенияэлементов однимситемжеуровнемиерархии.Входеэволюциивполноймересказываетсязакономерностьструктурнойограниченностисистем.Всилутого, чточислоуровнейиерархиивсистемеограничено,топридальнейшемувеличенииихчисла необходимоприниматьужеспециальные мерыдлясохранениясистемы.Именноктакиммерамиотносятсямерыпосозданиюмногофункциональныхи (или)узкоспециализированныхсистем,ссозданиемкоторыхуровеньцелостностисистемповышается.Отметим,чтопо мереростасистемыееэнтропия(неструктурированность)увеличиваетсястечением времени, чтоявляется однойизосновныхпричин,побуждающихприниматьспециальныемерыпоееподдержаниюнаодномитомжеуровне, илидажеснижению, т.к. поэтойпричинечислоуровней иерархиисистемоказываетсяограниченным.Всовершенствованиисистемыможно выделитьдваосновныхаспекта,различиямеждукоторымизаключаетсявмотивировке затратиусилий:Совершенствование,принимаемое“подобройволе”поотношениюксистеме,вообщеговоря,соответствующей своемуцелевомуиспользованию.Реорганизация, предпринимаемаяпонеобходимостиипоотношениюксистеме,подчас уженесоответствующейсвоемуцелевомуиспользованию.Можносказать,чтолюбая используемаясистемаподвергаетсянепрерывнымизменениямдотехпор, покане окажется, чтоэкономическивыгоднееее“заморозить”исделатьзаново(реорганизацияуправленияисоздание новой технологической базы). Повседневнаяпрактикасвидетельствует,чтоприродастроитсвои“пирамиды”чрезвычайно осмотрительнои вполном соответствиисправиламисозданияиерархическихсистем.Вначале,построивнебольшуюэлементарную пирамиду, Иерархияначинает строитьследующую,двойственнуюейподоболочку(внешняя двойственность).Затемэтиподоболочкиобъединяютсявновую целостнуюоболочкусвнутреннейдвойственностью. Далеепроцессповторяется.Крахфинансовыхимаркетинговых пирамидлишнийразсвидетельствует том,очтоиерархическиесистемы будутустойчивыижизнеспособны,есливнихбудетучитыватьсязакономерностьограниченностиизамкнутостиихоболочек.1.3.5.2.ЗАКОНОМЕРНОСТЬИНТЕГРАЦИИИДИФФЕРЕНЦИАЦИИСИСТЕМ.ИнтеграцияидифференциацияфункцийиерархическихсистемхарактеризуетпроцессытпянсНюпмяпииRHvmHкакой-либоотдельновзятойсистемы.Всеэтисистемынеявляются
БеляевМ.И.\"Основымилогии\".1999год.©золированнымиот внешнейсреды.ИерархическиесистемывовнешнейсредеIифункционируют условиях взаимодействиявдругсдругом.Ипотомув них.несмотряошенияравноправия,такжеидутпроцессы интеграцииидифференциации.1устьмы имеемнекотороемножество иерархическихсистем,оболочкикоторыхбудутдругвдруга.Вэтомпростейшем случае условияхввзаимодействиясвнешнейсредойимодействиидругсдругом)контактымежду нимибудетхарактеризоватьсяиямикоординацииионибудутосуществлятьсяисключительночерез внешниеieоболочки.Еслитакие контактыбудутноситьустойчивыйхарактер, томы получимуюоболочкусвнешнейдвойственностью,вкоторойсенсорныеоболочкиреагируютктыирегулируюттем самым своивзаимоотношения. Принарушенииустойчивых1киесистемынеминуемораспадаются. Однакоприустойчивыхсвязях отношенияацииперерастаютвотношениясубординацииимыполучаем новуюцелостную/ свнутреннейдвойственностью.Естественно,чтовпроцессеэволюциимыбудемвсеболеесложныеинтегрированныесистемысотношениями мультидвойственности,шедеткпоявлениюсистем,оболочки которыхнебудутвложеныдругвдругаи,ельно,неизолированыотвнешней среды.Посколькукаждаяоболочка такойсистемыетьконтактысвнешней средой,топриналичии валентности“” ,характеризующейостиконтакта, такиеконтактыбудутустановлены.Произойдет сращиваниеразных«скихсистемужененауровне сенсорныхоболочек,анауровнеих“валентных”<иподоболочек.Вначалеэтиотношениябудутравноправными.Если связибудуты,тосистемараспадется.Ноприустойчивыхсвязяхони неизбежно перерастутвиясубординации.Сращиваниедвухсистембудетпроисходитьсобразованиемновой>йоболочки.Вначале этобудетоболочкасвнешнейдвойственностью,азатем,в:эволюциионаможетпреобразоватьсявоболочкусвнутреннейдвойственностью,гкономерностьдвойственностиявляетсяответственной засращиваниеэтихоболочекюоболочку.Впроцессевзаимодействияэтипротивоположныеоболочкигйсгвуютдругсдругом,обмениваются информацией,междунимиосуществляетсяный”обменпродуктами “жизнедеятельности”системы.Этовзаимодействиевляетсясовершенноаналогичнотому,какосуществляется,например, взаимодействиеаипокупателявмагазине.Врезультатесделкипокупательполучает товар,продавец.Такимеждулюбымипротивоположными оболочкамиосуществляетсяаналогичная’ ,врезультатекоторойформируетсяноваяцелостнаяоболочка, новая интегрированнаяилиновоеиерархическое сообществоинтегрированныхсистем.Отношениягнностивинтегрированныхсистемахвсеболееиболеепревращаютсявотношениясти,мультидвойственности,используякоторыесистемыполучаютнедостающуюимациюипродукты,необходимыедляихжизнедеятельности.Оболочкисистемруютсяводну,прорастая,внедряясьдругвдруга.Закономерностьинтеграциииерархическихсистемсамыместественнымобразомютприродупоявлениясложныхинтегрированныхсистемиз“хаоса”другихдочновзаимодействующихсистем.Этазакономерность демонстрируетфилософскийIпорядкаихаоса,которые“живут”вдиалектическомединстве.гэволюцииинтегрированныесистемы будутстановитьсявсесложнееисложнее.Вствиисэтим“валентность”интегрированныхсистемвступатьвконтактыи■оватьустойчивыеотношениякоординацииисубординациибудетстановитьсявсе.Наиболее жизнеспособнымиизнихокажутсяте,которыесумеютадаптироватьсякйсреде.Адаптациябудетзаключатьсявтом, что отношениякоординациинебудутустойчивыйхарактер.Винтегрированныхсистемах,всилуограниченностиигостиихструктур, структурные возможности интеграции будутограниченными.Внихэзникать структурыспеременнымчислом участников“” ,спеременнымисвязямимеждуремяжизнитаких структурпомередальнейшейэволюции будетстановитсявсеменьшеи»Исякийпаз. после достижения предельных значенийпараметровсистемы,вее
dL.“участников” .Примерамитакихсложных иерархическихсистеммогутслужитьсистемысизменяемойструктуройсистемы.Например,подключаяккомпьютеру,имеющемуограниченноечисловходовивыходов(портов)тотили инойприбор, мытем самым создаемновыеинтегрированныесистемы.Интегрированныесистемывобщемслучае можнопредставитьввидеследующейсхемы(рис.1.3-2)Изрисунка видно,какосуществляетсявзаимопроникновение другвдругаоболочеки подоболочек разных иерархическихсистем.Врезультате получается слоеныйпирог(ЧИП).Нижебудетпоказано,чтоатомыхимическихэлементов,впринципе,имеютточнотакуюжеструктуру.Элементыверхнего уровняявляются самыми чувствительнымииимпринадлежитприоритет права вмешательствавподоболочкииоболочкинижестоящихуровней иерархии.Оболочкииподоболочкивинтегрированныхподсистемахоказываютсяболеечувствительныминавмешательство вышестоящих“”уровней иерархии,чемнавозмущениясвоих“горизонтальныхсоседей” .Этазакономерностьявляется однойизсамых фундаментальных закономерностейсложныхиерархическихсистемипроявляетсявэволюцииживыхорганизмов,вэволюциивычислительнойтехники,всоциальных идругихсистемах.Рис.1.3-2Однако нарядуспроцессамиинтеграции,процессамисинтезановых систем,происходятипроцессыдезинтеграцииэтихсистем. подобным Кпроцессам можно причислитьпроцессырасщепленияхимическихэлементовнаболеепростые, процессыдезинтеграцииорганизмовиразрушениясложныхсистем,ит.д.Иэтипроцессытакжеявляютсяследствиемпростых закономерностей.Всякийраз,когдаиерархическая система, илиеелюбая внешняяоболочка,вступает во взаимодействиесдругойиерархическойсистемой,сболее“сильными”отношениями мультидвойственности,топриотсутствииупервойсистемы(оболочки) валентных“”свободныхсвязей,вместопроцессовинтеграции могутпроисходитьобратныепроцессы-дезинтеграции.При этом“чужая”иерархическая система(внешняясреда)оказываетнаиерархическую систему более“сильноевлияние” ,чемее“родные оболочки”иподоболочки. Привычныесвязиразрываются.Если этивозмущениякратковременны,тоутраченныесвязиещемогут восстановитьсяпослег./чг***жгтт»литж<тпгтгзг»-т'тлпиг»мrnvuap гтяпяягистямябудетпазпушена.
Беляев М.И,\"Основымилогии\".1999год,С>Закономерностьинтеграциииерархическихсистемтакжеявляется однойиз самых(аментальныхзакономерностей материи,сотношениямивнешнейивнутреннейгтвенности.Взаимопроникновениеоболочекиподоболочекиерархическихсистемдру1/га,приводиткрождениюновыхупорядоченныхинтегрированных оболочекиэолочек,крождениюинтегрированныхсистемсмногосенсорнымиподоболочкамииэчками.1.3.6.ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙАСПЕКТВсякаясистемасуществуеттольковконечномпромежуткевремени.Следует отметить,юесобственноеиндивидуальное“времяжизни”-жизненный циклимеютивсесоставныенты системы.Этоприводиткрядуважныхвыводов.Во-первых,вовсякойсистемесобственное“времяжизни”элементовсистемы,какло,меньше,чемвремяжизни системывцелом.Во-вторых,собственныевременажизниэлементовсистемыхарактеризуютсядичностью,т.е.периодичностьизмененийсвойствэлементовхарактеризуютсоставишесамогопонятия индивидуального“временижизни”элементасистемы.В-третьих,имеетместовременнаясогласованностьдействийсистемы: одниизнихионируютодновременно, другие-последовательночерезтеилииныепромежуткиш.Всеэто говорит, чтолюбаясистемахарактеризуетсянетолько пространственной, но:еннойорганизацией.Теорияотносительностисвидетельствует,чтоприскоростидвижения больше1-йзеской,ужемогутнаблюдатьсяэффекты замедлениявремени,которые становятсятемзее,чемближескоростьдвижениятелабудетксветовойскорости. Этот фактельствует отом, чтовремявразныхоболочкахиерархических системах течетпо разному,штельно,покамы движемсявместесЗемлей,иливоколоземном пространстве,мымся воднойиерархическойсистеме.Кактолькомыпревысили2-юкосмическуюскоростьзиизполятяготенияЗемли,мытотчасжепопадаемнепосредственновполе тяготенияI,вдругоеизмерение времени. Выйдязапределы солнечной системы,мысноваокажемсяомвременномизмерении,ит.д. Изсвойств дискретностииерархическихсистем,цихизсистемывложенныхдругвдругаоболочек, можно сделать предположениеи огномпроявлении эффектазамедлениявремени,особеннонауровнемикромира.Всложных иерархическихсистемахзамечено,чточемстарше уровеньиерархии,тем1равляющиевоздействия,ичеммладше уровеньиерархии, темчащепериодичность:ов,происходящихвболее младшихуровняхиерархии.Следовательно,вкаждой иерархическойоболочкеимеется своесобственное,1ьноевремя,своесобственноевременноеизмерение,котороенеобходимо учитывать.>мэтисобственные временажизниоболочексистемсоставляют упорядоченный ряди <споненциальныйхарактер.Относительностьвременинезависиттолькоот скорости1ремяявляетсяоднимизкомпонентбазисного наборасобственныхзначенийииныхвекторовлюбойиерархическойсистемы.Неравномерностьвременнойшкалы,наблюдаетсявэволюциииерархическихсистем приформированииихоболочек,присот одногоузла эволюциикдругому,присменеодного этапаэволюциинадругой,иидетельствуетотом, чтособственные временаоболочексистемразличны,иэтаостьвремени жизниоболочек такженосит экспоненциальный характер.Анализ различных эволюцииживыхорганизмов,илиотдельныхихвидов, эволюцияпыхформаций, эволюцияисторическихэтаповпланетыЗемля,ит.д.показывает,чтотипымогутбытьизображены логарифмическойвшкалевремени.Тольковэтомслучаечимравномернуюшкалувремени.
Бе-ч МИ.евVfmw|9??1?д.—1.3.7.ХАРАКТЕРВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБОЛОЧЕК ИЕРАРХИЧЕСКИХСИСТЕМ.Оболочки системынесуществуютобособленнодруготдруга.Онивзаимодействуютдруг другом сиподвергаются трансформации.Трансформацияподчеркиваетдинамическиесвойствасистемы. Примеромструктуры,трансформирующейсявпроцессефункционирования,являетсявычислительнаясистема,гдевпроцессееефункционированияподвоздействиемуправляющейпрограммыосуществляетсякоммутация(связь)необходимыхэлементовсистемы.Похарактеру взаимодействиявиерархических системахвыделяютактивноеипассивное.При активномвзаимодействиисвнешнейсредойконтактируеттолькоактивная(сенсорная)подоболочка-самаявнешняяиерархическаяподоболочка,экранирующаявсевнутренниеподоболочкиотвлиянияизвне;всеостальныефункциисистемыдля внешнегонаблюдателяявляются“непрозрачными” .Взаимодействиемеждуэлементамивнутреннихподоболочекноситлокальныйхарактер, направленонасохранениеилиповышениефункциональнойиструктурнойцелостностисистемыиосуществляется внутренними«пассивными»подоболочкамимногоуровневойсистемы.Еслиоболочкисистемынеявляютсявложеннымидругвдруга,апредставляютсобойупорядоченнуюцепочку,товпроцессевзаимодействиясистеммогутвозникатькоммуникационныесвязиинепосредственномеждуоболочками,относящимисякразнымсистемам.Врезультате будутвозникать интегрированные оболочкиисистемы,многослойныеиерархическиесистемы,которыеможносравнитьскомпьютернымиЧИПами.Естественно,чтоинтеграциявозможнатольковтомслучае, есливеерезультате сохраняетсяцелостностьоболочек, установившиемеждусобойотношениякоординации, характеризующиесявнешнейдвойственностью.Впроцесседальнейшей эволюции отношениясвнешнейдвойственностьюмогутпреобразоватьсявотношениясвнутреннейдвойственностью.Поэтомумыможемговоритьотом,чтоеслиотношениякоординациимеждуоболочкамиразныхиерархическихсистем, илиоболочками,находящихсянаоднихитехжеуровняхиерархиисистемы,приобретаютустойчивый характер,то результатевмы получиминтегрированныеоболочкиисистемы.Воснове интеграцииоболочек подоболочекилежатопределенные принципы.1.3.7.1. ПРИНЦИПСАМОРЕГУЛЯЦИИ.Количественные меры тенденцийростасвойств иерархическихсистем,взятыелокально,могутпоказатьсяслучайноразбросаннымивовремениипространстве,ностатистическионипериодическисаморегулируютсяиотражаютопределенныеобщиепринципы,присущиежизненномуциклуиерархическихсистем.Однимизначальных мотивовсаморегуляцииявляетсяисправление“недостатков Но” .сустранениемодногонедостаткастечениемвременимогутпоявлятьсяболее “сложныенедостатки” ,которыемогутбытьупорядоченнымивтомсмысле,чтоодинизнихобязательнонужноустранитьпрежде, чемудастсяобнаружитьдругие.Воснове устойчивостилюбойцелостнойсистемылежит закономерностьдвойственности.Действительно, общемвслучае,имеядваграничных значениякакого-либо параметра,можносказать,чтооптимальноезначениедляэтогопараметрабудетлежатьмеждуэтимидвумякрайностями.Поэтому проблема саморегуляциисводитсякнахождениюииспользованиюименнотаких крайних значений.Необходимо вначалеопределитьграничныеусловия.Послеэтоговсё,чтомыдолжны сделать, это-найтиспектр возможныхрешенийи,исследовавего,найтиточку,котораядлярассматриваемого конкретногослучаяявляетсяоптимальной.Этобудетточка “равновеснойцены”междудвумякрайнимизначениями,прикоторойсистеманаходитсявравновесии.Природа,делаяпервый шаг, незадумываетсяотом,являетсялиеерешениеоптимальным, хорошимилидажеприемлемым,т.к. этотолькопервое приближениенапутипоиска наилучшего,онослужиттолько отправнойточкой.Поэтомусаморегуляция-эго свойствосистем,котороесвязаносвнутреннимипреобразованиямиструктуры,невыходящимизапоелелыеегпанип.пеяпиэчштпа
192?г2Д!,£ьструктуры(внутреннимиподоболочками)инаправленынасохранениеотоспособностисистемы.Вкибернетическихсистемах длясаморегуляцииширокоользуется принципотрицательнойобратнойсвязи.Внаиболеесовершенныхсистемахществляетсякомпенсация утраченныхфункцийзасчетихперераспределениямеждументамисистемы.Иззакономерностидвойственностииерархическихсистем следует,чтоустойчиваягемабудет находитьсявравновесии,если междуеедвумяпротивоположнымиполюсамигетсоблюдаться баланс.Тогдавсегдапроцессы,происходящиевэтойсистеме, будутутекатьпопринципумаятника,при егодвиженииотодногопротивоположногополюса:темыкдругому,осуществляя,такимобразом,принципсаморегулирования,который<одитсвоеотражениевдиалектическомзаконеединстваиборьбыпротивоположностей.Двойственностьиерархическихсистем является движущейсилой иерархическихсистем, фоцессефункционированияпопринципумаятникапроисходятциклическиепреобразованиястемыизодногосостояниявпротивоположное,осуществляятаким образомпринципиорегулирования.Всоциальныхсистемах,например,такими противоположными полюсамиияютсяформы управления государством-демократическоеиавторитарное.Однаков>бомслучае,придвижениисистемыот одного полюса другому, суммакее“кинетическойитенциальнойэнергии”будетявлятьсяпостояннойвеличиной.Этаконстантаисоставляетщностьпринципа саморегулированияиерархическихсистем.Можно сказать,чтовоснове1инципасаморегулирования лежитзакономерностьсохранения двойственностисистемы.Этот>инципсправедлив,преждевсего,длявсехестественныхиерархическихсистем.Так,ворииядраатома этотпринцип находитсвоеотражениевсамосогласованномполе.Но принципы саморегуляциибудутвыполнятьсядалеконевовсехсистемах.Тактеорияфавлениядоказывает,что управлениевмногоуровневыхсистемах являетсянеустойчивымкетрехзвенномуровне управления(см.стр.41).Этоявляетсяещеодним подтверждением,очислоуровнейиерархиивестественныхсистемах являетсяограниченным, что принципы(морегуляциибудутработатьтольковтомслучае,если“работают”другие закономерностиерархических систем, обеспечивающихихцелостность.Поэтомувтехническихиэщественныхмногоуровневыхсистемахэто вызывает необходимостьразрабатыватьиэвершенствовать механизмы управления, механизмы регуляции.1.З.7.2.ПРИНЦИПСАМОВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИСАМОРАЗВИТИЯ.Структурнаяограниченностьиграетважнуюрольвсаморазвитиииерархическихистем,какбывынуждаяиерархическуюсистемуосуществлять переходкновомууровнюерархиииначинатьстроитьновую систему нановой“элементной”базе.Поэтомуможноделатьвыводотом,чтоиерархическиесистемыспособныксамовоспроизведениюикаморазвитию.Этипринципылежатвосновеэволюционногоразвитиясложныхсистем,ключаяисложныеинтегрированные системы.Этипринципыозначаютспособностьсистемккопированиюиусложнениюсвоейгруктуры,увеличению уровнейиерархииинаопределенном этапе эволюции,всилуяраниченностиизамкнутостииерархическихсистем,отражаютспособностькперерождению)новоекачество. Смомента зарождения этого новогокачества“маятник”системыначинаеттвижениевпротивоположную сторону,кпротивоположному полюсу“”системы.Особенноважную рольэтипринципыиграют впроцессахэволюции биологическихиюциальныхсистем.Биохимическиеимикроскопические исследованияпостепенно выявлялипсеболееиболее сложные процессы,происходящиевклетке,такие,например,какнеобыкновенноточнаярегуляцияклеточного метаболизма нуклеиновыми кислотами(ДНКиРНК),котораяосуществляетсяспомощьюмногихтысячсложнейшихрегуляторныхбелков,поэтомунетакпростопредставитьсебе,каким образомвсеэтомогловозникнуть результатевслучайноговзаимодействиямолекул.Какимобразоммолекулы,взаимодействуя соответствиив----- --------НАППСТИЖИМО
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224
- 225
- 226
- 227
- 228
- 229
- 230
- 231
- 232
- 233
- 234
- 235
- 236
- 237
- 238
- 239
- 240
- 241
- 242
- 243
- 244
- 245
- 246
- 247
- 248
- 249
- 250
- 251
- 252
- 253
- 254
- 255
- 256
- 257
- 258
- 259
- 260
- 261
- 262
- 263
- 264
- 265
- 266
- 267
- 268
- 269
- 270
- 271
- 272
- 273
- 274
- 275
- 276
- 277
- 278
- 279
- 280
- 281
- 282
- 283
- 284
- 285
- 286
- 287
- 288
- 289
- 290
- 291
- 292
- 293
- 294
- 295
- 296
- 297
- 298
- 299
- 300
- 301
- 302
- 303
- 304
- 305
- 306
- 307
- 308
- 309
- 310
- 311
- 312
- 313
- 314
- 315
- 316
- 317
- 318
- 319
- 320
- 321
- 322
- 323
- 324
- 325
- 326
- 327
- 328
- 329
- 330
- 331
- 332
- 333
- 334
- 335
- 336
- 337
- 338
- 339
- 340
- 341
- 342
- 343
- 344
- 345
- 346
- 347
- 348
- 349
- 350
- 351
- 352
- 353
- 354
- 355
- 356
- 357
- 358
- 359
- 360
- 361
- 362
- 363
- 364
- 365
- 366
- 367
- 368
- 369
- 370
- 371
- 372
- 373
- 374
- 375
- 376
- 377
- 378
- 379
- 380
- 381
- 382
- 383
- 384
- 385
- 386
- 387
- 388
- 389
- 390
- 391
- 392
- 393
- 394
- 395
- 396
- 397
- 398
- 399
- 400
- 401
- 402
- 403
- 404
- 405
- 406
- 407
- 408
- 409
- 410
- 411
- 412
