Новая парадигма науки и главные законы, или начала, ОТ.

«Да разве может быть собственное мнение у людей, не удостоенных доверием начальства?!» Козьма Прутков. «Проект: о введении единомыслия в России».

Парадигма в науке выполняет функции кровати знаменитого разбойника Прокруста, который в стародавние времена хватал путников на большой дороге и укладывал на эту кровать. Коротких он растягивал, а длинных обрубал до размеров кровати. В наши дни проделывается то же самое, но уже не с людьми, а с опытными фактами, идеями и целыми теориями. При этом меркой служит господствующая парадигма. В одном случае факты, идеи и теории натягиваются на эту мерку, в другом – им отрубают ноги или голову – по вкусу.

Другими словами, повседневная роль парадигмы заключается в том, чтобы служить меркой, или эталоном, с помощью которого отбираются, оцениваются и критикуются факты, идеи и теории. Благодаря наличию устоявшейся парадигмы ученым при изучении различных явлений природы уже не приходится каждый раз начинать все с самого начала – с формулировки основных принципов. Теперь, приняв на веру парадигму, они могут сосредоточить все свое внимание на решении конкретных головоломок науки. Это крайне повышает продуктивность научных исследований.

Понятие парадигмы впервые ввел в науку Томас Кун [1]. Парадигма по Томасу Куну, - это общепринятые ценности, общепризнанные образцы, наборы предписаний и т.д. для научной группы, которая, если позволительно будет продолжить упомянутую аналогию, играет роль того самого разбойника Прокруста. Однако, к сожалению, определения парадигмы, данные Томасом Куном, слишком неопределенны, расплывчаты и многочисленны. Например, по утверждению Мастермана, термин парадигма Томасом Куном «используется по крайней мере двадцатью двумя различными способами» [1, с.228].

В отличие от Томаса Куна, под парадигмой я понимаю только главные мировоззренческие концепции, они же служат исходным постулатом теории [9].

Помимо повседневной, парадигма играет также важную историческую роль, ибо развитие парадигмы определяет развитие теоретических знаний. Последовательная смена парадигм характеризует ход исторического развития теорий, науки, техники, а значит, и общества в целом. В связи с этим в теории Томаса Куна особо важное значение приобретает концепция прогресса, утверждающая неизбежность последовательной смены парадигм. Главной причиной развития, по Томасу Куну, является соревнование, конкуренция ученых внутри каждой группы научного сообщества, исповедующей одну и ту же парадигму, а также между различными группами, исповедующими неодинаковые парадигмы. В ходе конкуренции решаются конкретные головоломки науки и накапливаются факты, среди которых всегда обнаруживаются аномалии, или противоречия, приводящие впоследствии к смене парадигмы, а с нею и всей теории.

Любопытно, что «ученые... никогда не отказываются легко от парадигмы, которая ввергла их в кризис» [1, с.106]. Более того, «революции оказываются почти невидимыми», ибо существующая процедура перекраивания учебников «маскирует не только роль, но даже существование революций» [1, с.174]. Обычно ломают парадигмы молодые и новички в области, ибо они связаны с этой областью менее сильно [1, с.183]. Большая заслуга Томаса Куна заключается в том, что ему впервые удалось вскрыть все эти интересные закономерности.

Любая очередная парадигма по необходимости должна быть шире и глубже предыдущей: она обязана объяснять не только все известные старые факты, но и аномалии, а также предсказывать новые явления природы. В противном случае новая парадигма не устоит в отчаянной борьбе со старой, в борьбе, которая ведется не на жизнь, а на смерть. Конечно, не исключены и ситуации, когда по тем или иным, например, искусственно воздвигнутым, причинам победу может одержать отжившая или менее совершенная парадигма. Но такая победа всегда является временной и на общий исторический ход развития науки и общества заметного влияния оказать не может.

Каждая новая парадигма вначале играет прогрессивную роль: с ее помощью происходит интенсивное развитие науки и техники. Но одновременно накапливаются и аномалии, которые в конечном итоге ввергают старую теорию в кризис. При этом роль парадигмы изменяется на обратную: парадигма начинает тормозить развитие науки. Возникший кризис неизбежно завершается сменой парадигмы и появлением новой теории, то есть научной революцией. К подобного рода научным революциям сводится концепция развития науки, по Томасу Куну.

Кстати, именно поэтому следует признать ошибочным расширенный принцип соответствия Бора, согласно которому каждая новая теория должна включать в себя все предыдущие в качестве предельных частных случаев. Вся история развития науки опровергает принцип Бора и подтверждает справедливость теории Томаса Куна. Например, известная теория Птолемея не является частным случаем новой теории Коперника, теория теплорода не является частным случаем современной термодинамики, теория флогистона не является частным случаем современной химии и т.д.

На снове анализа парадигм прошлого Томас Кун всю историю развития науки подразделяет на два периода – допарадигмальный и парадигмальный.

В отличие от Томаса Куна, я считаю, что парадигмы существовали во все периоды развития общества, причем классификация периодов должна исходить из содержания, числа и характера распространения парадигм.

У первобытных народов положительные знания облекались в религиозно-мифологическую оболочку: парадигмами служили религиозные верования, мифы, легенды, предрассудки и т.д. Каждое племя, каждая община имели определенный набор своих собственных парадигм, причем для различных племен и общин, исповедующих неодинаковые парадигмы, было характерно враждебное отношение друг к другу. Хотя первобытные представления и не являются научными с нашей теперешней точки зрения, но в свое время они верой и правдой – «огнем и мечом» – надежно выполняли функции прокрустова ложа, то есть эталонных мерок, поэтому мы вынуждены считаться с ними как с соответствующими наивными парадигмами и теориями, в противном случае через некоторое время и наши современные теории тоже рискуют попасть в разряд предрассудков. Этот период можно назвать наивнопарадигмальным.

По мере накопления знаний предрассудки заменялись опытными фактами, каждый из которых служил парадигмой для самого себя (Плиний, Бэкон и др.), наступил фактпарадигмальный период. Затем парадигмы стали обобщаться и охватывать все больший набор конкретных фактов. Число парадигм стало уменьшаться, а развитие коммуникаций вовлекло в сферу действия господствующих парадигм новых людей и новые регионы. Появились законы и теории Коперника, Ньютона, Лавуазье и т.д. Это соответствует полипарадигмальному периоду, когда существует большое число парадигм, каждая из которых охватывает множество фактов.

Дальнейшее развитие коммуникаций и средств массовой информации сделало господствующие парадигмы глобальными (панпарадигмальный период). Панпарадигмы принимают на себя функции единственных регулировщиков прогресса на Земле. Господствующие группы разрастаются до мировых масштабов, при этом государственные границы никакого значения не имеют. Впервые происходит концентрация сил и средств всего мирового научного сообщества на решении очередных головоломок науки, диктуемых панпарадигмами. Это и только это является истинной причиной наблюдаемого ныне скачка в развитии науки, а затем и техники, то есть причиной так называемой научно-технической революции.

Панпарадигмальный период отличается от полипарадигмального особенной напряженностью событий, поскольку на арену борьбы каждый раз выступает вся мировая научная группа одновременно, так сказать, разбойник Прокруст в мировом масштабе. Драматизм ситуации усугубляется тем, что конкурирующим парадигмам спрятаться уже негде: старые панпарадигмы обладают глобальной властью, в их руках находятся все средства информации, они шутя удушают ростки новых парадигм еще в стадии зарождения. Мне это известно лучше других.

Но панпарадигмальным периодом далеко не исчерпывается история развития науки и общества. Дальнейшая непрестанная смена парадигм, согласно Томасу Куну, неизбежна. Поэтому следующий еще более грандиозный скачок науки и техники произойдет после того, как отдельные панпарадигмы будут заменены одной общей парадигмой, охватывающей все известные научные дисциплины, теории и факты. Это должно способствовать объединению человечества. В этот период, который можно назвать монопарадигмальным, находят логическое завершение идеи обобщения содержания, уменьшения числа и расширения области распространения парадигм. Не исключены также мегапарадигмальный, гигапарадигмальный и т.п. периоды, когда будет установлена связь с внеземными цивилизациями различного уровня развития.

Таким образом история развития науки должна содержать по меньшей мере семь различных периодов – наивнопарадигмальный, фактпарадигмальный, полипарадигмальный, полипарадигмальный, монопарадигмальный, мегапарадигмальный, гигапарадигмальный...

В соответствии с изложенным, взамен изживших себя старых парадигм – о них речь пойдет впереди (гл. IV) – я предлагаю одну новую монопарадигму, которая по своему содержанию в своих главных чертах прямо противоположна панпарадигмам современной науки, что хорошо согласуется с требованиями Томаса Куна о полной или частичной несовместимости старой и новой парадигм. Моя монопарадигма отличается предельной общностью и универсальностью, ибо берет свое начало в философии. Благодаря этому впервые удается все разрозненные научные дисциплины, теории и факты объединить под одной крышей, а также покуситься на серьезное и глубокое рассмотрение основных принципов устройства и функционирования Вселенной.

Одновременно также впервые удается последовательно и до конца развить теоретический метод дедукции – рассуждений от общего к частному. При этом цепочка рассуждений естественно простирается от наиболее общих концепций философии до конкретных свойств изучаемого явления, то есть от философского до собственно научного уровня методологии. Известно, что до настоящего времени наука развивалась в основном по методу индукции – рассуждений от частного к общему.

Однако непосредственно перейти от философского уровня к научному невозможно. Поэтому в цепочку дедуктивных рассуждений мне пришлось включить коммуникативный уровень, связывающий философию с наукой. Коммуникативный уровень благодаря философско-коммуникативным концепциям плавно переходит в философию, а благодаря коммуникативно-научным – в науку. В результате замкнутая цепочка рассуждений теоретического метода дедукции ОТ в своей основе состоит из следующих звеньев:

1. Главная концепция философии (первичность бытия и вторичность мышления).

2. Философские концепции теории (объективизм, детерминизм, необходимость).

3. Философско-коммуникативные концепции теории (Вселенная, материя и движение, взаимодействие).

4. Коммуникативно-научные концепции теории (вещество и его поведение, в том числе вещество и поведение взаимодействия).

5. Количественные принципы.

6. Качественные гипотезы.

7. Конкретные свойства изучаемого явления.

Между собой все эти звенья замыкаются языком или языками рассуждений. В качестве языков могут служить с равным правом словесный, математический, алгоритмический, изобразительный, музыкальный, химический, биологический и другие. Сказанное четко и ясно определяет роль и значение математики: математика представляет собой язык, причем не единственный, к которому может прибегнуть наука для выражения тех или иных закономерностей, объективно существующих в окружающем нас мире; с этим вопросом связаны многочисленные заблуждения и ошибки, поэтому к нему я еще вернусь в гл. IV. При рассуждениях движение по цепочке в прямом направлении (сверху вниз) дает метод дедукции, в обратном – метод индукции.

Три первых звена цепочки дедуктивных рассуждений тяготеют к философии. Два промежуточных звена, включающих слово «коммуникативный», играют роль связующего уровня методологии. Наконец, три последний звена составляют собственно научный уровень методологии; в совокупности с языком рассуждений, чаще всего математическим, они образуют то, что я называю обычной, или частной, теорией. При построении общей теории природы (ОТ) мне пришлось использовать полную цепочку дедуктивных рассуждений, объединенную языками этих рассуждений – словесным и математическим.

Из общей схемы теоретического метода дедукции видно, что мировоззренческие концепции ОТ охватывают первые четыре звена рассуждений. Следовательно, их надо рассматривать как новую монопарадигму ОТ. Одновременно они служат исходным постулатом теории. Как и всякий постулат любой теории, постулат-монопарадигма ОТ не доказывается, а принимается на веру, в частности он не может быть обоснован средствами самой теории. По поводу этого постулата требуется сделать несколько замечаний принципиального характера.

Еще во времена Бэкона и Дж. Толанда (Англия, XVII век) и Гольбаха (Франция, XVIII век) принято считать, что Вселенная состоит из материи, а материя, в свою очередь, существует в виде движения. В результате движение обретает смысл формы существования материи. Так круг замыкается – змея кусает свой хвост: материя определяется через движение, а движение – через материю, и никакие количественные подходы становятся невозможными. Постулат разрывает этот заколдованный круг, утверждая, что Вселенная одновременно состоит из материи и движения. Это дает право определить материю через вещество, а движение – через поведение этого вещества. В данном случае я воспользовался обычным приемом двоякого определения понятий – по отношению к вышестоящим (сверху) и нижележащим (снизу) категориям. Например, обычный стол можно сверху определить как представителя родового понятия мебели, а снизу – как приспособление, за которым сидят, когда едят, или на которое встают, когда хотят сменить перегоревшую лампочку. Аналогично материя и движение определены сверху как Вселенная, а снизу – как вещество и его поведение. Совершенно ясно, что для практических целей важно второе определение, именно оно находит конкретное научное и инженерно-техническое применение; что касается первого, то оно должно больше интересовать философа, чем инженера.

Другое принципиальное замечание касается пространства и времени. С легкой руки Ньютона (Англия, XVII век) принято считать, что пространство и время, наподобие пустого бабушкиного сундука, в котором хранится всякий хлам, содержит в себе все сущее: «материя существует в пространстве и времени». В этом определении я не вижу никакой логики: если Вселенная – это все сущее, то, значит, существующее пространство и время тоже должны охватываться понятием Вселенная. Именно по этой причине, в противоположность распространенному мнению, постулат утверждает, что Вселенная (все сущее) состоит только из материи и движения, и не из чего более. Следовательно, материя и движение обязаны содержать в себе эти две категории - пространство и время. Такое новое понимание низводит пространство и время до уровня неких сугубо частных характеристик материи и движения, и включает их в общий круговорот бесчисленных явлений природы. Этот шаг будет иметь колоссальные последствия для науки и техники.

Смена парадигмы, по Томасу Куну, неизбежно влечет за собой смену теории, то есть научную революцию. А это значит, что замене подлежат все звенья рассуждений, через которые я определяю метод дедукции и которые совместно с языков рассуждений составляют теорию. При этом способностью сохраняться обладают в основном только опытные факты, которые нередко приобретают новое толкование, могут сохраниться также и некоторые положения парадигмы. Опытные факты обычно входят в состав седьмого (конкретные свойства явления), а иногда и пятого (количественные принципы) звеньев метода дедукции. Следовательно, при смене теорий известная часть содержимого парадигмы, пятого и седьмого звеньев способна в каком-то виде перекочевывать в новую теорию.

После определения нового постулата-монопарадигмы ОТ, призванной заменить панпарадигмы современной науки, можно приступить к реализации сформулированного мною общего метода дедукции в той последовательности, которая диктуется изложенными выше семью звеньями. В качестве языков рассуждений я использую словесный и математический, последний позволяет в очень компактной форме представлять полученные результаты. В ходе рассуждений будут установлены количественные принципы, выяснены роль и содержание качественных гипотез, и таким образом созданы необходимые предпосылки для определения конкретных свойств изучаемых явлений. Расшифровав детальное содержание всех семи звеньев метода дедукции, можно будем считать поставленную задачу разработки общей теории природы (ОТ) выполненной.

Однако такой путь от первого до седьмого звена надо проделать лишь однажды. В дальнейшем при изучении конкретных явлений – для создания любой конкретной частной теории – уже нет надобности заново формулировать и расшифровывать монопарадигму. Достаточно пользоваться только последними тремя звеньями метода дедукции, то есть научным уровнем методологии, конечно, не забывая при этом пристально и с опаской поглядывать на прокрустово ложе – монопарадигму ОТ. Частные рассуждения в пределах научного уровня методологии в направлении от принципов к свойствам я буду называть методом принципов, а в противоположном направлении – методом модельных гипотез, или просто методом гипотез. В настоящее время в физике применяется главным образом второй метод, более подробно об этом говорится ниже.

Отличие ОТ от любой частной теории заключается в том, что она, определив главные звенья теоретического метода дедукции, самостоятельно проходит весь этот путь – от философии к науке, от монопарадигмы к свойствам. В ходе рассуждений выясняется, что реализация дедуктивных построений принципиально невозможна без привлечения всеобщих и универсальных методов анализа и синтеза. При этом в начале приходится пользоваться методом анализа, исходным объектом которого служит Вселенная и который в конечном итоге позволяет прийти к понятию элементарного явления, а затем – методом синтеза, исходным объектом которого служит найденное элементарное явление. В результате уже на начальном этапе рассуждений формулируется некая замкнутая система принципов, или начал, необходимых для решения любых конкретных задач – для определения конкретных свойств любых явлений. Метод синтеза естественно выводит на теорию эволюции явлений, а следовательно, и всей Вселенной. Таким образом ОТ – это первая попытка подойти к теоретическому осмысливанию процессов эволюции.

Приступим теперь к более детальному выполнению намеченной программы. Главная концепция философии нам пока не потребуется. Она понадобится в дальнейшем при составлении основного уравнения ОТ. Философские концепции теории – объективизм, детерминизм и необходимость – расшифровываются следующим образом.

Объективизмом я утверждаю только факт существования объективной реальности, не зависящей от свойств субъекта, - наблюдателя, измерительного прибора и т.д., все остальные толкования этого термина я оставляю в стороне. Под детерминизмом понимается объективное существование однозначной закономерной связи в пределах всего сущего. Необходимость предусматривает объективную причинную обусловленность и обязательность развития всевозможных явлений природы. В совокупности перечисленных философских концепций необходимо и достаточно для всестороннего и полного описания мира.

Что касается философско-коммуникативных концепций теории, то далее объективизм я расшифровываю с помощью понятия Вселенной, охватывающей все сущее, всю систему мироздания. Детерминизм предусматривает условное – мысленное – расчленение Вселенной на материю и движение, между которыми существует однозначная закономерная – детерминистская – связь. С этого шага фактически начинается метод анализа: применительно к Вселенной никакой другой подход немыслим. Наконец, необходимость я реализую с помощью понятия взаимодействия, в том числе универсального, связывающего между собой разнородные явления природы. Благодаря взаимодействию происходит обязательное изменение, развитие всех связанных между собой явлений. Но, согласно концепции детерминизма, Вселенная состоит только из материи и движения. Следовательно, за взаимодействие также должны быть ответственны свои особые материя и движение взаимодействия, то есть совокупные материя и движение Вселенной условно (мысленно) расчленяются на основные материю и движения, и на материю и движение взаимодействия – это второй шаг на пути анализа. Перечисленные философско-коммуникативные концепции полностью и до конца исчерпывают содержание всего сущего, то есть всей Вселенной со всеми ее атрибутами.

Далее в действие вступают коммуникативно-научные концепции теории. В них философскую категорию материи я приземляю до уровня научного понятия некой вещественной субстанции, или вещества, из которого построено все мироздание. Тогда движение естественно представляет собой поведение этого вещества, понимаемое в самом широком смысле. Следовательно, за взаимодействие тоже должны быть ответственны свои особые вещество и поведение взаимодействия.

Как видим, в объективно существующую вещественную Вселенную я вкладываю конкретный инженерный смысл, поскольку материя реализуется через вещество, а движение – через поведение этого вещества. Детерминизм заключается в однозначной связи между веществом и его поведением, а необходимость – в обязательном изменении и развитии вещества и поведения различных объектов природы под влиянием вещества и поведения взаимодействия, причем концепциям связи и развития в равной мере обязаны подчиняться основное вещество и поведение, и вещество и поведение взаимодействия. Такова расшифровка прокрустова ложа ОТ. С помощью этой расшифровки философия приземляется до уровня науки.

Понятий вещества и его поведения необходимо и достаточно для полного и всестороннего описания Вселенной. Эти понятия охватывают все сущее, включая также пространство и время. Одновременно теряет смысл известное противопоставление вещества и поля, ибо поле тоже есть вещество, следовательно, это противопоставление не укладывается в прокрустово ложе ОТ.

Согласно теоретическому методу дедукции, последующая расшифровка и детализация коммуникативно-научных концепций должна привести к собственно научному уровню методологии, то есть к формулировке количественных принципов, которые с помощью качественных гипотез дают возможность определять конкретные свойства изучаемых явлений. С этой целью надо систематически развить принятый нами метод анализа. Основанием для дальнейших шагов мысленного расчленения Вселенной на более простые составные части служит наблюдаемая дискретность различных объектов природы – атомов, молекул, макротел, планет, звезд, галактик и т.д. В единое непрерывно изменяющееся и развивающееся целое все эти объекты цементируются веществом и поведением взаимодействия, при этом особо важную роль приобретает универсальное взаимодействие, ответственное за всеобщую связь явлений и отвергаемое современной наукой.

В соответствии с изложенным, следуя методу анализа, все вещество Вселенной я мысленно расчленяю на определенные конкретные формы, или паваны, из которых, как из кирпичиков и блоков, складывается мироздание. С каждой формой вещества сопряжена своя форма поведения, или астата. В совокупности сопряженные между собой формы вещества и его поведения составляют форму явления, или пракрити.

Форма явления – это главный объект, изучаемый в ОТ. Именно в пределах явления осуществляется однозначная связь между веществом и его поведением.

С каждой формой основного явления всегда сопряжена своя особая форма явления взаимодействия, распадающаяся на соответствующие формы вещества и поведения взаимодействия, причем изменяются, развиваются, эволюционируют одновременно, взаимосвязано и взаимообусловлено как форма основного явления, так и сопряженная с ним форма явления взаимодействия. Это обстоятельство имеет исключительно важное теоретическое и практическое значение.

Далее каждую форму вещества я мысленно расчленяю на определенные количество и качество, причем последнее служит характеристикой структуры вещества, ее сложности. С количеством и качеством формы вещества сопряжены соответствующие количество и качество формы поведения, качество формы поведения определяет способ, структуру, сложность этого поведения. Формы вещества и поведения взаимодействия тоже распадаются на соответствующие количества и качества.

Каждое из введенных понятий я определяю с помощью особой количественной меры N. Главные из них следующие:

N₁ – мера количества формы вещества, или экстенсор,

N₂ – мера качества формы вещества, или пахтали,

N₃ = N₁ + N₂ – мера формы вещества,

N₄ – мера количества поведения, или свабхава,

N₅ – мера качества поведения, или самавая,

N₆ = N₄ + N₅ – мера формы поведения,

N₇ = N₃ + N₆ – мера формы явления.

Аналогичные меры (N_1В... N_7В) характерны также для формы явления взаимодействия, его вещества и поведения, сопряженных с формой основного явления [9].

Здесь для успешного дальнейшего продвижения вперед необходимо обратиться к главной концепции философии. С нее начинается теоретический метод дедукции. Она позволяет заложить фундамент количественного аппарата ОТ.

Действительно, первичность бытия и вторичность мышления равносильна первичности материи и вторичности движения, а следовательно, первичности вещества и вторичности его поведения. Это значит, что для любого явления должно быть справедливо соотношение, в котором аргументом служит мера вещества, а функцией – мера поведения. Это соотношение я называю основным уравнением ОТ, оно имеет вид

N₄ = f(N₁),

где учтена зависимость качества от количества.

Согласно основному уравнению ОТ, у каждой формы явления мера количества поведения есть однозначная функция меры количества вещества. Из основного уравнения также следует, что все остальные количественные меры явления тоже суть однозначные функции экстенсора.

Априори (до опыта) экстенсору можно задать всего два крайних числовых значения – бесконечно большое и предельно малое. Первый случай относится к наисложнейшей форме явления, или Вселенной. Следовательно, в данных условиях основное уравнение ОТ представляет собой уравнение Вселенной – вспомним мировое уравнение Лапласа, который рассматривал мироздание как механическую систему. Второй случай относится к наипростейшей, или элементарной, форме явления. У Вселенной все меры N равны бесконечности, у элементарного явления все меры, кроме N₁ = n, обращаются в нуль, где n – элементарная, наименьшая возможная, неразложимая далее дискретная порция количества вещества. между этими крайними значениями экстенсора располагаются все существующие во Вселенной формы явлений.

Следующие шаги расчленения Вселенной, диктуемые общим методом анализа, требуют привлечения особых правил проницаемости и отторжения [6, с.131; 8, с.24]. Согласно этим правилам, экстенсор Вселенной, обладающей бесконечным набором всевозможных частных форм явлений, можно мысленно разложить по определенным количественным полочкам, которые отличаются друг от друга тонкостью или грубостью соответствующих объектов, то есть количеством вещества N₁ в одном объекте. В частности существует

наномир (электростатическое и гравитационное нанополя и т.д.),

микромир (элементарные частицы, атомы, молекулы),

макромир (привычные нам тела и мы сами),

мегамир (звезды с планетами),

гигамир (галактики),

терамир (скопления галактик),

цетамир (сверхскопления галактик) и т.д.

Очевидно, что возможность различать подобного рода миры и объекты есть прямое следствие иерархического строения Вселенной. Не исключено, что Вселенная не ограничена ни в одном из двух указанных направлений – ни со стороны тонкости объектов, ни со стороны их грубости. Во всяком случае, галактики не являют собой предельно грубые образования, равномерно разбросанные в пространстве, как иногда думают, ибо известны крупные скопления галактик, сверхскопления скоплений, а такие огромные «дыры» – «пустые» пространства между отдельными галактиками, все это свидетельствует в пользу иерархического строения Вселенной.

По размерам характерные объекты миров различаются примерно десятью порядками, по массам – тридцатью. Например, для нанообъектов характерны числа порядка 10^-20 м и 10^-60 кг, для микрообъектов – 10^-10 м и 10^-30 кг, для макрообъектов – 10⁰ м и 10⁰ кг, для мегаобъектов – 10¹⁰ м и 10³⁰ кг, для гигаобъектов – 10²⁰ м и 10⁶⁰ кг и т.д. Между прочим, если указанный линейный размер возвести в куб, то получится объем, при этом соответствующая средняя условная плотность объектов на различных уровнях мироздания будет примерно равна 1 кг/м³. Этот результат представляет собой любопытнейшую закономерность, согласно которой Вселенная оказывается в среднем даже и при иерархическом ее строении.

На каждой из выделенных количественных полочек тоже имеются наипростейшая и наисложнейшая формы явлений. Между ними располагаются соответствующие эволюционные ряды, причем в каждом таком ряду содержится большое множество отдельных развивающихся и усложняющихся форм явлений.

Однако расчленяя, согласно методу анализа, таким образом Вселенную, мы фактически всегда имеем дело с «черным ящиком», ибо состав, а следовательно, и свойства выделенных форм явлений нам никогда не известны до конца. Единственное исключение составляет только элементарное явление, для которого мы заранее знаем числовые значения главных характеристик, они равны нулю, кроме n. Но последнее обстоятельство принципиального значения не имеет и на ходе общих дедуктивных рассуждений отразиться не может: для рассуждений важен лишь факт существования минимальной порции количества вещества n. Поднявшись до определенного уровня развития, аппарат ОТ позволит затем найти величину n из опыта.

Следовательно, элементарное явление не есть черный ящик. На известно, что оно состоит из неделимой порции вещества N₁ = n. Это вещество не имеет структуры (N₂ = 0), а также количество поведения (N₄ = 0) и его качества – структуры, способа (N₅ = 0). Совокупность элементарных явлений представляет собой исходную первооснову всего сущего, некий первозданный кисель, с которого в принципе можно начать отсчет эволюции Вселенной. Возможность количественного (числового) определения состава и свойств элементарного явления – это одно из важнейших достижений общего метода анализа, на данном этапе дедуктивных рассуждений он себя исчерпывает.

Поэтому, докопавшись в ходе анализа Вселенной до элементарного явления, мы должны затем обратиться к прямо противоположному методу – синтеза: мы будем синтезировать сложные явления из простых, оперируя в качестве аргумента, как и прежде, экстенсором. Синтез надлежит начать с элементарного явления, заранее нам известного во всех своих деталях. Это автоматически снимает проблему черного ящика: синтезируя любое сложное явление из более простых, которые, в свою очередь, были синтезированы из элементарных, мы всегда знаем состав, а следовательно, и свойства этого сложного явления. Далее требуется только сопоставить теоретически найденные свойства искусственно синтезированного явления со свойствами аналогичного реального, выделенного методом анализа, и убедиться в их тождественности. Эта тождественность свойств должна свидетельствовать о тождественности составов, а значит, и о правильном понимании нами реального явления.

При такой постановке вопроса впервые удается подойти к теоретическому решению проблемы эволюционного развития явлений: ведь синтезируя сложные явления из простых, мы фактически проходим тот же путь, который проделывает природа в реальных условиях. Нам остается только зафиксировать наиболее характерные этапы этого пути и установить закономерности, которым подчиняется количественная сторона эволюционного процесса. Таким образом ОТ приобретает смысл общей теории эволюции, а метод синтеза становится центральным во всей теории познания – известно, что до настоящего времени наука шла в основном по пути анализа. Остановимся более подробно на вопросах эволюции, но прежде дадим определение этого понятия.

Под эволюцией я понимаю изменение действующих законов, а под законами – наборы наиболее существенных для явления характеристик и связывающих эти характеристики функций. Главные характеристики N любого явления мы уже рассмотрели, среди них важнейшей (аргументом) служит экстенсор N₁. Кроме этих главных, явление может располагать большим количеством производных, второстепенных, но все они также являются функциями N₁. Примером общего закона может служить основное уравнение ОТ, в котором меры N₁ и N₄ связаны между собой функцией f. Когда я говорю об изменении действующих законов, то имею в виду следующее.

Любое сложное явление может быть получено путем соответствующего синтеза из простых, поэтому оно обязано подчиняться всем законам, характерным для этих последних (правило вхождения). Одновременно оно обретает и свои особые, неповторимые, специфические черты и законы, характерные только для данного сложного явления (правило своеобразия) [6, с.439; 8, с.23]. Это объясняется тем, что при синтезе происходит изменение не только количества вещества, определяемого экстенсором N₁, но и изменение структуры N₂, и количества N₄ и качества N₅ поведения. Становится понятным, почему совокупные свойства сложного явления строго говоря никогда не равны сумме свойств простых явлений, составляющих данное сложное. Эволюция заключается именно в появлении новых специфических законов, которые добавляются к прежним и таким образом изменяют совокупность действующих, при этом прежние законы тоже могут приобрести какую-то дополнительную специфическую окраску. Отсюда прямо следует, например, что физика и химия, изучающие в основном простые явления, в принципе не способны установить наиболее важные специфические законы, которым подчиняются такие сложные явления, как жизнь, общество и т.д. Физики и химики, в отличие, например, от биологов, придерживаются прямо противоположной точки зрения [8, с.276], вот одно из типичных высказываний: «Совокупность закономерностей, известных в физике, химии и кибернетике, достаточна для построения полной теории жизненных процессов».

Естественно, что в ходе эволюции синтез сложного явления из простых сопровождается добавлением дискретных значений экстенсора DN₁. Это отвечает скачкообразному изменению всех остальных количественных мер, а заодно и смене специфических законов. Но все свойства явления, включая величину скачка DN₁, суть функции экстенсора. Следовательно, основной закон эволюции ОТ можно записать в виде

DN_4Э = f_Э(N₁),

Аналогично изменяются и все остальные свойства эволюционирующих явлений.

Общее уравнение основного закона эволюции гласит следующее: изменение количества вещества объекта сопровождается скачкообразными изменениями количества поведения этого объекта. Скачки испытывают также структура (качество) вещества объекта, способ (структура, качество) его поведения и т.д., а также совокупность законов, которым подчиняется этот объект.

Уравнение основного закона эволюции приближенно может быть решено методом последовательных приближений с помощью особого правила минимальности эволюционного шага. Согласно этому правилу, допустимо интересоваться минимальными скачками DN, при которых происходит изменение специфических законов, тогда можно обойтись без знания функции f_Э и даже не определять числовые значения мер N. Хорошо, если в опыте удается зафиксировать смену этих законов. Но можно поступить еще проще: расположить на основании предварительного анализа известные из опыта явления в порядке их усложнения и затем проверить эволюционный ряд с помощью правил минимальности эволюционного шага, вхождения и своеобразия. Дальнейшее изучение ряда, особенно методами новой теории информации [4], позволит выявить закономерности перехода от одних явлений к другим и на этой основе уточнить сам ряд. таким эмпирическим способом с последующей проверкой указанными правилами был составлен главный эволюционный макроряд. Главным я его называю по той причине, что одним из его звеньев служит человек. В схематических своих чертах этот ряд выглядит следующим образом [6, с.438; 8, с.22]:

1. Наипростейшее макроявление, или абсолютный вакуум, или парен,

состоящий из большого числа элементарных порций n.

2. Ансамбль простых явлений, или тело.

3. Явление прямой связи, или обобщенный принцип Ле Шателье.

4. Взаимодействие тел.

5. Круговой процесс.

6. Явление обратной связи, или кибернетическое.

7. Термодинамическая пара.

...

8. Самоорганизующееся явление.

...

9. Биологическое явление (жизнь).

...

10. Общество.

...

11. Цивилизация.

...

12. Совокупность земных цивилизаций, глобальное экологическое явление.

...

13. Мегацивилизация.

14. Гигацивилизация и т.д.

Этот ряд далеко не полон. Точками обозначены пропуски, о которых пока ничего хорошего сказать нельзя. О характере специфических законов можно уверенно судить только применительно к семи начальным формам явлений ряда. Из них первые шесть форм относятся к категории сравнительно простых. Начиная с седьмой формы у явлений скачкообразно рождается интереснейшее специфическое свойство самофункционирования (гл. II и III). Более подробно обо всех этих формах говорится в работах [6 и 8], ниже нам потребуются и будут кратко рассмотрены лишь некоторые из перечисленных форм.

Наивысшего совершенства в ходе эволюционного развития достигают явления после двенадцатой формы. При этом сама эволюция уже перестает быть самопроизвольной, стихийной, дикой, в ее ход начинает вмешиваться развившийся Разум, который способен целенаправленно изменять явления. Бледный намек на это можно усмотреть, например, в современной генной инженерии, используемой пока вопреки велениям Разума. Кроме того, новые черты должны приобрести и такие категории, как детерминизм, необходимость, причинность и т.д.

В ходе скачкообразного развития явлений принципиально важное значение приобретает первый (начальный) эволюционный шаг – от парена к ансамблю простых явлений, ибо этот шаг приводит к формулировке всеобщих количественных принципов, или начал, которые отличаются предельной универсальностью и составляют следующее – пятое – важнейшее звено общего теоретического метода дедукции. Выполним кратко необходимые рассуждения и сформулируем искомые количественные принципы.

Первый эволюционный шаг связан с сообщение парену определенного количества поведения N₄, при этом вещество в буквальном смысле оживает: у него появляются структура, способ (качество) поведения и взаимодействие. В ходе рассуждений выясняется, что на уровне ансамбля простых явлений роль меры количества поведения N₄ играет энергия U, измеряемая в джоулях (Дж), а роль экстенсора N₁ – мера количества простого вещества, причем сейчас я пока могу назвать всего семь различных истинно простых веществ:

метрическое (пространство),

хрональное (связано со временем),

ротационное (связано с вращением),

вилольное (связано с колебаниями),

вермическое (тепловое, или термическое),

электрическое,

магнитное.

Сколько их имеется в действительности – сказать трудно, но мне более симпатична Вселенная, состоящая из бесконечно большого набора таких разнородно простых веществ, однако, этот должен волновать скорее философа, чем инженера. Все эти специфические формы простого вещества ответственны каждая за соответствующую сопряженную с нею форму явления – метрическую (кинетическую, или гравитационную), хрональную, ротационную, вилольную, вермическую, электрическую и магнтиную.

Следовательно, вопреки существующим представлениям, теплота не есть хаотическое движение микрочастиц, магнетизм не порождается электричеством: за их спиной стоят самостоятельные специфические вермическое и магнитное вещества. Что касается хаотического кинетического движения микрочастиц, то оно является результатом действия третьего самостоятельного вещества – метрического (пространство), причем факт хаотичности или упорядоченности движения совсем не играет принципиально важной роли, какую ему приписывают в современной теории. Все эти вопросы станут ясными из дальнейшего.

Обозначим число простых веществ через n, их меры количеств именуются факторами экстенсивности, или экстенсорами, координатами состояния, обобщенными зарядами и т.д. Экстенсорами Е этих простых веществ служат метриор, хронор, ротациор, вилор, вермиор, электриор (электрический заряд), магнитор (так называемый магнитный заряд) и т.д. Весьма примечательно, что энергия есть универсальная количественная мера, она одновременно определяет количество поведения всех разнородных простых веществ.

Зная экстенсоры Е, служащие аргументами, и энергию U, играющую роль функции, нетрудно переписать основное уравнение ОТ для начального шага эволюции в виде

U = f(Е₁; Е₂;... Е_n)

и затем вывести семь главных количественных принципов: сохранения энергии, сохранения количества вещества, состояния, взаимности, переноса, увлечения и обобщенного заряжания [6 и 8].

Начальный шаг одинаков для всех количественных уровней мироздания и всех форм явлений, следовательно, согласно правилу вхождения, найденным принципам обязано подчиняться все сущее. Именно поэтому указанные принципы названы началами. Приведем уравнения этих начал. Для простоты при написании уравнений ограничимся всего двумя разнородными явлениями, или степенями свободы (n = 2), - при двух степенях свободы уравнения еще не утрачивают все свои самые интересные свойства.

Первое начало ОТ – закон сохранения – описывается следующим дифференциальным уравнением:

dU = dQ₁ + dQ₂ = P₁dE₁ + P₂dE₂, (1)

где

dQ₁ = P₁dE₁; dQ₂ = P₂dE₂.

Здесь U – энергия термодинамической системы, или простого ансамбля, или тела, она определяет полное количество поведения, которым располагает данное тело, состоящее из двух простых веществ; Q – внешняя работа, которую совершает простое вещество, переходя из окружающей среды в тело или из тела в окружающую среду, работа может быть механической, хрональной, вермической (термической), электрической и т.д.; величина Р в термодинамике именуется фактором интенсивности, или интенсиалом, обобщенной силой, обобщенным потенциалом и т.п., к числу интенсиалов относятся давление, время (точнее хронал) [8, с.104; 9, с.9], абсолютная температура, электрический потенциал и т.д.; Е – экстенсор.

Вещество является объектом переноса в системе, движущей причиной этого переноса служит разность интенсиалов. Абсолютное значение интенсиала характеризует активность, интенсивность, качество поведения данной формы вещества, то есть интенсиал есть мера N₅. С уменьшением интенсиала активность поведения падает. У парена (абсолютного вакуума) активность поведения Р равна нулю, энергия U - тоже, одновременно обращаются в нуль и разности интенсиалов, поэтому в парене перенос отсутствует, вещество находится в состоянии абсолютного покоя.

Закон сохранения свидетельствует о том, что изменение энергии системы равно сумме совершаемых работ. Если работа совершается над системой, то энергия последней возрастает, одновременно на ту же величину уменьшается энергия окружающей среды. Следовательно, суммарная энергия системы и окружающей среды остается постоянной при любых взаимодействиях. Если систему изолировать, то ее энергия сохраняется неизменной, независимо от того, что происходит внутри самой системы.

Второе начало ОТ – сохранение количества вещества, - выражается уравнениями

dE₁ = - dE_1C; dE₂ = - dE_2C (2)

где индекс «с» относится к изменению экстенсора окружающей среды.

Согласно второму началу, изменение количества вещества системы равно изменению количества вещества окружающей среды с обратным знаком, то есть сколько данного простого вещества поступило в систему, столько его покинуло окружающую среду. Следовательно, суммарное количество вещества системы и окружающей среды остается неизменным при любых взаимодействиях. Если систему изолировать, то количество вещества в ней сохраняется постоянным.

Третье начало ОТ – состояния – определяется уравнениями

dP₁ = A₁₁dE₁ + A₁₂dE₂ (3)

dP₂ = A₂₁dE₁ + A₂₂dE₂

где А – коэффициенты состояния, обратные емкостям К системы по отношению к различным веществам, причем емкость численно равна количества вещества, которое надо подвести к системе, чтобы соответствующий ее интенсиал изменился на единицу; А₁₁ и А₂₂ - коэффициенты состояния основные; А₁₂ и А₂₁ - коэффициенты состояния перекрестные, или коэффициенты взаимности.

Закон состояния говорит о том. что каждый интенсиал является однозначной функцией всех экстенсоров одновременно. Этот закон выражает самое замечательное свойство окружающего мира – всеобщую связь явлений природы, именно так выглядит эта долгожданная связь. Например, если к системе подвести электрический заряд, то в ней одновременно изменятся электрический потенциал, давление, хронал (время), температура и т.д. Всеобщая связь, как уже отмечалось, есть следствие существования в природе универсального взаимодействия, заставляющего реагировать друг на друга вещества самой различной физической природы, с количественной стороны эта связь определяется коэффициентами взаимности типа А₁₂ и А₂₁.

Четвертое начало ОТ – взаимности – характеризуется уравнением

А₁₂ = А₂₁ (4)

Четвертое начало свидетельствует о симметричном характере взаимного влияния различных явлений: первое вещество влияет на сопряженный с ним второй интенсиал (через коэффициент А₁₂) в количественном отношении точно также, как второе вещество влияет на первый интенсиал (через коэффициент А₂₁). В этом свойстве берут свое начало всеобщие законы симметрии вещества и его поведения.

Пятое начало ОТ – переноса - описывается уравнениями типа

J₁ = L₁₁Y₁ + L₁₂Y₂ (5) J₂ = L₂₁Y₁ + L₂₂Y₂

где J – поток вещества, или экстенсор dЕ, отнесенный к единице площади поверхности F и единице времени t; Y - так называемая термодинамическая сила, равная градиенту интенсиала dP/dx; L – коэффициент переноса, или проводимость, системы; L₁₁ и L₂₂ – основные проводимости; L₁₂ и L₂₁ – перекрестные проводимости, или коэффициенты увлечения.

Согласно закону переноса, поток каждого данного вещества определяется всеми термодинамическими силами одновременно. В этом факте тоже проявляется всеобщая связь явлений. Например, под действием электрической силы переносится не только электрический заряд, но также масса, хрональное и вермическое (тепловое) вещества и т.д. Иными словами, поток любого данного вещества благодаря универсальному взаимодействию всегда увлекает за собой все остальные вещества, количественная сторона этого увлечения определяется коэффициентами увлечения типа L₁₂ и L₂₁. У некоторых тел перекрестные коэффициенты L₁₂ и L₂₁ довольно велики, при этом связь между разнородными явлениями оказывается весьма существенной. Например, в газах сильно связаны между собой механическая и вермическая степени свободы, в металлах – электрическая и магнитная, и т.д. Эта же связь проявляется также и в законе состояния через коэффициенты А₁₂ и А₂₁.

Таким образом, в природе на уровне ансамбля простых явлений одновременно наблюдаются два принципиально различных типа взаимодействия – специфическое и универсальное, отвергаемое современной наукой. Каждому веществу присущ свой особый, специфический вид взаимодействия, при этом данное вещество действует на себе подобное и реагирует только на сопряженный с ним интенсиал, например, электрический потенциал влияет только на электрический заряд. Наряду с этим всем разнородным веществам присуще универсальное взаимодействие, благодаря которому все они оказываются непосредственно связанными между собой, действуют друг на друга, и в результате проявляют свойства, отраженные в третьем, четвертом, пятом и шестом началах.

Шестое начало ОТ – увлечения – характеризуется уравнением

L₁₂ = L₂₁ (6)

Закон увлечения определяет симметричный характер увлечения одних потоков другими: первое вещество увлекается вторым под действием второй силы (через коэффициент L₁₂) в количественном отношении точно так же, как второе вещество увлекается первым под действием первой силы (через коэффициент L₂₁).

Кстати, частными случаями общих выражений (5) и (6) являются известные линейные уравнения переноса и соотношения взаимности Онзагера. В 1968 году Онзагер за эти законы был удостоен Нобелевской премии.

Соотношения (3)-(6) весьма примечательны. Если уравнения (3) и (5) говорят о существовании всеобщей связи явлений, то равенства (4) и (6) свидетельствуют о строго симметричной природе этой связи. Соотношения (3) и (4) определяют симметричный характер формирования структуры тела, а соотношения (5) и (6) – симметрию транспорта необходимых для этого формирования веществ. Поэтому в уравнениях (3)-(6) берут свое начало всеобщие законы симметрии вещества и его поведения, с них начинается цепочка убывающих по степени важности законов, ответственных за симметрию окружающего нас мира [6, с.21; 8, с.62]. Этим законам подчиняются все процессы, протекающие в микро- и макромирах. Например, симметричные структуры возникают при элементарных (с элементарными частицами), ядерных, химических и фазовых превращениях, и т.д. По этим же законам формируются и гены, управляющие симметрией живых организмов.

Седьмое начало ОТ вновь возвращает нас к энергии системы, но уже на иной основе. Согласование первых двух начал с явлениями состояния позволяет вывести закон заряжания, а с явлениями переноса – закон экранирования, или диссипации. Эти два закона объединяются под общей крышей седьмого начала ОТ, или обобщенного закона заряжания, и могут быть выражены с помощью следующего уравнения (для простоты положим n = 1):

dU = dU_З + dU_Э = РdE + ЕdР = d(РЕ), (7)

где dU_З - энергия заряжания; dU_Э - энергия экранирования;

dU_З = PdE = KPdP; dU_Э = EdP = TdQ.

Согласно седьмому началу ОТ, при подводе или отводе вещества в количестве dЕ совершается работа РdЕ, определяемая первым началом; с учетом уравнения закона состояния (3) получается РdЕ = (1/А) РdР = КРdР -это энергия заряжания dU_З. Процессы переноса сопровождаются эффектом экранирования: при распространении данного вещества в количестве Е (или dЕ) в сторону возрастающего интенсиала (dР положительно) вермическое вещество TdQ заряжает систему, входит в нее; в противоположном случае (dР отрицательно) вермическое вещество разряжает систему, покидает ее, при этом совершается работа экранирования, или диссипации, TdQ = ЕdР, энергия системы изменяется на величину dU_Э. Все эти вопросы подробно разбираются в работах [6, с.199; 8, с.86]. Весьма важно, что эффект экранирования вермического вещества может при определенных условиях происходить и тогда, когда данное вещество неподвижно.

Как видим, существуют два принципиально различных физических механизма изменения энергии системы – обычный, связанный с подводом или отводом какого-либо данного простого вещества, и весьма экзотический, обусловленный подводом или отводом экранируемого вермического вещества. В первом случае непосредственно изменяется интенсиал тела, сопряженный с подводимым веществом, примером может служить простой нагрев тела, его электризация и т.п. Во втором случае подводится вермическое вещество, оно каким-либо хитроумным способом экранируется на любой данной степени свободы и вызывает изменение ее активности, примером может служить джоулева теплота, теплота Пельтье, выделяемая или поглощаемая на скачке потенциала в спае разнородных металлов, теплота оптической накачки и излучения лазера и т.д.

Составляющие энергии U_З и U_Э играют в теле существенно различную роль. Составляющая U_З растаскивает вещества ансамбля, делает последний неустойчивым, отношение U_З/U есть количественная мера (критерий) неустойчивости ансамбля. Энергия U_Э наоборот цементирует, связывает вещества, отношение U_Э/U – это количественная мера (критерий) устойчивости ансамбля.

Суммарная энергия U в уравнении (7) имеет тот же смысл и значение, что и в уравнении (1). Разница между уравнениями (1) и (7) заключается в том, что в первом случае энергия определяется через характеристики окружающей среды (внешней работой), а во втором – через характеристики самой системы. Уравнение (7) представляет большой теоретический и практический интерес.

На этом можно закончить изложение уравнений, выражающих количественные принципы ОТ. Эти уравнения, кроме (7), были написаны для двух степеней свободы. В общем случае изучаемая система может располагать n степенями свободы. Соответственно возрастает число слагаемых и строчек в уравнениях (1)-(7), которые в совокупности определяют все возможные состояния и изменения состояний такой системы с учетом взаимного влияния всех n явлений. Симметричная – на вид линейная – форма записи уравнений (3) и (5) еще не означает линейности этих уравнений в математическом смысле, ибо характеристики структуры А и L являются функциями экстенсоров, интенсиалов и их производных любых порядков. Это делает основные дифференциальные уравнения ОТ, в отличие от линейных уравнений переноса Онзагера, существенно нелинейными, а весь аппарат ОТ – исключительно универсальным и гибким.

Подробный вывод уравнений семи начал дается в монографиях [6 и 8], там же обсуждаются особенности полученных уравнений и приводятся многочисленные примеры, иллюстрирующие и подтверждающие справедливость этих уравнений.

Как видим, на пути синтеза, уже на первых порах – при переходе от наипростейшего макроявления к ансамблю простых явлений была построена замкнутая система законов и уравнений, необходимых и достаточных для количественного определения всех свойств явлений на простом уровне эволюции. системы из семи начал подтверждается тем фактом, что эта система получена в результате тщательной взаимной припасовки главных принципов.

Следовательно, число начал в количестве семи непосредственно диктуется логикой развития событий: оно соответствует моменту завершения цикла рассуждений, когда в седьмом начале приходится вновь возвращаться к их исходной точке – к энергии; повторно энергия определяется уже на новом уровне, с учетом физического механизма явлений, выявившегося с помощью предыдущих начал. При этом седьмое начало выступает в качестве связующего звена, цементирующего всю систему принципов в единое гармоничное целое, благодаря чему она становится внутренне логически непротиворечивой, завершенной, замкнутой.

Исключительность роли семи начал подтверждается общим анализом понятия Вселенной, которая состоит из вещества и его поведения, а последнее, в свою очередь, распадается на соответствующие количества и качества. Мерами этих понятий для простого уровня эволюции служат соответственно экстенсоры Е (мера N₁), коэффициенты – структуры – А и L (мера N₂), энергия U (мера N₄) и интенсиалы Р (мера N₅), они однозначно характеризуют все мыслимые категории отношений на этом уровне – состояние и перенос. В обсуждаемые семь начал входят только перечисленные главные количественные меры, ничего иного в них нет, другие – производные – меры появляются лишь в последующих менее общих законах, например в законах симметрии. Это дает право считать начала главными законами природы, а остальные законы – дополнительными, частными.

Наконец не менее важное значение имеет и то обстоятельство, что семи выведенным принципам подчиняется не только ансамбль простых явлений, но и все более сложные явления эволюционного ряда, других таких универсальных, всеобщих законов обнаружить не удается. Это значит, что придется довольствоваться числом семь. В известном смысле нам повезло, ибо цифра семь удобна еще и в психологическом плане, поскольку ею ограничивается число слов или понятий, которые естественно фиксируются мозгом при первом предъявлении. Даже вороны способны считать и выполнять простые арифметические действия в пределах числа семь.

Необходимо добавить, что первое, пятое и шестое начала ОТ были известны ранее. Первое из них представляет собой закон сохранения энергии, вошедший в классическую термодинамику Клаузиуса под названием первого начала термодинамики. Пятое и шестое начала ОТ соответствуют принципам линейности и взаимности в термодинамике необратимых процессов Онзагера. Что касается второго, третьего, четвертого и седьмого начал, то они впервые введены в ОТ. Поэтому наибольшее число новых результатов и прогнозов вытекает именно из этих начал. Эти результаты и прогнозы представляют исключительный теоретический и практический интерес, ибо открывают перед наукой и техникой поистине сказочные перспективы.

Обращает на себя внимание и тот факт, что в ОТ среди начал нет так называемого второго закона классической термодинамики Клаузиуса, отсутствует также понятие энтропии – ОТ в них просто не нуждается. Это значит, что вместе со вторым законом термодинамики утрачивают силу и все запреты, налагаемые им на науку и технику. В этом факте тоже содержатся необозримые по своему значению перспективы.

Итак, путем детального рассмотрения начального эволюционного шага – от парена к телу – удалось определить пятое звено в цепи дедуктивных рассуждений – количественные принципы, поэтому для дальнейшего развития (и завершения) теоретического метода дедукции нет надобности углубляться в последующие более сложные формы явлений эволюционного ряда. Благодаря формулировке количественных принципов был совершен переход от коммуникативного к собственно научному уровню методологии. В этом последнем требуется рассмотреть еще два оставшихся звена рассуждений – шестое и седьмое, качественные гипотезы и конкретные свойства явлений.

Качественные, или модельные, гипотезы характеризуют наши представления о сущности физического механизма изучаемого явления, то есть наше понимание этого явления. С их помощью осуществляется переход от общего к частному (в методе принципов) или от частного к общему (в методе гипотез). Иными словами, в цепи рассуждений модельные гипотезы перекидывают мост между общими принципами и детальными свойствами конкретного явления. При этом очень важно подчеркнуть, что переход от количественных принципов к свойствам и наоборот, минуя качественные гипотезы, принципиально невозможен.

В общем случае модельные гипотезы могут быть самыми разнообразными. Например, если с помощью количественных принципов требуется рассчитать процесс теплопроводности или электропроводности, то выделение из всей совокупности тел природы данного изучаемого тела, или системы, - например плоской стенки, - уже есть определенная простейшая модельная гипотеза. К более сложным моделям, охватывающим одновременно несколько тел, приходится прибегать, например, при попытках описать устройство Солнечной системы, - в качестве иллюстрации можно сослаться на геоцентрическую и гелиоцентрическую гипотезы Птолемея и Коперника соответственно.

Модельные гипотезы усложняются многократно при переходе к микромиру. Характерным примером может служить микромодель атома. Первоначально атом рассматривался как мельчайшая неделимая частица. Затем обсуждалась модель Дж.Дж. Томсона, представляющая собой смесь положительных и отрицательных зарядов – «сливовый пудинг». На смену сливовому пудингу пришла модель Резерфорда, в которой положительное ядро окружено облаком из отрицательно заряженных электронов. Эта модель трансформировалась в планетарную модель Бора, где вокруг положительного ядра по определенным орбитам движутся электроны. Сейчас обсуждаются более сложные модели атома, этой смене моделей в принципе не может быть конца.

Из сказанного следует, что в ОТ понятие модельной гипотезы трактуется в самом широком плане, применительно к любому количественному и качественному уровню мироздания – микро-, макро- и мегамирам. Таким образом ОТ не выделяет особо ни один из уровней мироздания. В противоположность этому в современной физике под модельными гипотезами чаще всего принято понимать только статистические микромодельные представления, то есть статистические гипотезы о микрофизическом строении вещества, им придается решающее значение по причинам, о которых говорится в гл. IV.

Дата добавления: 2015-08-21