Арав Рудольф : другие произведения.

Основные измерения универсальной эволюции вещества

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
Школа кожевенного мастерства: сумки, ремни своими руками
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Аннотация к статье Р. Арава Основные измерения универсальной эволюции вещества. Представлена энерго - полисистемная версия эволюции вещества. Выделен универсальный квартет её основных измерений: пространство, время, энергия, системность природных объектов. Показана эффективность этих измерений в виде иерархии производных, взаимозависимых и дополнительных величин. В изучении эволюции существует причинно - следственная последовательность измеряемых изменений энергии, системности, пространственно - временных параметров. Установлена корреляция иерархии полисистем, процессов их эволюции, типов и методов измерения свойств, общих и конкретных понятий. Обосновано взаимосвязанное измерение состояния и движения (статики и динамики) в процессах эволюции. Предложена система и приведены примеры измерения и определения общих понятий в естествознании (вещества, материи, процесса, эволюции, полисистемы).
  ОСНОВНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ВЕЩЕСТВА
  
  Рудольф Арав
  
  Сведения об авторе: доктор технических наук ; специалист в физико - химической механике и технологии, строительных материалах и общем естествознании; опубликовал 170 статей, 116 изобретений и сайт "Проблемы универсальной эволюции"; тел. О777818776; E- mail rodol-7@zahav.net.il .г.Беер - Шева, ассоциациия" Учёные Юга".
  
  Статья и доклад посвящены вопросу измерения процессов эволюции метагалактики. Рассматривается энерго - полисистемная версия эволюции вещества, её основные измерения и их взаимосвязи, коррекция соответствующих представлений. Исследование относится к общему естествознанию.
  1.Универсальный эволюционизм.
  Представление о процессуальности бытия - всеобщности процессов нашего мира - реализуется естествознанием в концепции универсального эволюционизма. Его принципы позволяют единообразно и взаимосвязано описать процессы в природе, живом веществе и социуме. Универсальный эволюционизм становится доминантой синтеза знаний в современной науке. Он объединяет существующие специальные и предшествующие научные картины мира и является основой построения современной общенаучной картины мира [ 1 ].
  Концепция универсального эволюционизма базируется на совокупности знаний, полученных основными науками о природе: физикой, химией, космологией, биологией. Она включает философско - мировоззренческие установки и объединяет идеи системного и эволюционного исследования. Развитие универсального эволюционизма определяют концептуальные направления в науке XX века: теории возникновения и эволюции космоса; синергетика; теория биологической эволюции; квантовая механика; теория относительности.
  Обычно разделяют эволюцию неживой природы, живой природы и человечества. Такое деление обосновано спецификой их отношения к "субъекту познания". Оно противоречит объективным измерениям, например, массы - энергии или пространства существования. Естественная направленность науки на улучшение жизни общества преувеличивает его значение в масштабе эволюции природы. Вся история разумной и генетической жизни является каплей в течениях океана природы, который делят на каплю и некаплю. Объективное измерение выявляет основные процессы эволюции известных физических компонентов природы: вещества, излучения (фотонов), носителей фундаментальных взаимодействий (бозонов), физических полей, вакуума, тёмной энергии (антигравитации) и тёмной материи. За пределами измерения находятся значительные, но гипотетические компоненты природы и процессы их превращения.
  Универсальная эволюция представляется комплексом вероятностных, разнонаправленных и многоступенчатых процессов [1]. Процесс определяют как направленную последовательность стадий изменения и развития естественных и искусственных систем. Эти определения согласуются с обозначением энерго - полисистемной эволюции вещества в качестве последовательности процессов превращения наиболее устойчивых полисистем в иерархию суперсистемы [2]. Иерархия считается принципом строения (и взаимодействия) сложных систем по уровням организации (полисистемам) в соответствии с заданным критерием (комплексом свойств).
  2.Эволюция вещественной суперсистемы.
   Вещество - компонент природы, отличающийся определённым комплексом свойств. Этот комплекс включает массу покоя (гравитационный заряд), дискретность (частиц, тел и их сомножеств), протяжённость (в трёхмерном пространстве), полуцелый спин (признак фермионов), способность к фундаментальным взаимодействиям, системную иерархию.
   Типичная вещественная система представлена цельной совокупностью элементов (частиц или тел), связанных доминирующими силами притяжения [2]. В качестве вещественной полисистемы обозначается однородное множество максимально устойчивых и распространённых систем. Основным признаком полисистем является устойчивость. Она определяет их однородность, распространённость, эволюцию и длительное сосуществование в качестве компонентов иерархической суперсистемы.
   В космологии и физике изучено возникновение и динамика вещества. На этой основе составлена схема основных эволюционных превращений вещественных полисистем [2].
  Они возникают при Большом взрыве в виде кварк - глюонной плазмы. Первоначальная вещественная полисистема - сверхплотная высокотемпературная плазма крайне неустойчива. После её мгновенного охлаждения и разделения, бариогенезиса, рассеивания фотонов и слабовзаимодействующих нейтрино преобладает создание фрактальных полисистем. Последовательно усложняются подобные конфигурации трёх устойчивых частиц - протонов, нейтронов и электронов. При их взаимодействиях осуществляется закон сохранения барионного и лептонного числа. Он выражает максимальную устойчивость этих микрочастиц во всём диапазоне параметров среды. Соответственно сохраняется суммарная масса покоя и базовый элементарный состав полисистем. Последовательно - параллельное образование ядерной, атомной, молекулярной, газовой, конденсированной, звёздных, галактических и межгалактической полисистем создаёт их пространственно-энергетическую иерархию - вещественную суперсистему.
  Коэволюция полисистем проявляется в создании новых внутри- и внесистемных связей, которые соединяют или разделяют автономные цельности. В этой коэволюции можно выделить процессы соединительного, разделительного, сохранительного, максималистского, энтропийного, синергетического, иерархического направления [2]. Полисистемы микромира почти изотропно рассеяны и позже избирательно концентрированы при расширении пространства метагалактики. Соответственно соединяются или разделяются цельные конфигурации устойчивых микрочастиц в зависимости от локального доминирования сил притяжения или отталкивания. Такое разграничение обосновано законом сложения сил. При превращении системы эффективный вектор силы обычно направлен внутрь или вовне взаимодействующего сомножества элементов.
  Последовательные превращения вещественных полисистем образовали современную фрактальную иерархию суперсистемы. Она сопряжена с известной иерархией уровней организации, многократной вложенностью материи и дискретной фрактальной парадигмой .
  3.Основные измерения эволюции.
  Измерение является средством познания природы. При измерении определяют значение физической величины, характеризующей свойство, состояние, объект (явление), процесс. Значение величины получают умножением числа единиц измерения на принятую величину единицы. Для всех отраслей науки и техники принята международная универсальная система единиц физических величин. Основные единицы величин измеряют пространство (метр), время (секунда), виды энергии (килограмм, ампер, кельвин, кандела) и разновидность системы (моль). Поэтому в качестве основных измерений эволюции вещественной суперсистемы приняты пространство, время, энергия, системность. Этот выбор обоснован также анализом опубликованных измерений параметров эволюции. Они представлены или непосредственно значениями выбранных измерений, или величиной их производных. Аналогично выглядят фундаментальные физические постоянные [3].Основные измерения представляют максимально обобщённые, абстрагированные и независимые меры свойств природы.
  3.1. Пространство и время.
   В философии пространство и время являются категориями - общими формами понимания и описания структуры бытия. Пространство выражает порядок расположения и сосуществования явлений, вещей, событий. Время выражает последовательность и длительность их существования. Пространство и время являются предельно абстрагированными понятиями и порознь представляют атрибуты - необходимые и существенные свойства - признаки материи. Взаимосвязь и взаимозависимость этих свойств предопределяется их совместной присущностью единому существованию, которое ассоциируется с понятием материя.
   В естествознании пространственное измерение определяет геометрические свойства объектов и систем. Размер и перемещение систем измеряется в масштабе от микро- до мегамира. Соотношение изучаемых размеров превышает 40 порядков. Соответственно величины и единицы пространственного измерения находятся в широком диапазоне значений - от миллионной доли ангстрема до миллиарда световых лет. Методы измерения также варьируют от сравнения с метрическим эталоном до определения спектра излучения космического вещества и треков микрочастиц.
  Применительно к процессам эволюции суперсистемы пространственное измерение определило многие параметры:
  1.Размеры и формы основных полисистем. Это относится и к отдельным частицам или телам, и к их сомножествам - связанным скоплениям элементов.
  2.Изотропную распространённость основных полисистем в масштабе более 300 Мпк. Новые наблюдения обнаружили нарушения абсолютной изотропности.
  3.Предельный размер и форму наблюдаемой метагалактики, которая представляется шаровидным образованием с радиусом около 14 миллиардов световых лет.
  4. Ячеистую крупномасштабную структуру скоплений галактик.
  5.Характерное для микрочастиц вероятностное описание их положения в пространстве.
   В естествознании измерение времени определяет длительность стабильного состояния систем и последовательную периодичность их превращения. Длительности состояний и превращений измеряются в единицах величины, соотнесенных с особенностями процессов микро-, макро- и мегамира. Соответственно применяются пикосекунды, наносекунды, секунды, часы, сутки, года, тысячи и миллиарды лет. Базовые единицы времени согласованно приняты на основе определения стабильной периодичности природных процессов. Это относится к секунде, суткам и году. Производные кратные и дольные единицы получены расчётом. Измеряются промежутки времени в диапазоне более 40 порядков. Применительно к процессам эволюции суперсистемы измерение времени определило важные величины:
  1.Длительность существования основных полисистем.
  2.Последовательность процессов образования, максимализации и превращения каждой полисистемы.
  3. Время и периоды образования, максимализации и минимизации иерархии суперсистемы .
  4.Последовательное увеличение на порядки времени превращения полисистем.
  3.2. Энергия и системность.
   Энергия и система являются категориями, выражающими всеобщие свойства действительности. Они используются в философии и естествознании.
   Энергия (от греческого energeia - действие, деятельность) - общая мера движения и взаимодействия всех видов материи. Она служит показателем, предопределяющим направление и параметры природных процессов. Система представляется целостным образованием, которое состоит из взаимосвязанных элементов. Энергия выражает динамику действия, а системность - структурную связанность и делимость вещества. Эти меры порознь представляют наиболее существенные свойства природы. Их взаимозависимость определена совместной присущностью материи, но также энергетическим измерением эволюции систем. Компоненты системы являются уплотнениями (сгустками) энергии физических полей.
  Согласно классической физике энергия системы меняется непрерывно и может принимать любые значения. Квантовая теория утверждает, что энергия микрочастиц принимает дискретные значения. Энергия измеряется в единицах международной универсальной системы. Также применяется в системе СГС - эрг, в системе СИ - джоуль; в физике элементарных частиц - электронвольт (эВ). Диапазон измерения массы - энергии вещественных систем превышает 80 порядков.
  Измерение энергии определило существенные параметры эволюции. К ним относятся суммарная масса - энергия вещества, величина основных форм и видов энергии полисистем, энергосодержание элементов и связей автономных систем, закономерности и направления превращения и сохранения энергии в природных процессах. Значение энергии фундаментальных взаимодействий и их модификаций доминирует в качестве движущей силы эволюции.
  Энергетическое воздействие непосредственно вызывает превращение, синтез и распад связей и элементов в полисистемах. По определению элементы, связи между ними и их соединённая цельность - типичные структурные компоненты вещественной системы. Системность логически коррелируется с делимостью материи. Предел делимости материи (и её иерархической системности) является нерешённой проблемой со времён спора Аристотеля и Демокрита. Всеобщая делимость предопределяет существование устойчивых частей (элементов) и разрушаемых (или создаваемых) связей между ними в цельном дискретном объекте (системе).
  Измерение выявило основные виды вещественных систем и присущие им компоненты, взаимопревращение этих компонентов, особые свойства устойчивости и распространённости полисистем, иерархическую структуру суперсистемы. Главным является обоснование последовательности возникновения и превращения полисистем в качестве версии эволюции вещества [ 2 ].
  Представленные примеры и обобщения подтверждают необходимость и достаточность универсального квартета основных измерений для исследования эволюции вещества.
  4.Производные, взаимозависимые и дополнительные измерения.
  В исследовании конкретных эволюционных процессов преобладает измерение производных величин. Производными называют физические величины, определяемые по соотношению основных величин (в принятой системе единиц). Виды этого соотношения группируются по доминирующей величине, отнесенной к единице взаимосвязанного измерения. Применительно к процессам эволюции можно привести следующие примеры.
  1.Соотношение пространство - время, - энергия, - система: скорость и ускорение механического движения частиц, тел, квантов, расширения пространства метагалактики; направленные векторы сил притяжения и отталкивания и их зависимость от расстояния; размер и траектория перемещения планет, звёзд, галактик, других космических систем.
  2.Соотношение время - пространство, - энергия, - система: длительность сохранения размера физического объекта; время превращения форм и видов энергии при взаимодействии; продолжительность самотождественного постоянства цельности и элементов системы.
  3.Соотношение энергия - пространство, - время, - система: превращение внутренней и внешней энергии при сохранении размера объекта; скорость потока или время фазового перехода энергии; зависимость энергосодержания элементов и связей от вида системы.
  4.Соотношение система - пространство, - время, - энергия: превращение подсистем при постоянном размере надсистемы; длительность преобразования, соединения и разделения систем; переход системы из возбуждённого в равновесное состояние и устойчивость этого состояния.
  Эти примеры показывают многообразие взаимозависимости и дополнительности производных величин универсального квартета. В теории относительности выражена существенная взаимозависимость времени, пространства (траектории) и энергии - массы при движении, близком к скорости света. Согласно принципу дополнительности, два взаимоисключающих типа измерений в совокупности дают полную информацию о целостных объектах микромира. В квантовой механике дополнительными являются пространственно - временная и энергетически - импульсная картины.
  Приведенные примеры взаимозависимости и дополнительности основных измерений обосновывают следующие соображения.
  1.Познание процессов эволюции осуществляется и раздельно основными измерениями, и взаимосвязанными комплексами этих измерений, и в совокупности видов, величин и значений определяемых параметров. Тип измерения зависит от степени общности (или, наоборот, конкретности) изучаемых свойств физического объекта (одной цельности, группы, вида, рода, сомножества).
  2.Такая иерархия измерений определяется не столько возможностями методики, сколько структурой суперсистемы и процессов её эволюции. В них попеременно или совместно доминирует интенсивность проявления измеряемых свойств (параметров) объектов исследования (в т.ч. полисистем).
  3. Наблюдается корреляция в иерархии полисистем (по критерию системной вложенности), их эволюции (по параметрам процессов превращения), типов и методов измерения (по общим свойствам полисистем), а также соответствующих понятий (по измеряемому содержанию и объёму).
  4.Скорость изменения физического свойства находится в диапазоне от близкой к нулю (доминирование состояния устойчивости) до скорости света (предельная интенсивность движения). Параметр скорости изменения свойства является наиболее значительным определителем полярных понятий состояния (покоя) и движения. Состояние можно считать движением с пренебрежимо малой скоростью, а движение - быстротекущей сменой состояний.
  5.Состояние и движение являются сменяемыми, измеряемыми и равнозначными компонентами процессов эволюции. Применительно к предлагаемой версии эволюции полисистема определяется как состояние, а её превращение - как движение. Измерение акцентируется на постоянстве и устойчивости свойств полисистем и/или направленности и интенсивности их взаимопревращения. Соответственно методы измерения делят на статические и динамические.
  6.Последовательная смена состояния и движения создаёт ступенчатую траекторию процессов эволюции. Также состояние и движение сосуществуют в каждой системе и определяются по величине изменения конкретного свойства. Наглядно происходит взаимный переход этих компонентов процесса при взрыве или образовании равновесной системы.
  7.Сосуществование состояния и движения полисистем имеет также иерархическую структуру, подобную вещественной суперсистеме. Устойчивое состояние системы включает замкнутые и цикличные движения внутренней энергии элементов и суммарно равновесные движения энергии их связей.
  8.В превращении полисистем существует причинно - следственная последовательность измеряемых изменений. Сначала изменяется энергия системы (возникает возбуждённое неравновесное состояние). Потом нарушается системность: происходит соединение или разделение связи, элемента, цельности. Это превращение фиксируется в пространственно - временном измерении. Энергодинамика полисистем определяет зависимые измерения эволюции суперсистемы.
  5.Измерение вещества, материи, эволюции.
  Перспективна возможность определить общие научные понятия методом измерения свойств, которые они представляют. В этой связи рассмотрим актуальные понятия вещества и материи, используемые в физике, естествознании, философии [4]. Иногда эти понятия употребляются как эквивалентные. Часто вещество называют обычным и барионным, по - видимому, в отличие от других видов вещества. В физике вещество обозначают как вид материи, обладающий массой покоя [3].
  Эти разночтения можно устранить, определив комплекс измеряемых свойств, присущих веществу. Вариант такого определения предложен в разделе 2. Представленный комплекс свойств отличает вещество от близких по свойствам физических систем (видов материи). Например, бозоны имеют другой спин и почти все не имеют массы покоя, фотоны также не имеют массы покоя, а тёмная материя не взаимодействует с излучением. Барионным вещество можно назвать условно только по признаку доминирующей массы. Также веществом являются кварки, адроны, лептоны и, разумеется, вещественные системы - связанные конфигурации стабильных фермионов. Однако, связи (как компонент этих систем) представлены модификациями фундаментальных взаимодействий и их носителями - бозонами.
  Обобщённое понятие материя выражает в естествознании свойство физического объекта существовать, быть реальностью. Предполагается принципиальная возможность измерения этого свойства. В качестве меры материальности предлагается универсальный комплекс измерения пространства, времени, энергии и системности. Признаком существования можно считать положительную величину всех измерений этого квартета.
   Объект является материей, если измерена (отличная от нуля и погрешности) величина его протяжённости, длительности, энергосодержания, делимой связанности. Объект является веществом, если определён вид и величина комплекса его основных свойств (в диапазоне >40 порядков). Объект является вещественной системой, если в его исследовании доминирует конкретное измерение свойства системности вещества. Объект является вещественной полисистемой, когда измерена максимальная величина устойчивости, распространённости и однородности вещественной системы.
   Материальность и вид физических объектов измеряется по наличию, виду, величине и доминированию основных свойств, обобщённо представленных универсальным квартетом. Иерархии понятий (от всеобщих до конкретных и единичных) соответствует иерархия измеряемых свойств, величин, значений .
  В этой связи предложена корректировка определения общих понятий, применяемых в естествознании: процесс - связанная последовательность доминирования состояний и движений природных систем; энергия - мера действия, движения и состояния (покоя) природных систем; материя (существование) определяется положительной величиной основных измерений физического объекта. Содержание, объём и применение общих понятий в естествознании можно определить согласованной величиной основных измерений (в диапазоне изученности). Общность понятия (в иерархии) соотносится с увеличенным диапазоном величин (в пределах его объёма) и уменьшением количества измеренных свойств (в его содержании).
  Следует отметить, что информация об измерениях эволюционной картины мира вполне материальна, тогда как сама эволюция представляется общим обозначением существующих и несуществующих процессов и их типичных периодов: возникновения, становления, максимализации, сохранения, минимизации и исчезновения физических объектов (явлений природы).
  Интересно оценить особенности эволюции вещественной суперсистемы в качестве области измерения. В соответствии с метрологической классификацией доминируют косвенные, совместные, динамические, неравноточные измерения. Косвенные измерения поставляют основной объём информации об объектах микро- и мегамира. Они представляются информационным ответвлением эволюции измеряемого объекта. Эти измерения эвристичны, т.к. эволюции свойственно подобие и воспроизводимость процессов. Они предопределяют познание исчезнувших периодов эволюции и создание полноценной эволюционной картины мира.
  6.Заключение.
  Концепция универсального эволюционизма является основой современной общенаучной картины мира. Версия энерго - полисистемной эволюции вещества представлена последовательностью процессов превращения устойчивых полисистем в иерархию суперсистемы. Предложен и обоснован универсальный квартет основных измерений эволюции: пространство, время, энергия, системность природных объектов. Показана эффективность этих измерений в виде иерархии производных, взаимозависимых и дополнительных величин. Установлена корреляция в иерархии полисистем, процессов их эволюции, типов и методов измерения свойств, а также соответствующих понятий. Разработано представление об измерении взаимопревращения состояния и движения в процессах эволюции. Предложена система определения общих понятий в естествознании посредством основных измерений в изучаемом диапазоне величины их объёма и содержания . Обоснована корректировка и версия определения общих понятий: процесс - связанная последовательность доминирования состояний и изменений; энергия - мера действия, движения и состояния (покоя); материя (как синоним существования) определяется положительной величиной основных измерений. Содержание, объём и применение общих понятий в естествознании ограничиваются согласованной величиной основных измерений.
  Энерго - полисистемная версия эволюции основана на доминирующем значении измерения энергии превращающихся полисистем. В изучении эволюции существует причинно - следственная последовательность измеряемых изменений энергии, системности, пространственных и временных параметров.
  Библиография
  1. Моисеев Н.Н. Логика универсального эволюционизма. // Вопросы философии. - М.: 1989, Љ8. - с.53.
  2. Арав Р.И. Эволюция вещественных полисистем метагалактики. // Системные исследования и управление открытыми системами, вып.4 . -Хайфа: Центр Мекар мейда, 2008. - с.44.
  3. Физика. Большой энциклопедический словарь. - М.: Научное издательство БСЭ, 1998. - 900 с.
  4. Великие мыслители Запада. - М.:Крон-пресс,1998. - 700 с.
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список

Кожевенное мастерство | Сайт "Художники" | Доска об'явлений "Книги"