Контрольная работа по «Концепции современного естествознания»

т.е. чем больше масса частицы, тем меньше неопределенность ее координаты и скорости, и, следовательно, с тем большей точностью применимо понятие траектории.    

  Таковы, в общем,  самые распространенные понятия о соотношении  неопределенностей  и принципе дополнительности.

Перепишем теперь соотношения неопределенностей в уже привычной для нас форме тождеств                                                   

и мы сразу же видим, что между этими параметрами существуют взаимодополнительные отношения.        

 Так, если числитель  в левой части тождества увеличится, то пропорционально уменьшится  знаменатель в правой части  тождества, а "разменной монетой", увеличивающей, или уменьшающей  правую или левую часть тождества  является постоянная Планка.      

 Но в самом ли  деле эти принципы применимы  только к микромиру? Нет,  оба принципа отражают самое фундаментальное свойство в нашем проявленном мире -двойственность (как  внешнюю - монада "Ян-Инь", так и внутреннюю -ВЕЛИКИЙ ПРЕДЕЛ).   

Но природа соотношения неопределенности выходит далеко за пределы микромира. Так, например, из школьного курса физики нам известна функция                                                              

 Многим представляется, что если эта функция отображает  какой-то реальный колебательный процесс, то величину частоты колебаний мы можем вычислить с любой степенью точности. Но оказывается, что это не так, что существует принципиально неустранимый предел вычисления точности и что само понятие синусоидального процесса  есть математическая абстракция.

Реально  происходит следующий процесс                                                               

где A(t) - отражает закон периодичности "включения" и "выключения" колебания,  при достижении определенного порога частоты колебаний.     

 И это не случайно. Частоты  колебаний также имеют дискретный спектр значений. И каждое значение спектра характеризуется его шириной, т.е.  между  шириной спектрального интервала ∆n и длительностью колебаний ∆t существует зависимость                                                

 ∆t ∆n >1

 Это выражение отражает  более общий смысл неопределенности  Гейзенберга, которую физики, а с  их подачи и многие другие  ученые, выводили за "скобки" обыденного  восприятия действительности."Ларчик" открывается на удивление просто и отражает исключительно тривиальную ситуацию, которую можно проиллюстрировать следующим рисунком.

Данный рисунок отражает все аспекты эволюции дуады ЯН-ИНЬ, все аспекты  корпускулярно-волнового дуализма (Цветок Жизни ЯН-ИНЬ).

Таким образом, мы снова и снова выходим  к первоисточнику -ЕДИНОМУ ЗАКОНУ эволюции двойственного отношения (монады ЯН-ИНЬ).        

Любой колебательный процесс может существовать только в рамках любого  собственного лепестка Цветка Жизни монады ЯН-ИНЬ.

 Поэтому не напрасно  соотношение неопределенностей  считают  частным случаем более общего принципа дополнительности:                                                                                   

                Этот принцип  с позиций Универсального закона  может многое рассказать о  знакопеременной направленности  энергетических процессов и о  том, что в каждом собственном  энергетическом пространстве-времени  существует  элементарный квант энергии - некая элементарная "энергетическая  первочастица", из которой  складываются все частицы этого пространства.       

 И хотя подобная  модель атома (протон вложен в  электрон) кажется абсолютно несостоятельной, она, тем не менее, отражает очень  важные свойства взаимодополнительности протона и электрона. Это два собственных пространства, "вывернутые наизнанку" друг относительно друга. В этом случае вращающийся электрон оказывается фантомом. Виртуальное вращение может осуществляться за счет  синхронного возбуждения соответствующих функциональных "сот", расположенных на  поверхности сферы электрона и собственного пространства протона, заключенного в его внутренние оболочки.           

 Здесь  речь не идет о свободных электронах, потерявших своих двойственных партнеров, и получивших самодостаточный статус "корпускулярно-волнового дуализма".         

Такая модель объясняет причину и сущность поведения электрона в атоме, сущность отношения неопределенностей. Более того, в силу двойственности, такая модель может иметь место и в действительности. Это два типа взаимодополнительных собственных пространств, сопряженных между собой разными способами. При первом (традиционном) способе, электрон и протон можно представить как систему с внешней двойственностью. При втором, когда протон находится внутри электрона, эту систему можно характеризовать как систему с внутренней двойственностью.     

 Гипотеза о сотовой  структуре электрона может отражать  в себе  один из самых важных аспектов, характеризующих механизмы генной памяти. Если электрон является оболочкой собственного протона с сотовой структурой, то это может означать, что  каждая "ячейка" электрона несет в себе информацию о протоне, являясь его "зеркальным" отражением. И высказывание В.И. Ленина о том, что электрон также не исчерпаем, как и атом, приобретают поистине новый смысл -"И Последний становится  Первым". Электрон несет в себе функциональную информацию о функциональной структуре протона.   

 Видимо,  можно говорить о том, что переход протона или  электрона  в возмущенное состояние неизбежно должен сказываться на функциональной структуре (структуре волновой функции протона и электрона). Сотовая структура электрона будет также изменяться (от кристаллической -икосаэдр, додекаэдр) до сферической, с соответствующим функциональным рисунком на поверхности сферы.   

 Рассмотренный выше  корпускулярно-волновой дуализм  фотонов и электронов может  служить наглядным подтверждением  оригинальной концепции М.А. Маркова, в которой  "нет первоматерии  и  иерархия бесконечно разнообразных форм материи как бы замыкается на себя" ,  что в самой элементарной частице может заключаться вся Вселенная. Эта концепция имеет в микромире непосредственное отражение (большое заключается в малом), характеризуя закономерность замкнутости систем любой природы и отражающих  замкнутые циклы эволюции материи. Ученые уже сегодня научились создавать отрицательно заряженные частицы, обладающие "колоссальной массой". Но поскольку эта "колоссальная масса" может быть на много порядков меньше,  чем масса положительного заряда, находящегося внутри этой массы, то концепция  М.А. Маркова приобретает  еще более реальный смысл.        

 Таким образом, если  гипотеза о природе корпускулярно-волнового дуализма, о природе положительного и отрицательного зарядов,  окажется реальностью, то наука может новые подходы для своего дальнейшего развития.            

Во-первых, идея корпускулярно-волнового  дуализма означает,  что любой материальный объект, обладающий корпускулярно-волновым дуализмом, имеет энергетическую оболочку. Заметим, что подобная энергетическая оболочка  существует и у Земли, а также у человека, которую чаще всего называют энергетическим коконом. Эта  энергетическая оболочка может играть роль сенсорной оболочкой , экранирующей материальный объект от внешней  среды и составляющей его внешнюю "гравитационную сферу". Эта сфера может играть  роль мембраны в клетках живых организмов. Она пропускает внутрь только "отфильтрованные" сигналы, с уровнем возмущений, превышающий некоторое предельное значение. Аналогичные сигналы, превысившие некоторый определенный порог чувствительности оболочки, она может пропускать и в обратную сторону.           

Во-вторых, наличие у материальных объектов энергетической оболочки, выводит на новый уровень осмысления гипотезу французского физика Л. де Бройля о действительно универсальной природе корпускулярно-волнового дуализма.          

В-третьих,  в силу эволюционности строения материи, природа корпускулярно-волнового дуализма электрона может являться отражением корпускулярно-волнового дуализма фотонов. Это означает, что фотон, являясь нейтральной частицей, имеет мезонное строение и представляет собой самый элементарный микроатом, из которого, по образу и подобию строятся все материальные объекты Вселенной. Более того, это строительство осуществляется по одним и тем же правилам.        

В-четвертых, корпускулярно-волновой дуализм позволяет естественным образом объяснить феномен генной памяти (Генная память) частиц, атомов, молекул, живых организмов, давая возможность осознания механизмов такой памяти когда бесструктурная частица помнит о всех своих порождениях в Прошлом и обладает "интеллектом" к избранным процессам синтеза, с целью формирования новых "частиц", с избранными свойствами.  

3 Вопрос №42  Какие объекты изучает новое междисциплинарное направление синергетика?  Почему взгляд на мир через призму синергетики меняет наше представление о случайности и необходимости, эволюции и деградации?

«Краеугольным камнем» синергетики являются три основные идеи: неравновесность, открытость и нелинейность.

Состояние равновесия может быть устойчивым (стационарным) и динамическим. О стационарном равновесном состоянии говорят в том случае, если при изменении параметров системы, возникшем под влиянием внешних или внутренних возмущений, система возвращается в прежнее состояние. Состояние динамического (неустойчивого) равновесия имеет место тогда, когда изменение параметров влечет за собой дальнейшие изменения в том же направлении и усиливается с течением времени. Важно подчеркнуть, что такого рода устойчивое состояние может возникнуть в системе, находящейся вдали от стационарного равновесия. Длительное время в состоянии равновесия могут находиться лишь закрытые системы, не имеющие связей с внешней средой, тогда как для открытых систем равновесие может быть только мигом в процессе непрерывных изменений. Равновесные системы не способны к развитию и самоорганизации, поскольку подавляют отклонения от своего стационарного состояния, тогда как развитие и самоорганизация предполагают качественное его изменение.

Неравновесность можно определить как состояние открытой системы, при котором происходит изменение ее макроскопических параметров, то есть ее состава, структуры и поведения. В своей статье «Философия нестабильности» И. Пригожин пишет: «Наше восприятие природы становится дуалистическим, и стержневым моментом в таком восприятии становится представление о неравновесности. Причем неравновесности, ведущей не только к порядку и беспорядку, но открывающей также возможность для возникновения уникальных событий, ибо спектр возможных способов существования объектов в этом случае значительно расширяется (в сравнении с образом равновесного мира)».

Открытость – способность системы постоянно обмениваться веществом (энергией, информацией) с окружающей средой и обладать как «источниками» - зонами подпитки ее энергией окружающей среды, действие которых способствует наращиванию структурной неоднородности данной системы, так и «стоками» – зонами рассеяния, «сброса» энергии, в результате действия которых происходит сглаживание структурных неоднородностей в системе. Открытость (наличие внешних «источников» («стоков»)) является необходимым условием существования неравновесных состояний, в противоположность замкнутой системе, неизбежно стремящейся, в соответствии со вторым началом термодинамики, к однородному равновесному состоянию.

Нелинейностью называется свойство системы иметь в своей структуре различные стационарные состояния, соответствующие различным допустимым законам поведения этой системы. Всякий раз, когда поведение таких объектов удается выразить системой уравнений, эти уравнения оказываются нелинейными в математическом смысле. Математическим объектам с таким свойством соответствует возникновение спектра решений вместо одного единственного решения системы уравнений, описывающих поведение системы. Каждое решение из этого спектра характеризует возможный способ поведения системы. В отличие от линейных систем, подсистемы которых слабо взаимодействуют между собой и практически независимо входят в систему, то есть обладают свойством аддитивности (целая система сводима к сумме ее составляющих), поведение каждой подсистемы в нелинейной системе определяется в зависимости от координации с другими. Система нелинейна, если в разное время, при разных внешних воздействиях ее поведение определяется различными законами. Это создает феномен сложного и разнообразного поведения, не укладывающегося в единственную теоретическую схему. Из этой поведенческой особенности нелинейных систем следует важнейший вывод по поводу возможности из прогнозирования и управления ими. Эволюция поведения (и развития) данного типа систем сложна и неоднозначна, поэтому внешние или внутренние воздействия могут вызвать отклонения такой системы от ее стационарного состояния в любом направлении. Одно и то же стационарное состояние такой системы при одних условиях устойчиво, а при других – не устойчиво, т.е. возможен переход в другой стационарное состояние. Нелинейность также рассматривается как необычная реакция на внешние воздействия, когда «правильное» воздействие оказывает большее влияние на эволюцию системы, чем воздействие более сильное, но организованное неадекватно ее собственным тенденциям. Уточняя этот момент, скажем, что важным достижением синергетики является открытие механизма резонансного возбуждения. Оказывается, что система, находящаяся в неравновесном состоянии, чутка к воздействиям, согласованным с ее собственными свойствами. Поэтому флуктуации во внешней среде оказываются не «шумом», а фактором генерации новых структур. Малые, но согласованные с внутренним состоянием системы внешние воздействия на нее могут оказаться более эффективными, чем большие. Нелинейные системы демонстрируют неожиданно сильные ответные реакции на релевантные их внутренней организации, резонансные возмущения. В понятии нелинейности имплицитно заложено существование потенциальности как свойства (характеристики) данного типа систем. Качественно разные состояния одной и той же нелинейной системы альтернативны, то есть не могут актуально существовать в одной и той же системе одновременно. В тот момент, когда соответствующие определенному качеству системы стационарное состояние существует актуально (проявлено), то соответствующее другим качествам стационарные состояния существуют лишь потенциально, вне ее пространственно-временной определенности, так как могут быть актуализированы только при иных условиях.