Саморазвитие природы

НОВЫЕ НАУЧНЫЕ ИДЕИ АВТОРА О САМООРГАНИЗАЦИИ ПРИРОДЫ

Чтобы в совершенстве понять всю самоорганизацию природы, на­до знать весь предыдущий опыт ее изучения, который изложен во всех книгах, хранящихся во всех библиотеках мира. Понятно, что сделать этого ни один человек не в состоянии. Чтобы упростить эту задачу, можно изложить важнейшие научные истины, открытые человечеством за все время существования. Это сделали американские ученые Р. Хайзен и Д. Трефил, выделившие двадцать таких великих истин (в изложении журнала "Наука и жизнь", № 5, 6 за 1992 г.).

A. Фундаментальные законы:

1. Вселенная регулярна и предсказуема.

2. Все движения можно описать одним набором законов (три зако­на Ньютона).

3. Энергия не исчезает.

4. При своих превращениях энергия всегда переходит из более по­лезных в менее полезные формы (это фактически первый и вто­рой законы термодинамики).

5. Электричество и магнетизм - две стороны одной и той же си­лы.

6. Все состоит из атомов.

7. Все - материя, энергия, квантовые характеристики частиц - вы­ступает дискретными единицами, и вы не можете измерить ни одну из этих величин, не изменив ее.

Б. Главные положения химии.

8. Атомы склеиваются электронным клеем.

9. Поведение вещества зависит от того, какие атомы входят в его состав и как они расположены.

B. Положения физики, включая астрофизику и космологию.

10. Ядерная энергия выделяется при превращении массы в энер­гию.

11. Атомы, из которых состоит все, сами состоят из кварков и леп - тонов.

12. Звезды рождаются, живут и умирают, как все остальное в мире.

13. Вселенная возникла в прошлом в определенный момент и с тех

Пор расширяется.

14. Законы природы едины для любого наблюдателя (это резюме

Специальной и общей теории относительности Эйнштейна).

Г. Положения геологии, геофизики и других наук о Земле.

15. Поверхность Земли постоянно изменяется, и на ее лике нет ни­

Чего вечного.

16. Все процессы на Земле происходят циклами.

Д. Положения биологии.

17. Все живое состоит из клеток, представляющих собой химиче­

Ские заводы жизни.

18. Все живое основано на одном генетическом коде.

19. Все формы жизни появились в результате естественного отбо­ра.

20. Все живое связано между собой (в этой фразе заключена суть всей экологии).

Эти истины, по существу, характеризуют главнейшие механизмы самоорганизации природы, т. е. отвечают на вопрос, как самоорганизу­ются ее отдельные части. Но за каждой истиной стоит огромное коли­чество научной литературы и понять их в единстве самоорганизации одному человеку почти невозможно.

Следующую по упрощенности ступень понятия самоорганизации, причем пока только отдельных природных систем, предлагают термо­динамика и синеэргетика, которые на основе введения абстрактных по­нятий пытаются систематизировать представления о самоорганизации в физике, химии, биологии, геологии, социологии. К числу используемых ими абстрактных понятий относятся энтропия, энергия, масса, равно­весные и неравновесные процессы, диссипативные структуры, откры­тые и закрытые системы, химические потенциалы, теория бифуркаций, локальные равновесия, принцип Онзангера, континуальные модели, температура и т. д. Эти науки позволяют использовать аналитический математический аппарат для количественной оценки некоторых эле­ментов самоорганизации природы, и это является одним из ее важней­ших достоинств.

Однако правильность тех или иных математических формул, при­меняемых в термодинамике, зависит от правильности введенных в них параметров. Достаточно одной неправильной величины в формуле раз­мером, например, в полстраницы, чтобы весь этот красивый замок ока­зался построенным на песке и рухнул. Правильность формул зависит от правильного понимания механизма действия того или иного явления самоорганизации. В частности, академик Ф. А.Летников при изложении самоорганизации (синэргетики) геологических систем отмечал сле­дующее: "Для создания моделей самоорганизации природных систем особое значение приобретает проблема понимания механизмов процес­сов структурирования, протекающих в жидких и твердых средах. Именно знание механизмов элементарных актов организации вещества позволит подниматься по иерархическим ступеням самоорганизации от микроформ к макро-мегаформам. Поэтому синэнергетика геологиче­ских систем прежде всего должна базироваться на выяснении механиз­мов структурирования, ибо только в случае выяснения механизма про­цесса можно использовать аналитический аппарат для оценки влияния различных факторов на процессы самоорганизации".

Меня заинтересовало, какие самые общие механизмы регулируют движение и соединение вещества в процессе саморазвития природных объектов, начиная от атомов и кончая формированием планетных сис­тем, т. е. каким общим закономерностям подчиняется связывание ато­мов в молекулы, молекул - в химические вещества, веществ - в мине­ралы, минералов - в породы и т. д.; как происходят движение и обмен веществ сквозь микропористые среды горных пород земной коры и в биологических клетках растений и живых организмов. Последнее осо­бенно важно потому, что обмен веществ - основа жизнедеятельности живой и саморазвития неживой материи, т. е. основа самоорганизации всей природы. Удовлетворительного ответа на эти вопросы в научной литературе не было, и это привело меня к необходимости самому сфор­мулировать идеи о таких механизмах, тем более что мной уже были проведены соответствующие исследования в геологи.

Я полагаю, что в основе самоорганизации природы лежат три ме­ханизма:

1. Контактно - соударительный закон.

2. Принцип устойчивости-энергоподвижности.

3. Молекулярно-кинетический механизм формирования поверхно­стного слоя воды как универсальный регулятор обмена веществ сквозь микропористые среды Земли.

В опубликованной ранее монографии "Система самоорганизации природы" (1998) я отмечал пять таких механизмов, но из них три пред­ставляется возможным объединить в один под номером 3, поскольку выявленные автором эффекты (микропородиффузионный каталитиче­ский эффект (МДК-эффект), давление разуплотнения поверхностного слоя жидкости и механизм диффузионного флюидозамещения при об­разовании гидротермально-метасоматических месторождений и магма­тических пород) связаны с деятельностью поверхностного слоя жидко­сти.

Может быть, некоторым читателям кажется несерьезным свести все многообразие процессов саморазвития природы всего лишь к трем положениям. Но тогда они могут обратиться к двадцати великим исти­нам науки и на их основании составить свои представления о самоорга­низации. Для этого потребуется познать их досконально по многим ты­сячам томов или изучить термодинамику, статистическую физику, си- нэргетику, занимающиеся самоорганизацией только отдельных слож­ных систем, а не всей природы, с использованием абстрактных понятий. У читателя есть выбор, и если его заинтересуют мои новые научные идеи, то более подробно привел их в монографии, а здесь - только в кратком изложении. Можно предположить, что это самые общие и наи­более простые для понимания закономерности, которыми определяется саморазвитие природы. Разрабатывая их дальше, можно, по-видимому, как каркасом, связать ими все остальные научные истины, открытые человечеством.