Саморазвитие природы

Роль соударений составных частей материи в ее самоорганизации

Практически каждый объект материального мира состоит из более мелких объектов и образуется в процессе их объединения по опреде­ленному морфогенетическому коду, начиная с атомов и молекул. Из ядерной физики известно, что атомы, в свою очередь, также состоят из более мелких частиц, а астрономия доказывает, что Земля является со­ставной частью Солнечной системы, а та - частью галактики, которая входит в метагалактику и т. д.

Каждая составная часть какого-либо субъекта природы до его об­разования могла двигаться в пространстве независимо от него и соуда­ряться с другими составными частями. В случае подобия их морфогене - тических кодов - "стыковочных узлов" - эти части объединяются и об­разуют объект, только если при соударении в точности совпадут их "стыковочные узлы", как, например, при стыковке космических кораб­лей. Если же этого совпадения не будет, то не будет и объединения со­ставных частей объекта и его самого тоже не будет.

Наиболее отчетливо роль соударений проявляется на атомно- молекулярном уровне самоорганизации материи. Частота соударения атомов и молекул достигает огромной величины - около 1010-1028 раз в секунду (Максвелл, 1968; Карапетьянц, 1994). Но при этом доля новых веществ, образующихся одновременно в процессе объединения моле­кул, совершенно незначительна - 10-15-10-20, т. е. подавляющая часть соударений не приводит к образованию новых веществ. Для каждого вновь образующегося вещества доля эффективных соударений различ­на. Именно это разнообразие в скоростях химических реакций - один из важнейших факторов, способствующих возникновению различий свойств химических веществ, без чего невозможно формирование от­дельных минералов и веществ. Соударения атомов и молекул, вероят­ностный характер их соединения играют здесь решающую роль.

Иными словами, соединение атомов и молекул в новые вещества происходит в процессе их хаотического вероятностного столкновения, когда очень высока доля неэффективных соударений, не приводящих к химической реакции. Однако именно это различие в соотношении эф­фективных и неэффективных соударений и является важным свойством Материи, способствующим ее разнообразию. Соударения молекул и атомов играют роль механизма, способствующего возможности прояв­ления различий в свойствах вещества, позволяя им в процессе свобод­ного движения-столкновения реализовать свое соединение в морфоге - нетических кодах.

На кристаллохимическом уровне самоорганизации материи соеди­нение атомов, ионов и молекул в кристаллы из раствора или расплава также происходит в процессе, если можно так выразиться, удачных и неудачных попыток встроиться в кристаллическую решетку минералов; при удачных происходит рост кристаллов, при неудачных - их раство­рение. Эти процессы отложения-растворения обратимы, при изменении внешних факторов могут сменять друг друга. Но их осуществление возможно в результате того, что молекулы, совершая постоянные теп­ловые хаотические движения, соударяются друг с другом и с поверхно­стями растущих кристаллов; за счет этого возможно достижение разли­чий в скорости роста кристаллов различных веществ при разных Р-Т условиях.

На породном уровне самоорганизации материи и уровне формиро­вания земной коры фактор соударения составных частей проявляется в некоторых процессах, где происходит образование субъектов путем сложения их составных частей. Например, при формировании терри - генных обломочных осадочных пород образование их разновидностей по величине обломочных частичек (конгломераты, песчаники, алевро­литы, глины) определяется их соударением в водном или воздушном потоке, когда происходят сортировка и отложение частичек по крупно­сти зерен и в зависимости от удельного веса. Движение-соударение частичек способствует сортировке, создавая им возможность свободно распределяться в пространстве в виде пород разного состава, т. е. свой­ство осаждаться под действием гравитации они проявляют в процессе многочисленных хаотических соударений.

Подобные явления происходят при кристаллизации магматических пород, когда движения-соударения образующихся кристаллов в про­цессе течения расплавов гравитационного осаждения увеличивают раз­нообразие пород.

В большей части процессов на породном уровне и уровне самоор­ганизации земной коры формирование объектов происходит путем пре­образования одних в другие метасоматическим способом, т. е. замеще­ния одного атома другим. Хотя при этом образуются крупные по разме­рам тела горных пород, минералов, фактор соударения также действует, но только на атомно-молекулярном уровне.

На допланетной стадии формирования Земли из протопланетного газово-пылевого облака фактор соударения проявляется в том, что час­тички вещества, хаотически двигаясь в космическом пространстве, со­ударяются, и если сила их взаимного притяжения достаточно большая, то они соединяются, увеличивая массу компактного вещества вплоть до размеров планеты.