Реферат: Реальность симхиона. Симхионная реальность
Реальность симхиона. Симхионная реальность.
Глейзер С.И.
Ноябрь 2006 года.
«…Интервалы времени, характеризующие
бренность атомов и бренность организмов,
различны по величине, но эти различия
меньше, чем можно было бы думать,
если бы в явлениях этих не было чего-то
общего…».
В.И. Вернадский, 1931 год.
В науке есть такое наблюдение. Любая новая идея очень постепенно завоевывает признание среди ученых. Однако происходит это совсем не путем переубеждения оппонентов, а путем, так сказать, естественной смены поколений исследователей. Оппоненты, противники новой идеи, уходят, а новое поколение исследователей принимает эту идею уже как совершенно очевидную. Поэтому, выдвигая новую идею, ее родоначальник должен набраться терпения: иногда ему так и не приходится увидеть торжества своего детища… Печально.
И еще о детище. Это на самом деле точное определение – идея есть детище ученого. Он болеет за него, переживает, проталкивает, гневается, бывает с ним не согласен, но – дитя есть дитя. И его родоначальник должен всё стерпеть, вынести, пережить. А дитя, детище, вырастая, приобретая силы и известность, становится всё более непокорным, своенравным, совсем не похожим на то, что было задумано изначально. И это тоже реальность, с которой вынужден считаться ученый. Последователи подхватывают его идею, придают ей подчас слегка другой смысл, иногда совсем другой, но – развивают ее, дают ей новый импульс к развитию, открывают ей новые горизонты. И не знаешь – радоваться этому неожиданному развитию событий, или горевать, видя, как на твоих глазах из твоего детища порождается форменная ересь!…
Всё это пишущему эти строки пришлось пережить самому в связи с формулированием мною некогда, в 1983 году, идеи симхиона и наблюдением за тем, что из всего этого вышло.
^ Немного лингвистики.
Не создавай новых сущностей – учил нас философ и ученый начала Х!У века Уильям Оккам. И я пытался остаться в рамках существующих терминов и понятий. Но – меня никто не понимал. И тогда пришлось придумать, сконструировать, сочинить новый термин, образ, слово, чтобы поняли, наконец. Что значит, например, слово «верую»? Да ничего, веруешь себе, ну и веруй дальше. А когда вместо него появилось понятие «кредо», то же самое слово получило совсем другое значение. Теперь это уже новая идея, то же слово, но с совсем другим содержанием, более сложным и насыщенным.
Ужели слово найдено? – писал А.С. Пушкин (роман «Евгений Онегин»). Слово «симхион» появилось на свет как удачная, или не совсем удачная, аббревиатура английского словосочетания «система индивидуальная, материальная, историческая» с прибавкой древнегреческого окончания «он», что должно было бы подчеркнуть принадлежность нового явления к миру материальных частиц.
Евг. Беляков, автор известного в Интернете труда «Диалектика ноосферы» (www.planetologija2005.narod.ru), уже широко использует этот новый термин «симхион». Там он обращает внимание на букву «м», третьей букве в слове, указывая на возникающую по этой причине «эвфонию» всего слова в целом. В данном случае, мы можем это понимать как «благозвучие», то есть некую внешнюю привлекательность, красивость искусственно придуманного слова. Ну и на этом спасибо. Так сказать, старались…
Но мы, со своей стороны, хотели бы привлечь внимание независимого читателя к другой, ко второй букве в том же слове: к букве «и». Она означает первую букву слова «индивидуальный». Слово это имеет во всех европейских языках множество значений, от индивида до индивидуалиста и, по большому счету, ни о чем таком особенном не говорит. Поэтому стоило бы вернуться к его первооснове, к его исходному содержанию, чтобы оттуда попытаться вывести нужную нам содержательность, а значит и обосновать совершенную необходимость включения буквы «и» в новый термин «симхион».
Древние римляне говорили: DIVIDE ET IMPERA – Разделяй и властвуй!
Отсюда понятно и само происхождение и точное, первоначальное значение слова «индивид» – неделимый в переводе с латыни.
Вспомним, что по древнегречески «неделимый» есть атом. Атом – слово, не испорченное множеством употреблений и иносказаний, и потому всегда сохраняющее свою конкретность. «Индивид», по латыни «individuum», имеет другую судьбу, связанную с его содержательной многозначностью и неопределенностью, почему мы и хотели бы вернуть ему – в рамках данной работы – его исходное содержание. А оно остается прежним – «неделимый», то есть некий аналог атома со всеми его особенными чертами и свойствами.
И это для нас самое важное в новом термине «симхион».
Симхион – означает неделимый! Этим словом, термином, понятием, мы обозначаем целый класс неких объектов материального мира, включающий в себя ряд единичных структур, от атома до человека, а может быть и дальше. Их общее отличие от всех остальных объектов – неделимость. Добавим сюда еще и исследованную нами способность к саморазвитию, о чем речь пойдет дальше.
^ Немного термодинамики.
Главная проблема, стоящая перед всеми попытками понять феномен живого, это второе начало термодинамики. По всем признакам каждый живой организм как бы противостоит, не подчиняется, игнорирует второе начало. В упрощенном виде этот физический закон гласит: всё нагретое – остывает, всё, собранное вместе, когда-нибудь рассеется в пространстве. И никогда – наоборот. То есть налицо необратимость процессов теплопередачи и статистического рассеяния. Это чистая физика.
А вот что говорит космология, физика, так сказать, «нечистая».
Всё нагретое остывает, но! Есть два уравнения теплопередачи: через вещество и через поле. В первое из них параметр времени входит в первой степени, что и подчеркивает необратимость рассеяния тепла в пространстве. А во второе уравнение параметр времени входит уже в квадрате. Что бы это могло означать? Да только то, что «теплопередача» через поле принципиально обратима! И ведь верно, реальное остывание вещества не заканчивается выравниванием температур между более нагретой и менее нагретой частями тела. Оно продолжается дальше, через излучение в пространство инфракрасных квантов. А они, кванты, описываются уравнением «теплопередачи» через поле как вполне обратимый процесс: параметр времени входит в соответствующее уравнение уже в квадрате. Как эту обратимость можно себе представить? А очень просто. Если есть эффект «синего смещения», возникающий при сближении светящихся звездных объектов, то можно себе представить и «ультрафиолетовое смещение», и «рентгеновское», и «гамма смещение». Все они могли бы возникать вблизи «черных дыр» или на этапах сжатия пульсирующей Вселенной. Тогда перспектива превращения инфракрасного кванта в гамма-квант была бы очень вероятной. А гамма-кванты, как известно, могут порождать уже и обычное вещество – что происходит при фоторождении электрон-позитронной пары. Так круг замкнется и обратимость тепловых процессов, но только во вселенских масштабах, из теоретической станет практической. Отсюда и отрицательный ответ на вопрос о возможности «тепловой смерти Вселенной»: она, смерть, невозможна (подробно см. нашу статью на эту тему: «Тень царицы мира» в журнале «Знание-сила», № 9, 1993 год).
Всё, собранное вместе, рассеивается в пространстве. Это еще одно, так сказать, «нетепловое», статистическое следствие второго начала термодинамики. Обычно оно не вызывает сомнений. Возьмите группу частиц и поместите их в замкнутом объеме. Через длительное время, учит нас статистика, они совершенно равномерно распределятся по всему дозволенному объему. И чем больше будет взято этих частиц, тем равномернее можно ожидать их распределения по объему. Всё верно. Но только вот такой вопрос: а если мы возьмем только одну частицу, что будет с ней? А ничего, она так и останется одна. Никакие ветры рассеяния на нее не подействуют, второе начало термодинамики останется для нее бессильным, не действующим. Ведь статистика работает с множеством частиц, а не с единичными. Но тогда другой вариант: а если эта группа частиц каким-либо образом ухитрится объединиться в одну, но более крупную частицу, что будет с ней тогда? И опять ничего. Она сохранится, останется неизменной «на вечные времена».
Нет статистики – нет второго начала!
Отсюда и вывод для групп, масс, скоплений материальных (вещественных) объектов во Вселенной: хочешь уцелеть под губительным ветром второго начала – образовывай единичные и неделимые объекты следующего уровня. Так возникли атомы, молекулы, живые клетки. Вот потому на них и не действует второе начало термодинамики. И не только на живые организмы, но и на единичные объекты нижележащих уровней – на отдельные атомы и молекулы. Вот потому они, группы отдельных частиц, и пытаются время от времени заново объединяться, сливаться, интегрироваться в единичные, и потому снова неделимые, объекты. Группы атомов объединяются в молекулы, группы молекул – в надмолекулярные комплексы (например, в полимеры), те – еще в какие-то образования, наконец, клетки – в многоклеточные организмы. Это и есть эволюция. Только надо правильно понимать – что именно эволюционирует в каждом данном случае.
По нашему мнению, здесь эволюционируют только симхионы.
^ Биография идеи.
Биография идеи, увы, неотделима от биографии её автора. В далеком 1966 году автор, тогда еще совсем юный студент-физик, заинтересовавшись биофизикой, поставил перед собой, как позднее стало очевидно, совершенно нереальную задачу. Юношеский максимализм не признавал задач малых, конкретных, реально достижимых. Только больших и великих. Хотелось много и сразу… А в биофизике, и вообще в биологии, была и есть только одна, достойная задача – проблема происхождения жизни. Вот над нею и начала работать и биться беспокойная и честолюбивая мысль начинающего ученого.
Подход, начатый автором, был неотличим от всех других попыток, часто тогда предпринимаемых в данной проблеме учеными-физиками. В чем специфика живого? В чем отличие живого от неживого? Какова термодинамика жизненных процессов? Какова роль второго начала термодинамики в биологии и почему живые организмы ему не подчиняются? Ученых-физиков, занятых этими вопросами, от студентов до академиков, оказалось в те годы так много, что они решили как-то самоопределиться, а поставленные задачи попытаться выделить в некую самостоятельную науку. Все эти спорные темы были, в конце концов, выведены из компетенции биологии и затем конституированы как предмет исследования совсем другой науки – «физики живых систем». Следствием этих процессов стало дублирование биофизического образования: появились отдельные и параллельные кафедры биофизики на физических и на биологических факультетах университетов. Так что автор оказался совсем не оригинален и не одинок в своих исканиях. За прошедшие сорок лет ими всеми было получено много важных и интереснейших данных, но проблема происхождения жизни так и осталась нерешенной.
Автор этих строк поначалу тоже оказался неоригинален. Столкнувшись с проблемой «неподчинения живого» закону возрастания энтропии, он несколько лет посвятил размышлениям о роли энтропии в жизненных процессах. Затем увязал эту проблему с другой – с перспективой «Тепловой смерти Вселенной», и пришел к умозрительному выводу, что жизнь во Вселенной рождена с «великой целью» - предотвратить эту самую «тепловую смерть». И в перспективе только равновесие «живая материя – неживая материя» даст нам устойчивую к действию закона возрастания энтропии Вселенную. И примерно до конца 1960-х годов эта идея оставалась в голове автора главенствующей.
С начала 1970-х годов начались поиски информационной специфики живого, опять же с позиций физических представлений. Статистическая теория информации оказалась бессильна объяснить процессы в живом, потребовались какие-то новые идеи. Таковой идеей явилась выдвинутая нами тогда идея «ценности» информации, измеряемая обычным коэффициентом полезного действия (кпд). Соотношение между физическими функциями «энергия» и «работа» регулируется как раз этим самым кпд. Эта, якобы промежуточная и чисто служебная величина кпд, на самом деле является важнейшей функцией – она измеряет информацию как физическую величину или, что то же самое, нестатистическую ценность информации. Для автора было большим и приятным сюрпризом, когда, спустя годы, он увидел, что сходные взгляды о равенстве нестатистической информации и кпд в механических и тепловых процессах развивал белорусский академик Альберт Йозефович Вейник (см. его книгу «Термодинамика реальных процессов», Минск, 1991). Потому для меня, как для автора, это большая честь поместить мои заметки на сайте, посвященном памяти А.Й.Вейника.
Очень скоро автору удалось в эксперименте подтвердить подобные «энерго-информационные» взаимодействия в живых организмах, измеряемые кпд, и реализуемые в процессах влияния физических факторов на биологические процессы. Удалось выделись и обосновать даже два типа энерго-информационных взаимодействий. Первое, когда компенсаторная реакция живого на физическое воздействие, в соответствие с реальным кпд, по энергетике меньше самого воздействия. Второе, когда реакция живого, в соответствие со спусковым, или сигнальным, характером физического воздействия, по энергетике оказывается много больше, чем было само воздействие. Первому типу энерго-информационных взаимодействий соответствуют монотонные, пропорциональные или почти пропорциональные, зависимости реакций живого на внешнее воздействие (давно известные в биологии закономерности «доза – эффект»). Второму, спусковому или сигнальному, типу взаимодействий соответствуют реакции скачкообразные или описываемые так называемыми логистическими кривыми (также хорошо известный в биологии закон «всё или ничего»). Здесь биологическая система реагирует на внешнее воздействие подобно триггеру или усилителю: она производит работу много большую, чем было воздействие, но уже за счет собственных внутренних источников энергии. Откуда и формальный кпд оказывается много больший единицы, почему нам и пришлось назвать его кпп – «коэффициент полезной передачи». Все эти данные были нами в свое время опубликованы (см. наши статьи: К информационному влиянию магнитных полей на биообъекты. В сб.: «Влияние магнитных полей на биологические объекты». Материалы Третьего Всесоюзного симпозиума. Калининград, 1975, стр. 44; а также: Управление в биологии: физические аспекты. Международный журнал «Биотехнология и управление», 1992, № 2-4, стр. 37-41) и встречены сообществом ученых полным молчанием…
Нам представлялось тогда, что возникновение живого из неживого происходит на пути преобладающего развития информационных взаимодействий второго рода (сигнальных) над энергетическими процессами в эволюции материи.
По мере углубления мысли в глубь биологических проблем, что неизбежно оказалось связано с конкретной работой автора в конкретном НИИ в качестве биолога-экспериментатора, ближе к середине семидесятых годов, точнее к 1974 году, стало ясно, что биологическое своеобразие живого не поддается даже мысленному физическому моделированию. Всё вроде бы то, а всё же – не то. Пример Э. Шредингера, с его книгой «Что такое жизнь? с точки зрения физика» вдохновлял, но не помогал.
К тому времени автор уже успел превратиться в профессионального биолога и оказался в состоянии смотреть на научные проблемы с соответствующей позиции. Более глубокое знакомство с материалистической диалектикой привело к неожиданной мысли: оказалось, что это только биология вполне объяснима с точки зрения философии, ибо биологические объекты и системы управляются диалектическими законами развития. И в биологии для философа всё ясно, понятно и объяснимо. А вот в физике, – увы, нет. Мир физических объектов упорно не подчинялся философским указующим доктринам, в особенности не желал он подчиняться главенствующей идее всеобщего развития. Там «другой товарищ правит бал», то есть второе начало термодинамики, неотвратимый и необратимый закон возрастания энтропии, предписывающий веществу и энергии всеобщую деградацию и рассеяние. И с этим надо было что-то делать. Вопрос стоял так: или материалистическая философия не верна (а с ней и вся биология), или же вся физика до сих пор необъяснима.
Вот где загадка мироздания: что такое физический объект с точки зрения философии и биологии, если с биологическим объектом для философии уже всё ясно?
Поэтому в какой-то момент автор решил идти путем от обратного, и однажды задался вопросом: а что такое физический мир, физические и химические объекты, с точки зрения биолога? И стал искать в неорганическом мире объекты и явления, напоминающие в той или иной степени известные живые организмы (или их отдельные черты). Или хотя бы подчиняющиеся законам диалектики, которые, как известно, предписывают материи развитие, только развитие, и ничего, кроме развития.
^ Открытие симхиона.
Про мир неживого в науке было известно всё, или почти всё. Задача облегчалась тем, что поначалу достаточно было обложиться учебниками и справочниками по физике, химии, астрономии, и просто их внимательно почитать, в поисках чего-нибудь, явно развивающегося. Помню сочувственные, критические, иронические и саркастические замечания моих друзей – экспериментаторов. Они упорно не хотели верить, что можно сделать что-то новое в науке, без нагромождения приборов, установок, компьютеров, без многочисленных коллективов ученых и инженеров, без миллионного финансирования, и без привлечения в качестве соавторов (и руководителей) «лучших умов» из Академии наук СССР.
Но мы «пошли другим путем».
Зная, как ведет себя живая клетка, автор начал искать нечто подобное в мире атомов и молекул. Вопрос был поставлен так: кто там, в микромире, может, подобно клетке, самопроизвольно, без затрат энергии, наращивать свою массу и усложнять свою внутреннюю организацию?
Атомы стабильны, как само мироздание. Недаром они называются неделимыми. Ничто их не может поколебать, изменить в ту или иную сторону. Как биолог я видел, что атомы – модель для саморазвития явно неподходящая. Ничего общего с пульсирующей живой и динамичной клеткой. Но как физик я знал нечто другое. Ядерные реакции, в которых ядра иногда сливаются, иногда делятся, на чем основана вся ядерная энергетика, привлекли мое внимание. Нет, я не собирался осчастливить человечество новыми видами или формами энергетики. Я просто задался вопросом: а почему в ядерной физике некоторые ядра только сливаются, а другие – только распадаются. Физика знает правильный ответ.
В природе идут легко, самопроизвольно, только те реакции, которые выделяют энергию вовне, которые энергетически выгодны. Они называются экзотермические (в химии) или экзергонические (в ядерной физике). На самом деле обратные реакции, с поглощением энергии извне, тоже идут, но гораздо реже, они менее вероятны. Они соответственно называются эндотермические и эндергонические. И вот, легко (в относительном смысле) идут реакции синтеза легких ядер, с выделением энергии, и реакции распада тяжелых ядер, опять же с выделением энергии.
Всё это давно известно физикам и энергетикам, вошло в учебники и в справочники, под названием «энергия связи нуклонов в ядре». Так вот, выделяют столь нужную нам ядерную энергию такие реакции, которые эту самую энергию связи повышают, увеличивают. А это синтез дейтерия и распад урана. Наружу выделяется так называемая свободная энергия, а остается в ядре – как квитанция о расходе – энергия связи. Это означает, что, чтобы разорвать эту связь, надо приложить соответствующую энергию, вернуть ее назад.
Е
сть даже соответствующий график «энергии связи ядер элементов как функция массового числа» (массовое число это сумма всех нуклонов в ядре). На помещенном ниже рисунке 1 (нижняя кривая) приведена в масштабе указанная зависимость, взятая из учебника.
Рис. 1. Нижняя кривая: средняя энергия связи нуклона в ядре
в зависимости от числа нуклонов в ядре. (Верхняя кривая –
см. дальше по тексту.)
Строго говоря, нижняя кривая отражает некую среднюю энергию связи в пересчете на один нуклон, которая и изменяется таким вот образом, в зависимости от числа нуклонов в ядре.
Размышление над видом этой кривой наводило на некоторые новые вопросы.
Ядро с числом нуклонов от двух и больше сравнительно легко, то есть с выделением энергии, может расти до значений в 50-60 нуклонов. Ядерная физика подтверждает эту возможность. Другое дело, что каждый новый шаг в синтезе ядра требует всё больше и больше энергии активации, а свободной энергии (энергии синтеза) выделяется всё меньше и меньше, но нас интересует сам принцип.
А что, собственно, происходит в вершине кривой, в точке насыщения, в районе ядер с 50-60 нуклонами? Там достигается равенство энергии активации процесса и выделяемой в ходе ядерного синтеза (или распада) свободной энергии. Прямая и обратная реакция становятся равновероятными.
Но что говорит химия об элементах вершины кривой? Там располагаются элементы группы железа: железо, кобальт, никель. Их ядра и являются самыми прочными и неразрушимыми во всей таблице Менделеева. Это – предел реакций синтеза, больше от отяжелевших ядер энергии не получить.
С правой ветки кривой идет аналогичный процесс распада ядер. Самое тяжелое ядро – уран при распаде выделяет максимум энергии при относительном минимуме энергии активации. Но каждый следующий шаг справа налево происходит всё труднее: свободной энергии выделяется всё меньше, а энергии активации процесса распада требуется всё больше. И, наконец, к точке группы железа наступает насыщение. Всё четко и логично.
Астрофизики давно уже наблюдают во Вселенной «необъяснимый пик концентрации» атомов железа. Есть так называемая кривая распространенности химических элементов во Вселенной. Там легких атомов очень много, но, по мере их утяжеления, их становится всё меньше, а к группе урана их становится совсем мало. Кривая так плавно спадает сверху вниз, если смотреть на нее слева направо. Но на ней, где-то в середине, вдруг возникает слабый, но хорошо заметный пик. Это и есть железо и его собратья: кобальт и никель.
Пик группы железа хорошо объясним. Поскольку энергетически выгодные процессы синтеза и распада ведут с двух сторон к одной и той же точке, к железу, то ясно, что с течением времени этого элемента будет заметно больше, чем всех других, что мы и видим на кривой распространенности химических элементов. На этот момент впервые обратил внимание известный астрофизик И.С. Шкловский, который подсчитал, что если дать всем ядерным процессам во Вселенной свободно развиваться, то через весьма отдаленное время, порядка «десять в степени 1500» лет, все атомы во Вселенной превратятся в железо. Мы эту теоретически допустимую перспективу тогда, в 1983 году, образно назвали «Железная смерть Вселенной»… (см. нашу статью «Как трудно быть симхионом» в журнале «Знание-сила», 1983, № 11, стр. 25-27).
На самом деле этого не произойдет. Потому что процессы синтеза и распада ядер не единственные в этом мире, о чем речь пойдет ниже. Здесь же важно подчеркнуть, что после железа ядерный синтез идет дальше. Пусть с трудом, пусть со всё большими затратами энергии активации, но ядра минуют стадию железа и углубляются в область энергетически совершенно невыгодных значений массовых чисел (числа нуклонов в ядре). И их не так мало. Медь, ртуть, свинец, серебро, золото – это всё примеры энергетически невыгодных атомов, образовавшихся когда-то с явным и большим перерасходом энергии активации. То есть энергии, когда-то затраченной на синтез этих ядер. Действительно, откуда в космосе взялись атомы тяжелее железа? Да только в результате их синтеза из более легких.
Итак, повторимся. Атом, в силу его стабильности, в качестве некоей модели живого никуда не годится. Но взглянем еще раз на рис. 1, на его нижнюю кривую. Что это будет? Ведь это будет уже не атом, это будет нечто совсем новое, это есть собственно процесс развития его ядра. Это развертка во времени некоего процесса, когда атом, вернее его ядро, постепенно претерпевает изменения. И на оси ординат вместо параметра Е (энергия) мы смело можем подставить параметр Т (время). И в результате указанных изменений ядро со временем наращивает массу, выкидывает излишки энергии наружу, усложняет структуру. А после некоторой вершины продолжает свой путь, правда, уже с поглощением энергии. Но наращивание массы и усложнение структуры продолжается. Ядро явно растет, поглощая нейтроны и альфа-частицы, практически питаясь ими. Вот она, искомая динамичная модель живого!
Да, но это будет уже не атом. Это будет процесс, растянутый во времени, где атомное ядро изменяется в ходе ряда последовательных реакций ядерного синтеза. А каждый данный атом есть только «моментальная фотография» всего указанного процесса. Осталось только как-нибудь назвать этот процесс, ибо никто его еще никак не догадался обозвать. Осталось придумать «новую сущность». Ею и стало слово «симхион».
Можно теперь и поспорить: был ли симхион действительно «придуман», или всё же на самом деле «открыт», так сказать, на кончике пера.
^ Немного истории науки.
Прежде чем автор посмел назвать «новую сущность», в данном случае слово «симхион», он погрузился в поиски возможных предшественников. Кто еще в истории науки обращал внимание на внешнее сходство, в смысле их неделимости, атома и живой клетки? Увы, никому до этого дела не было.
Забираясь в глубь истории науки всё дальше и дальше, минуя громкие авторитеты философии и физики семидесятых, шестидесятых, пятидесятых и сороковых годов, которым было просто нечего сказать по данному поводу, автор добрался до годов тридцатых. И только там нашлась одна-единственная работа, где указанные вопросы были впервые поставлены перед наукой, только там нашелся один ученый, который первым и последним задумался над этой аналогией. Этим ученым оказался выдающийся российский исследователь и философ Владимир Иванович Вернадский.
На одном из общих собраний Академии наук СССР, точнее 26 декабря 1931 года, В.И. Вернадский делал на первый взгляд рутинный доклад на тему «Проблема времени в современной науке». Мы позволим сделать краткие выписки из его текста, касающиеся нашей темы (сам доклад опубликован в книге: В.И. Вернадский. Размышления натуралиста. Пространство и время в неживой и живой природе. М., «Наука», 1975, стр. 29-33).
«Хотя числа для неделимых мира (атомов) и для неделимых жизни (клеток) получаются резко разного порядка, но порядки чисел сравнимы. Явление явно
имеет общие черты: большую величину размаха, неизбежность и неотвратимость бренности бытия, необратимость процесса…».
Кажется, здесь сказано было всё, или почти всё. Намек был достаточно прозрачен. Но сам В.И. Вернадский, подойдя совсем близко к идее некоего единства увиденных им в природе неделимых – атома и клетки, всё же не перешел грани и не постулировал этого явления как принципиально единого и универсального. А другие исследователи на догадку В.И. Вернадского не обратили никакого внимания ни тогда, в 1931 году, ни спустя десятилетия. Потому автор этих строк может тешить себя надеждой, что его прямым предшественником, идейным предтечей, оказался сам В.И. Вернадский!…
^ Жизненный цикл симхиона.
Теперь мы знаем, кто и как должен жить в мире атомных ядер, уподобляясь живой клетке. Здесь мы должны отвлечься от конкретных условий бытия атома или его ядра, а сосредоточиться на принципиальной стороне дела. Теперь атом – это умозрительная модель живой клетки, и потому попробуем проследить его (её) жизненный цикл от начала до конца, в предположении, что вокруг него все время сохраняется комфортная среда обитания. Другими словами достаточно энергий, так активирующих атомное ядро, что оно всегда готово к реакции синтеза или распада, а также достаточно «пищи» – нейтронов и альфа-частиц.
Итак, вначале симхион являет собой атом дейтерия. В свободном тепловом хаотическом движении он встречает, сталкивается, с другими атомами, частицами, летящими к нему с различными скоростями. Среди них встречаются и дейтроны, и альфа-частицы. Если встреча произошла удачно, ядро дейтерия поглощает частицу, проглатывает ее, соединяется с ней. В результате атом дейтерия превращается в атом гелия. Тот также живет в подходящей среде, где всего достаточно: и частиц, и энергии. Усиленное питание встреченными частицами приводит к неуклонному росту ядра нашего выбранного атома. Он здесь уже отяжелел, обзавелся внутренней структурой своего ядра, и являет собой уже совсем другой атом, чем был он в начале пути. Теперь это, скажем, кислород или кремний, хотя симхион, то есть частица с прошлым и будущим, остается всё та же, хотя и находится она уже в другом возрасте (весе).
Возраст железа – зрелость симхиона. Здесь его рост прекращается. Но он происходит дальше, хотя дается это ему, симхиону, всё труднее и труднее. Не будем переживать вместе с ним его зрелые, пожилые и старческие годы, а отметим только, что к стадии урана он приходит совсем дряблым, рыхлым и неустойчивым. Здесь любое внешнее вмешательство приводит к гибели симхиона, к его распаду на части, среди которых будут и отдельные нейтроны (в реакции распада ядра урана порождается несколько свободных нейтронов). Далее, свободный нейтрон в ходе реакции бета-распада превращается в протон, объединяется с соседним нейтроном и превращается в дейтрон. Этот объект (почти субъект) тоже симхион, потому он уже может сам начать дальнейший путь роста и развития, повторяя уже известный нам жизненный путь своего родителя. А это и есть размножение симхионов.
Итак, вот она, модель живого на атомном уровне. Это атомный симхион.
Но эта модель не только «иллюстрирует» клеточный цикл жизни, она сама его проживает от начала и до конца. Поэтому можно уже не говорить – модель, можно говорить – реальная система! Вот почему имело смысл сформулировать для атомов собственный цикл индивидуального развития – от тяжелого водорода до урана – как симхиогенез, по аналогии с онтогенезом в биологии, или полный жизненный цикл превращений симхиона на атомном уровне. Он, атомный симхион, здесь почти «живой»!… Ведь по внешним признакам он ведет себя точно также, как и настоящая живая клетка. Он рождается, растет, питается, стареет, распадается и производит на свет несколько вполне жизнеспособных потомков. Ну, чем вам не жизнь?!…
^ Эволюционный скачок.
Каждый раз, когда физики пытались моделировать жизненные процессы, они делали одну и ту же ошибку. Они предполагали, что жизненный процесс вообще и эволюция живого – это, по сути, одно и то же. Но это разные вещи, точнее эволюция есть только часть жизненного процесса.
Специфика живого состоит в комбинации двух независимых жизненных процессов: есть развитие индивидуальное и есть развитие эволюционное. В биологии первое называется онтогенез, второе – филогенез.
Онтогенез есть развитие отдельного организма от начала, от его рождения на свет, до конца, то есть до смерти, в случае многоклеточного организма или до митоза – деления на дочерние клетки, в случае одноклеточного организма. Это индивидуальное развитие, которое к эволюции по большому счету не имеет никакого отношения.
Филогенез есть развитие видов организмов, когда на базе существующего вида (видов) организмов возникают (правда, неизвестно как) новые, более совершенные виды. Филогенез и есть эволюция в собственном смысле слова.
Когда мы пытаемся моделировать жизнь, или живой объект, мы должны четко себе представлять: что конкретно мы ищем, конструируем, индивидуальное развитие или же развитие эволюционное.
То же самое касается и жизненного цикла симхиона, о чем так подробно мы рассказали выше. Симхиогенез есть индивидуальное развитие неделимой частицы микромира, в данном случае атома, от начала до конца. И никакой эволюции здесь нет, ибо вид частицы на всех стадиях ее развития остается тот же – это по-прежнему будет атом.
Эволюция начинается тогда, когда в ходе некоего другого, тоже процесса развития, появляется нечто качественно новое по сравнению с атомом: это – молекула. Рассмотрим две гипотетические реакции с участием дейтерия:
дейтрон + дейтрон = ядро гелия + энергия;
дейтрон + дейтрон = молекула дейтерия + энергия.
Разумеется, это будут некоторые идеализированные реакции, которые для простоты понимания мы не будем загружать промежуточными и излишними подробностями.
Итак, первая реакция – ядерный синтез. Выход свободной энергии очень большой. Вторая реакция – химическая. Выход свободной энергии тоже есть, но небольшой. Казалось бы, преимущество имеют те реакции, которые высвобождают больше энергии. В данном случае это первая реакция – реакция синтеза гелия. Это теоретически верно. Но практически, всё зависит от конкретных условий окружающей среды. Точнее, всё зависит от возможности встретить нужную энергию активации. Первая реакция выделяет больше энергии, но одновременно она требует и большей энергии активации. А в окружающей среде гораздо чаще встречаются меньшие энергии активации, чем большие. Это означает, что при прочих равных, то есть статистически, химические реакции образования молекул дейтерия будут происходить чаще, чем ядерные реакции синтеза гелия.
А теперь сравним результаты обеих реакций: ядро гелия и молекулу дейтерия. Какая между ними разница? Очень большая. Ядро гелия, обзаведясь электронами, станет атомом гелия. Молекула дейтерия останется молекулой: сложной организацией из двух атомов. Исходный материал одинаковый, всего пара дейтронов, а результат – абсолютно разный. Молекула дейтерия – это не просто сумма двух атомов. Молекула – это новое качество организации материи, по сравнению с простым атомом. А если это так, то закономерно возникает вопрос: а не является ли молекула новым единичным симхионом? Или же это просто сумма двух симхионов предшествующего уровня (атомного уровня)? Если это сумма, то перед нами уже скопление симхионов, то есть некая масса частиц, подверженная и подвластная закону рассеяния. Если же это единичный симхион, то он будет никак не подвластен этому закону. Где критерий такого различия?
Надо проверить молекулу на предмет соответствия ее понятию симхион. Может ли молекула развиваться? Может ли молекула переходить из одного состояния (одной химической формулы) в другое, более сложное (в другую химическую формулу), да еще и с выделением свободной энергии? Что мы знаем вообще о взаимопревращениях химических веществ?
Да, это возможно. Справочники по химии пестрят понятиями и значениями «теплоты образования» веществ. Так что переход одной молекулы в другую, с выделением энергии, очень даже возможен. И есть к тому же основания думать, что, начиная с некоторого момента, переход молекул друг в друга затрудняется, и становится возможен уже с поглощением энергии извне. Похоже, что молекула – это действительно симхион более высокого порядка. Для проверки этой догадки нам пришлось перерыть гору химических справочников в поисках некоей общей кривой зависимости энергии связи атомов в молекуле, то есть «квитанции о расходе свободной энергии», от числа атомов в молекуле. И такой зависимости мы не нашли. Никто, видимо, никогда не интересовался такой проблемой вообще. И тогда пишущему эти строки пришлось самому попытаться построить указанную зависимость.
^ Открытие молекулярного симхиона.
Это был конец 1975 года. Автор давно уже имел ученую степень по биологии, но по семейным обстоятельствам должен был перейти на совсем другую, не творческую, но лучше оплачиваемую административную работу. Субботники, воскресники, поездки на картошку, политзанятия, стенгазета, план, план-график, график, подведение итогов соцсоревнования, день качества, отпуска, больничные, распределение премий, всё это не вдохновляло молодого – тогда – ученого. Душа требовала праздника – чего-нибудь вечного и несуетного, удаленного от серых будней сове
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
Підсумкові контрольні роботи з математики у 5-6 класах
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Навчальна програма для учнів 5-9 класів загальноосвітніх навчальних закладів
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Серия "Энергетическая физика"
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Отчёт о научно-исследовательской работе за 2011 год
17 Сентября 2013