Реферат: Устойчивая целостность биологических и неживых систем

УСТОЙЧИВАЯ ЦЕЛОСТНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ И НЕЖИВЫХ СИСТЕМ

Появление в Украине уникальной медицинской аппаратуры - Комплекса спектральной коррекции – Аппарата КСК-БАРС (Свидетельство о государственной регистрации № 5545/2006 от 11.10.2006 г.), вызывает большой интерес к нему среди представителей научного и медицинского мира. Прежде всего, заслуживают внимания мировоззренческие позиции авторов этого изобретения, которые являются своего рода революционными взглядами на природу окружающего нас мира. Нам удалось побеседовать с идеологом теории, которая позволила сегодня немного изменить представления многих ученых и практиков о подходах к изучению Человека (собственно, и других живых организмов), а также и влияния на биологические объекты среды обитания.

^ Барзинский Валентин Павлович – автор ряда философских и публицистических статей в сфере энергоинформационных процессов, активной взаимосвязи различных факторов при рассмотрении Человека. Его следует рассматривать как целостную само достаточную систему, развивающуюся по высшим законам Природы и одновременно являющейся неотъемлемой частью всей многомерной Вселенной. Во всяком случае, его рассуждения об единых физических критериях устойчивой целостности живых и неживых систем, могут представить несомненный интерес для многих наших читателей.

Ранее, в своих интервью Вы неоднократно говорили о необходимости единства теории и практики в современных исследованиях окружающего нас мира. Вы являетесь одним из авторов необычного изделия медицинского назначения – Аппарата КСК-БАРС. Насколько при создании подобной аппаратуры требовалось углубляться в философские проблемы сотворения и существования Мира?

Одно без другого было бы невозможным. Мы живем в век информационных технологий. Нельзя поставить телегу впереди лошади и достичь каких-то позитивных результатов. Кстати, нашему коллективу также требовалось некоторое время, чтобы придти к определенным некоторым выводам, которые легли в основу создания Комплекса спектральной коррекции. Как пример, нужно было сформировать собственные представления об единых физических критериях устойчивой целостности живых и неживых систем, прежде чем их изучать, а также использовать результаты научных исследований в таких сферах, как медицина и ветеринария.

Вы рассматриваете Человека как некую физическую информационную систему, которая, по большому счету, является достаточно устойчивым образованием, но постоянно подверженным воздействию внешних и внутренних факторов?

Основной критерий устойчивости любой замкнутой физической системы, принятый в методологии линейной физики (энергия внутреннего взаимодействия элементов системы больше энергии внешних воздействий), заведомо не применим к состояниям, далеким от равновесия. Неравновесные системы принципиально открыты, поскольку и энергетически малое воздействие, если оно резонансно характеристическим особенностям системы, может привести к существенным изменениям. В этом смысле понятие замкнутой (не обменивающейся со средой веществом), а тем более изолированной (не обменивающейся со средой энергией) системы соответствует лишь некоторым искусственно созданным и специально поддерживаемым ситуациям (термостат, например), а по отношению к природным объектам оказывается основанным на идеализации.

Современные достижения и развитие квантовой физики только подтверждают эти выводы?

Более того, названный выше критерий заведомо ограничен уже по отношению к квантовым представлениям, поскольку внешнее воздействие может быть воспринято квантовой системой не при любой его энергии, а лишь при определенном, характерном для данной системы значении. Эти характеристические значения различаются для ядер, атомов, молекул на порядки, что и определяет существование иерархии уровней структурной организации материи, или «квантовой лестницы». Так удачно был назван ученым В.Вайскопфом тот абстрактный объект физической картины мира, который позволяет соотнести на основе квантовых принципов предметы разных физических теорий. Квантовая физика дает основание для объяснения устойчивости всех сложных систем, поскольку она выдвигает основания устойчивости их элементарных составляющих. Дискретность энергетических состояний ядер, атомов, молекул как квантовых систем определяет характеристические значения квантов энергии, которые эти системы могут поглощать, и соответственно наличие собственных характеристических частот спектров их излучения и поглощения. Что, впрочем, и было реализовано в Аппарате КСК-БАРС.

Расскажите об этом немного подробнее, чтобы было понятнее нашим читателям…

Интересно, что спектры ядер, атомов, молекул имеют «одно частичный» характер, т. е. представляют собой набор узких дискретных линий, в отличие от широкополосных спектров коллективных связанных состояний многочастичных образований. Между тем сами ядра, атомы, молекулы также являются многочастичными системами, однако имеют линейные «одно частичные» спектры, т. е. выступают как одна частица, что и позволяет им играть роль элементов по отношению к системам более высокой ступени квантовой лестницы. Если, как мы условились, считать эту способность проявлением тотальной целостности (тотальности) сложных систем, то в качестве физического критерия тотальности можно выдвинуть «одно частичность» спектров действия системы, т. е. наличие у нее собственных характеристических частот.

На уровне квантовомеханической теории свойство целостности выражается через описание системы одной волновой функцией.

Совершенно верно. Такое свойство проявляется не только микроскопическими объектами (ядро, атом, молекула). Существуют макроскопические квантовые эффекты (сверхпроводимость, сверхтекучесть), при которых система ведет себя как целое и описывается одной волновой функцией. Равновесные фазовые переходы второго рода приводят к образованию таких макроскопических квантовых структур за счет снятия хаотичных тепловых перемещений микрочастиц при сверхнизких температурах и установления глобальной когерентности их движения.

Однако для того чтобы система обладала высокой устойчивостью, необходима еще и периодичность волновой функции, описывающей систему...

«Если гамильтониан имеет дискретный спектр, - писал российский ученый И.Пригожин, - то и изменение волновой функции периодично». В свою очередь существование дискретных энергетических состояний системы (дискретный спектр гамильтониана) проявляется в дискретности спектров ее излучения и поглощения, а периодичность волновой функции свидетельствует об устойчивости системы, воспроизводящей себя как целое. Таким образом, И.Пригожин вплотную подошел к возможности формулировки того физического критерия устойчивой целостности систем, который мы рассматриваем. Но И.Пригожина интересовала как раз неустойчивость, необратимость неравновесных фазовых переходов. И он подчеркивал, что необратимость процессов может иметь место при выполнении необходимого условия, которое состоит в существовании непрерывного спектра функции Гамильтона для системы. Кстати, этот критерий (без использования понятия «тотальность») был сформулировал украинским ученым С.П. Ситько.

Таким образом, то различие незамкнутой, становящейся целостности, необратимой в своей невоспроизводимости, и целого на уровне тотальности, воспроизводящего процесс своего становления и сохраняющего себя как его известный результат, то философское различие, о котором шла речь в предыдущем параграфе, может быть выражено математически?

Безусловно. Обобщая условие необратимости, сформулированное для квантовых систем, И.Пригожин писал, что «необратимость может возникать в классических и квантовых системах, причем в обоих случаях только при условии, что оператор Лиувилля имеет непрерывный спектр». Говоря иными словами, дискретный спектр энергетических состояний системы и наличие собственных характеристических частот, связанных с переходом между этими состояниями, - это в соответствии с приводимым нами критерием признак тотальной целостности системы.

^ Следовательно, различие между объектами физики возникающего, и физики существующего может быть выражено математически, но связь между ними еще не столь ясна?

К сожалению. Правда, существует объект, сконструированный на основе квантовой механики, который оказался прототипом синергетической системы. Это обыкновенный лазер. Неравновесный фазовый переход, осуществляемый при определенной мощности накачки, приводит к тому, что атомы рабочего тела лазера начинают действовать скоррелированно, в результате чего лазер испускает монохроматический свет. Когерентность лазерного излучения - это, как и в случае со сверхпроводимостью, макроскопический квантовый эффект, но достигаемый в открытой системе за счет получения энергии извне.

Однако, насколько мне известно, лазер как синергетическая система не обладает даже той степенью структурной устойчивости, которую проявляют, например, диссипативные структуры…

Дело в том, что предельные циклы в решении нелинейных уравнений могут появляться только при наличии особых точек, чего нет в случае с лазером. Таким образом, хотя между становящейся целостностью процессов самоорганизации и тотальной целостностью структурных единиц материи можно расположить с позиций категориального анализа, диссипативные структуры, как целое, являющееся результатом процесса становления, все же это не дает еще оснований говорить ни о самоорганизации устойчивых систем квантовой физики, ни об устойчивости диссипативных структур, достаточно высокой, чтобы они могли выступать в качестве элементов других систем. Между тем последовательное проведение идеи развития в современной научной картине мира требует и того и другого. Действительно, вопросы типа генезиса химических элементов или соотношения популяции и организма занимают важное место в реализации эволюционного подхода в современном естествознании.

^ Новые возможности для решения поставленных выше мировоззренческих вопросов и методологических проблем появились благодаря новым открытиям в области физики живого