Реферат Курсовая Конспект
Естественно-научные основы системы - раздел Науковедение, Электронная Библиотека Кафедры Национальная Безопасность Http://safety.sp...
|
Электронная библиотека кафедры Национальная безопасность
http://safety.spbstu.ru/book/
Целью исторического развития общества является его устойчивое развитие как хроноцелостный процесс удовлетворения потребностей настоящего и будущих поколений.
Однако далеко не каждая страна обеспечивает целостность сохранения развития - формирование и утилизацию идей, имеющих своим результатом неубывающий темп роста возможностей удовлетворять потребности в длительной перспективе.
В таком обществе, таких странах и регионах имеет место нарушение связей между прошлым, настоящим и будущим. В силу этого разрушается историческая хроноцелостность процесса, возникает перманентно-целостный процесс. Здесь имеет место ситуация, когда в течение одного исторического периода развитие сохраняется, а в течение другого - не сохраняется. Такую ситуацию мы связываем с понятием "неустойчивое развитие".
Развитие является неустойчивым, если оно не является исторически хроноцелостным. Здесь имеет место выполнение условий развития в текущее время, но не выполняются условия сохранения неубывающих темпов роста эффективности в будущем.
Исторический анализ показывает, что следствием неустойчивого развития являются стагнация социальной системы с последующей ее деградацией и гибелью. Невыполнение условия сохранения развития порождает ситуацию прекращения роста и развития системы, что приводит к стагнации. Дальнейшее уменьшение эффективности использования полной мощности приводит к деградации, а это, в свою очередь, порождает ситуацию неспособности за определенное время производить полезную работу, что означает гибель социально-экономического организма.
Отсюда следует, что причиной стагнации, деградации и гибели социальных систем является нарушение закономерностей хроноцелостного исторического процесса, которые и предопределяют сохранение, или, другими словами, устойчивость, развития общества как целого.
Полученный вывод и означает, что для обеспечения Устойчивого развития общества необходимо согласовывать практическую деятельность с естественно-историческими законами развития системы природа-общество-человек.
Но как это сделать в экологии, экономике, политике? Каждая из этих областей имеет свои принципиальные особенности, и основная трудность состоит в умении переводить на "законный" язык понятия и термины, принятые в той или иной предметной области.
Этим вопросам и посвящена, практически, вся вторая часть книги. В первой же части мы даем ту минимальную базу, которая облегчит понимание проблемы в целом.
ЧАСТЬ I
Естественно-научные основы системы
Глава 1
Антиномии диалектической логики
1. 1. Мы живем в мире, в котором HИЧЕГО HЕ ИЗМЕHЯЕТСЯ.
2. 2. Мы живем в мире, который ИЗМЕHЯЕТСЯ.
Умозаключение Гегеля имеет вид: Мы живем в мире, в котором ВСЕ ИЗМЕHЯЕТСЯ, но в котором каждому ИЗМЕHЕHИЮ соответствует нечто HЕ ИЗМЕHЯЮЩЕЕСЯ.
О пересечении мира математики
Глава 2
ОСНОВАНИЯ МАТЕМАТИКИ
Глава 3
ФИЗИКА
КАК НАУКА О МАТЕРИАЛЬНОМ МИРЕ
Общие законы природы должны быть выражены
через уравнения, справедливые во всех допустимых
координатных системах.
А.Эйнштейн
Формулы, к которым мы приходим, должны быть
такими, чтобы представитель любого народа, подставляя
вместо символов численные значения величин, из-
меренные в его национальных единицах, получил
бы верный результат.
Дж.К.Максвелл
Основные вопросы. Требование универсальности. Система пространственно-временных величин. Система LT как универсальный словарь базовых понятий прикладных математических теорий. Меры Пространства. Меры Времени. Стандартное изображение законов природы. Тензорное выражение закона природы. Обобщенные свойства систем LT. Иерархия величин. Энергия и мощность. Свободная и связная энергия. Температура и энтропия. Связь свободной энергии с потенциальной и кинетической. Поток свободной энергии и обобщенная машина. Классы систем реального мира. Замкнутые и открытые системы. (Определение замкнутой системы. Определение открытой системы.) Полная мощность. Полезная мощность и мощность потерь. Уравнение полной мощности. Связь мощности, энергии и энтропии. Различные формы энергии и мощности. Закон сохранения мощности. Равновесные и неравновесные системы. Диссипативные и антидиссипативные процессы. Устойчивость. Неустойчивое равновесие. Механизм устойчивой неравновесности. Механизм развития. Устойчивое развитие. Перспективы развития идей.
1. Основные вопросы
Физику можно разделить на экспериментальную и теоретическую. Экспериментальную физику прежде всего интересует: «Что измерять?» и «Как измерять?» Ключевой вопрос теоретической физики: «Какую физическую величину принять в качестве инварианта при исследовании тех или иных явлений материального мира?» Отсюда следует, что связующим звеном между экспериментальной и теоретической физикой выступает «Физическая величина». Она выполняет функцию ЭТАЛОНА.
2. Требование универсальности
Однако далеко не каждая величина может быть УНИВЕРСАЛЬНЫМ ЭТАЛОНОМ.
В соответствии с требованиями Дж.Максвелла, А.Пуанкаре, Н.Бора, А.Эйнштейна, В.И.Вернадского, Р.Бартини физическая величина является универсальной тогда и только тогда, когда ясна ее связь с пространством и временем. И тем не менее, до трактата Дж.К.Максвелла «Об электричестве и магнетизме» (1873) не была установлена связь размерности массы с длиной и временем, что и является причиной использования в качестве основных единиц не только длины и времени, но и массы.
Поскольку введение размерности для МАССЫ — [L3 T-2] — введено Максвеллом, вместе с обозначением в виде квадратных скобок, то позволим себе привести отрывок из работы самого Максвелла:
Дж.К.Максвелл. «Трактат об электричестве и магнетизме» (М.: Наука, 1989):
«ОБ ИЗМЕРЕНИИ ВЕЛИЧИН
1. Любое выражение для какой-нибудь Величины состоит из двух факторов или компонент. Одним из таковых является наименование некоторой известной величины того же типа, что и величина, которую мы выражаем. Она берется в качестве эталона отсчета. Другим компонентом служит число, показывающее, сколько раз надо приложить эталон для получения требуемой величины. Эталонная стандартная величина называется в технике Единицей, а соответствующее число — Числовым Значением данной величины.
2. При построении математической системы мы считаем основные единицы — длины, времени и массы — заданными, а все производные единицы выводим из них с помощью простейших приемлемых определений.
Следовательно, во всех научных исследованиях очень важно использовать единицы, принадлежащие системе, должным образом определенной, равно как и знать их связи с основными единицами, чтобы иметь возможность сразу же пересчитывать результаты одной системы в другую.
Знание размерности единиц снабжает нас способом проверки, который следует применять к уравнениям, полученным в результате длительных исследований.
Размерность каждого из членов уравнения относительно каждой из трех основных единиц должна быть одной и той же. Если это не так, то уравнение бессмысленно, оно содержит какую-то ошибку, поскольку его интерпретация оказывается разной и зависящей от той произвольной системы единиц, которую мы принимаем.
ТРИ ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ
3. (1) ДЛИНА. Эталоном длины, используемым в нашей стране в научных целях, служит фут, который составляет третью часть стандартного ярда, хранящегося в Казначейской Палате.
Во Франции и других странах, принявших метрическую систему, эталоном длины является метр. Теоретически это одна десятимиллионная часть длины земного меридиана, измеренного от полюса до экватора; практически же это длина хранящегося в Париже эталона, изготовленного Борда (Borda) с таким расчетом, чтобы при температуре таянья льда он соответствовал значению длины меридиана, полученному Даламбером. Измерения, отражающие новые и более точные измерения Земли, не вносятся в метр, наоборот, — сама дуга меридиана исчисляется в первоначальных метрах.
В астрономии за единицу длины принимается иногда среднее расстояние от Земли до Солнца.
При современном состоянии науки наиболее универсальным эталоном длины из числа тех, которые можно было бы предложить, служила бы длина волны света определенного вида, испускаемого каким-либо широко распространенным веществом (например, натрием), имеющим в своем спектре четко отождествляемые линии. Такой эталон не зависел бы от каких-либо изменений в размерах Земли, и его следовало бы принять тем, кто надеется, что их писания окажутся более долговечными, чем это небесное тело.
При работе с размерностями единиц мы будем обозначать единицу длины как [L]. Если численное значение длины равно l, то это понимается как значение, выраженное через определенную единицу [L], так что вся истинная длина представляется как l [L].
4. (2) ВРЕМЯ. Во всех цивилизованных странах стандартная единица времени выводится из периода обращения Земли вокруг своей оси. Звездные сутки или истинный период обращения Земли может быть установлен с большой точностью при обычных астрономических наблюдениях, а средние солнечные сутки могут быть вычислены из звездных суток благодаря нашему знанию продолжительности года.
Секунда среднего солнечного времени принята в качестве единицы времени во всех физических исследованиях.
В астрономии за единицу времени иногда берется год. Более универсальную единицу времени можно было бы установить, взяв период колебаний того самого света, длина волны которого равна единице длины.
Мы будем именовать конкретную единицу времени как [T], а числовую меру времени обозначать через t.
5. (3) МАССА. В нашей стране стандартной единицей массы является эталонный коммерческий фунт (avoirdupois pound), хранящийся в Казначейской Палате. Часто используемый в качестве единицы гран (grain) составляет одну 7000-ю долю этого фунта.
В метрической системе единицей массы служит грамм; теоретически это масса кубического сантиметра дистиллированной воды при стандартных значениях температуры и давления, а практически это одна тысячная часть эталонного килограмма, хранящегося в Париже*.
Но если, как это делается во французской системе, определенное вещество, а именно вода, берется в качестве эталона плотности, то единица массы уже перестает быть независимой, а изменяется подобно единице объема, т.е. как [L3]. Если же, как в астрономической системе, единица массы выражена через силу ее притяжения, то размерность [M] оказывается такой [L3 T-2]».
Максвелл показывает, что массу можно исключить из числа основных размерных величин. Это достигается с помощью двух определений понятия «сила»:
1) и 2) .
Приравнивая эти два выражения и считая гравитационную постоянную безразмерной величиной, Максвелл получает:
, [M] = [L3 T-2].
Масса оказалась пространственно-временной величиной. Ее размерность: объем с угловым ускорением (или плотностью, имеющей ту же размерность ).
Величина массы стала удовлетворять требованию универсальности. Появилась возможность выразить все другие физические величины в пространственно-временных единицах измерения.
Так выглядел результат в 1873 г., а еще раньше в 1716 г. к такой возможности пришел Герман, в так называемой Форономии.
3. Система пространственно-временных величин
В 1965 г. в Докладах АН СССР №4 была опубликована статья Р.Бартини «Кинематическая система физических величин». Эти результаты — малоизвестные, но имеют исключительно важное значение для обсуждаемой проблемы. В 1973 г. Р.Бартини показывал нам пожелтевший от времени лист бумаги с таблицей, написанной им в 1936—1937 гг. В этой таблице он установил пространственно-временную размерность любой физической величины и использовал ее для проверки аналитических выкладок. К аналогичному результату, но в 1967 г., пришел академик Е.Седов, а в 1969 г. — академики Л.Ландау и Е.Лифшиц.
В системе пространственно-временных величин размерность любой физической величины выражается ЦЕЛЫМИ (положительными или отрицательными) ЧИСЛАМИ. Здесь нет дробных степеней, которые лишают сам анализ размерности его прикладного значения (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Система пространственно-временных величин
4. Система LT как универсальный словарь базовых понятий прикладных математических теорий
Система оказалась универсальным словарем понятий для всех прикладных математических теорий. Это тот словарь, отсутствие которого заводит в тупик при попытке сконструировать формальную математическую теорию без использования физически измеримых величин. Хотя система универсальных величин весьма «проста» — это только «видимость». В настоящее время в работах физиков теоретиков по общей теории относительности используются еще «более простые» системы, построенные на одной размерной величине. Так, например, Дж.Уилер использует одну величину — длину [L], а Дж.Синг — только время [T]. Однако там возникают проблемы дробных степеней. По отношению к этим конструкциям система из двух единиц — длины [L] и времени [T] — может считаться не очень «экономной». Однако, хотя основных величин в системе только две, они имеют векторный характер, т.е. каждая из них имеет три орты.
Они обозначаются: — для ориентированных длин и — для ориентированных времен.
«Элементарный (3 + 3)-мерный образ можно рассматривать как волну и как вращающийся осциллятор, попеременно являющийся стоком и источником, образованным сингулярностью преобразований. В осцилляторе происходит поляризация компонентов фона, преобразование L ® T или T ® L в зависимости от ориентации осциллятора, создающего ветвление L- и Т-протяженностей. Элементарный осциллятор является зарядом, создающим вокруг себя и внутри себя поле» (Р.Бартини).
На такую же возможность (3 + 3)-мерного представления L и Т обращал внимание еще Ханкеле.
Если отбросить на время фиксированные индексы ориентации, то любая физическая величина представляется «брутто-формулой»:
, (3.1)
где R и S — ЦЕЛЫЕ (положительные и отрицательные) ЧИСЛА.
Все физически измеряемые величины выводятся из двух основных и представляются в виде произведения целочисленных степеней длины и времени . При различных R и S имеем: безразмерные константы, объекты геометрии , «временные» (в частности, частотно-временные) . Соединение «пространственных» и «временных» величин дает словарь универсальных понятий.
5. Меры Пространства
Если положить S = 0, то формула примет вид = = .
То есть после исключения понятия ВРЕМЯ, мы приходим к системе величин А.Лебега. Действительно: = длина; = площадь; = объем; = тор; = гипертор R-го порядка.
Считая размерную величину = длина — константой, как принято выражаться у Н.Бурбаки, явной аксиомой, мы получим понятие абсолютно твердое тело, имеющее колоссальное значение для «обоснования математики». При переходе в другую область, например, в гидродинамику, нам придется заменить явную аксиому
= const
на другую явную аксиому:
= const.
В новой «системе тел» по А.Лебегу «расстояние» между точками по-прежнему будет числом, но не будет «величиной» относительно «объема».
Но, если мы изучаем вращение свободных тел, то нам нужно рассмотреть произведение радиуса вращения на угловую скорость. Как известно, это произведение есть функция постоянная для всех тел, независимо от их размеров. Имеем:
= const.
Здесь появляется время.
Если положить R = 0, то формула (1) принимает вид:
= ,
то есть после исключения понятия длина, мы получаем систему понятий, описывающих ВРЕМЯ.
6. Меры Времени
При S > 0 имеем пространственные меры времени: — период; — поверхность времени; — объем времени.
При S < 0 — частотные меры времени: — частота; — угловое ускорение; — гиперчастота S-порядка.
Измерение времени существенно отлично от измерения «длины», так как не существует «абсолютно твердого тела», которое могло бы служить «мерой» интервала. Это второе положение должно выразить «Нетелесную сущность» понятия «время». Известна мысль Аристотеля: «время — число движения».
Но здесь нужно вспомнить о работе Дж.Б.Брауна, опубликованной в 1941 году. Он тщательно рассмотрел процедуру измерения времени.
Все знают, что время нельзя измерять «линейкой». Браун обратил внимание на измерение астрономического времени, которое состоит в получении «отсчетов» при совпадении определенной «неподвижной звезды» с перекрестием телескопа. Эти отсчеты названы «моментами». Наблюдатель называет эти «моменты» порядковыми числами и становится любимой фигурой тех математиков, которым желательно иметь «конструктивное определение натурального ряда». Однако этот наблюдатель ничего не может сказать о «расстоянии» между моментами, так как это требует гипотезы «равенства интервалов». Но математики очень красиво обошли эту физическую трудность. Было предложено «измерять интервал» между «моментами» с помощью угловой меры. Действительно, мы имеем плоское циклическое движение: звезда регулярно совпадает с перекрестием, а между двумя «моментами» находится под углом от 0 до 2 относительно оси телескопа.
Вывод из анализа процедуры измерения времени может быть такой:
Измерение времени использует циклический процесс, что сообщает характеру движения два свойства:
· · Дискретность отсчетов;
· · Замкнутость траектории.
Таким образом введены два класса понятий:
1)пространственные понятия ;
2)временные понятия .
Их соединение даст полную систему универсальных понятий .
7. Стандартное изображение законов природы
Оживим наши понятия. Если предыдущие рассуждения справедливы, то приравнивание величин = const может быть стандартным изображением законов природы.
(1609 г.) Закон Кеплера: «Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени заметает равные площади»
(1619 г.) Закон Кеплера: «Отношение куба радиуса планеты к квадрату периода обращения есть величина постоянная»
(1686 г.) Закон сохранения количества движения, или Закон сохранения импульса (Ньютон)
(1686 г.) Закон всемирного тяготения (Ньютон)
(1800 г.) Закон сохранения момента количества движения (Лаплас)
(1842 г.) Закон сохранения энергии (Р.Майер)
(1789, 1855 гг.) Закон сохранения мощности (Лагранж, 1789; Максвелл, 1855).
Мы видим, что наряду с хорошо известными законами: сохранения импульса, момента количества движения и энергии, обнаруживается и малоизвестный закон сохранения мощности.
8. Тензорное выражение закона природы
Согласно принципу инвариантности «общие законы природы должны быть выражены через уравнения, справедливые во всех допустимых координатных системах, то есть эти уравнения должны быть ковариантными относительно любых подстановок» (А.Эйнштейн).
Сущностью закона природы может считаться эмпирически подтвержденное обобщение — утверждение о том, «что некоторая величина остается инвариантом, независящим от выбранной системы координат (независящим от точки зрения наблюдателя) в определенном классе систем» = const.
Рассмотрим запись закона в координатах. С этой целью будем связывать величины таблицы Ди-Бартини с соответствующими тензорами. Сделаем оговорку относительно правила написания индексов. Степень длины (положительная) дает число контрвариантных индексов, которые будем писать справа вверху, а отрицательная степень времени дает число ковариантных индексов справа снизу. Для обратных величин индексы пишутся слева и меняются местами: отрицательные степени длины — ковариантны, а положительные степени времени — контрвариантны. При таком расположении индексов любая величина таблицы может быть легко опознана. Покажем это на примере кинематики точки. Уравнение в координатах принимает вид:
где — длина пути, пройденного точкой; — смещение; — скорость; — ускорение; — изменение ускорения; и т.д. = 1, 2, 3.
Следует заметить, что в приведенной записи ВРЕМЯ имеет три измерения, то есть мы работаем в (3 + 3)-мире Бартини, а не в (3 + 1)-мире Эйнштейна. Это различие масштабов времени по различным направлениям здесь закладывается с самого начала, что приводит к ясному пониманию неравенства «поперечного» и «продольного» времени, которое доставило массу неприятностей физикам начала XX века.
Запишем теперь известные законы в тензорной форме:
закон Кеплера: К = () = 0, или = 0;
закон Ньютона: Н = () = 0, или = 0;
закон Лапласа: Л = () = 0, или = 0;
закон Майера: М = () = 0, или = 0;
закон Максвелла: m = () = 0, или .
Подведем предварительные итоги.
9. Обобщенные свойства систем LT
Каждая величина — это, прежде всего, понятие, отражающее сущность — инвариант определенного класса систем реального мира, включая микро-, макро- и супермир. Каждая величина — это:
· · качественно-количественная определенность, где качество определяется именем, размерностью и единицей измерения, а количество — численными значениями величины;
· · тензор, как группа преобразований с инвариантом. Он может быть представлен как скаляр, вектор, полиэдральный вектор;
· · поток-волна, имеющий определенную размерность длины и частоты.
Переход от одной величины-понятия к другой означает переход к другой системе-механизму: с другой сущностью — инвариантом, другим качеством, другой группой преобразования, с другими волновыми потоками.
Система в целом — это, прежде всего, полная система универсальных понятий отображающих сущность систем реального мира.
Она является бесконечной. Это означает, что не существует ограничений на количество величин-понятий. В ходе развития научной мысли их список будет все время пополняться.
10. Иерархия величин
Система представляет иерархию вложенных понятий. Величина, являющаяся сущностью одного класса систем, может быть явлением-проекцией другого нижележащего класса систем. На данное время в вершине этой иерархии находятся понятия: мощность и мобильность (скорость переноса мощности). Другие величины имеют меньшую пространственно-временную размерность и поэтому могут быть выведены. Покажем это на примере величин, у которых размерность длины и времени одинаковые, но с разным знаком. Эти величины пересекают всю таблицу (см. рис. 3.1) по диагонали, разделяя ее на две части и образуя группу симметрично-инверсных, или «осевых», величин:
— константа;
— скорость;
— разность потенциалов;
— ток;
— сила;
— мощность.
Все представленные величины различаются по скоростям и являются вложенными одна в другую, образуя полиэдральный куб (рис. 3.2).
мощность
сила
ток
Рис. 3.2
Здесь наглядно видно, что величиной, объединяющей всю группу, является мощность. Все другие симметрично-инверсные величины являются составными элементами мощности и могут быть через нее выражены. В этом смысле мощность является наиболее общей величиной. Закон сохранения мощности имеет наибольшую силу, охватывая наиболее широкий класс систем. В классических консервативных системах требуется постоянство скорости. Это требование снимается при работе с инвариантом мощности.
В дальнейшем изложении это утверждение будет предметом специального рассмотрения.
11. Энергия и мощность
В системе энергия имеет размерность , а мощность — .
Основным свойством энергии является ее способность совершать работу в процессе превращения из одной формы в другую.
Основным свойством мощности является работоспособность в единицу времени.
По этой причине полная энергия Е произвольной системы является суммой двух частей:
1) 1) превратимой, или свободной, энергии В,
2) 2) непревратимой, или связной, энергии А (при данных природных и технологических условиях)
. (3.2)
12. Свободная и связная энергия
Если полное максимальное значение энергии системы обозначить Emax, а минимальное значение энергии — Emin, тогда мы получаем еще одно значение энергии, которое есть разность между максимальным и минимальным значением энергии — это «свободная энергия» В:
В = Eсвоб = Emax - Emin. (3.3)
Мы можем записать
Emax = Eсвоб + Emin. (3.4)
Минимальное значение энергии Emin называется «связной энергией» А. Обозначая «связную энергию» º «минимальной энергии» А = Eсвяз , получим
Emax = Eсвоб + Eсвяз , или Emax = В + А. (3.5)
Очевидно, что Emax в классической термодинамике называется полной энергией системы.
«Одномерное» пространство можно изображать в виде «отрезка», состоящего из двух компонент: «свободной» энергии и «связной» энергии. Изобразим это на рис. 3.3.
1 А 2 В 3
Eсвяз | Eсвоб | ||||
«связная» энергия | «свободная» энергия Eполн | ||||
полная энергия | |||||
Рис. 3.3. Одномерное фазовое пространство энергии
Очевидно, что на этой диаграмме любое состояние системы представляется точкой 2, которая лежит МЕЖДУ точкой 1 и точкой 3.
В зависимости от значения «свободной» и «связной» энергии состояние системы изменяется, что проявляется в перемещении «точки 2». При увеличении «свободной» энергии точка перемещается влево, а при увеличении «связной» энергии — вправо.
Состояние системы может быть определено по соотношению «свободной» и «связной» энергий. Понятно, что чем больше значение «свободной» энергии, тем выше работоспособность системы. Поэтому отношение «свободной» энергии к полной энергии определяет коэффициент полезного действия (КПД) системы:
(3.6)
Очевидно, что КПД системы достигает значения 1, когда «связная» энергия обращается в нуль, и, наоборот, — КПД системы достигает значения близкого к нулю, когда связная энергия приближается к значению полной энергии системы.
Поэтому очень важно правильно определить «полную», «свободную» и «связную» энергии системы.
Естественно в этой связи обратиться к термодинамике, где и было введено понятие термодинамического коэффициента полезного действия для паровых машин, когда появился цикл Карно. Впоследствии в уравнениях Гельмгольца и Гиббса была показана связь «полной», «свободной» и «связной» энергий для изотермически замкнутых систем. В уравнениях Гельмгольца эта связь выглядит следующим образом:
Eполн = Eсвоб + T × S. (3.7)
Здесь «связная» энергия представляется произведением температуры Т термометрического тела и энтропии S изолированной системы.
Однако, нетрудно убедиться в том, что понятия «температура» и «энтропия» в пространственно-временной системе отсутствуют. Это обстоятельство вынуждает нас рассмотреть эти понятия внимательней.
13. Температура и энтропия
Для определения связной энергии нужно измерять энтропию и температуру. Но что это такое?
Мы хотели бы обратить внимание на одну «физическую константу», известную как константа Больцмана. Константа Больцмана k = 1,38054 ´ 10-16 эрг×град-1 фигурирует в физике, как «постоянная» и связывает классическую термодинамику со статистической физикой, как в классическом случае, так и в квантовой механике. Действительно ли это «физическая постоянная»? Нетрудно доказать, что это не так.
Известно, что в школьной физике, да и в учебниках высшей школы, фигурирует формула:
E = pV = RT. (3.8)
Здесь E — энергия, накопленная в форме тепла в газе, p — давление газа, V — объем газа, R — газовая постоянная, T — температура газа.
Вообще говоря, такую зависимость теоретическая физика имеет только для «идеального газа».
Через некоторое время, когда было обнаружено, что теплоемкость газов различна и зависит от числа степеней свободы (которые считались определяемыми числом атомов в молекуле), было принято соглашение относить постоянную R не к одному молю газа, а относить на одну «степень свободы» молекулы — это соглашение превратило «газовую постоянную» в «константу Больцмана». Эта последняя выражается отношением газовой постоянной к числу молекул в грамм-молекуле.
k = R : N = 1,38054 ´ 10-16 эрг×град-1. (3.9)
Некоторое время спустя эту константу начали умножать на множитель, зависящий от сложности молекул, используя представление о степенях свободы. Формула (3.8) приобретает вид:
E = pV = nkNT, (3.10)
где E — энергия газа, p — давление газа, V — объем газа, kN = R — газовая постоянная, n — множитель, учитывающий число степеней свободы и принимающий значения: 3/2, 5/2, 7/2, … Через некоторое время спустя снова пришлось корректировать формулу теплоемкости газа, которая оказалась сама зависящей от температуры. Традиционный математический прием аппроксимации изменяющейся величины — это разложение в ряд по степеням независимой переменной. Возвращаясь снова к газовой постоянной (разложение в степенной ряд лишает эту величину статуса постоянной — теперь она переменная, представляемая суммой ряда) запишем разложение в ряд по степеням температуры:
E = pV = (R0 + R1T + R2T2 + R3T3 + …)T. (3.11)
Мы получили новый вид функции, выражающий ИЗМЕНЕНИЕ теплоемкости газа в зависимости от температуры, то есть установили, что газовая «постоянная» НЕ ЯВЛЯЕТСЯ «ПОСТОЯННОЙ», а что эта величина изменяется с изменением температуры. Формула (3.11) имеет очень громоздкий вид. Для уменьшения числа членов в степенном ряду можно заменить этот ряд некоторой новой буквой, заменяющей этот ряд. Выбираем для этого обозначения букву S. Имеем:
S = R0 + R1T + R2T2 + R3T3 + … (3.12)
Подставляем это значение в формулу (3.11), но не будем забывать, что скрывается за символом S:
E = pV = ST. (3.13)
Сравним формулу (3.13) с формулой (3.8) и зададимся вопросом: «На какой же формуле базируется статистическая физика?»
Ведь нельзя ПОСТУЛИРОВАТЬ в рамках одной и той же теории в качестве ИСТИННЫХ — ДВЕ различные формулы для одной и той же энергии газа.
Физик сразу же поймет, что буква S выбрана не случайно — да, это и есть ЭНТРОПИЯ. Нетрудно убедиться в этом, записывая выражение для «свободной энергии»:
F = pV - ST. (3.14)
Дифференцируя это выражение, мы получим хорошо известную формулу изменения свободной энергии:
dF = p dV + V dp - S dT - T dS. (3.15)
Интеграл от этого полного дифференциала возвращает нас к формулам (3.14) и (3.13). Для начала заметим, что для равновесных систем свободная энергия равна нулю. С другой стороны, обращаясь к формуле (3.11) и к формуле (3.13), зададимся не традиционным вопросом: «Что такое ЭНТРОПИЯ?», а вопросом: «Что мы измеряем, когда измеряем температуру?» Ведь измерение температуры задавалось правилом, что при постоянном давлении между температурой и объемом термометрического тела существует ЛИНЕЙНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ, которая и выражается ГАЗОВОЙ ПОСТОЯННОЙ. ЭТО означает, что приращение энергии газа выражается через приращение температуры.
Небольшое размышление показывает, что исторически термин температура связан с изменением объема термометрического тела и ПРЕДПОЛОЖЕНИЕМ О ЛИНЕЙНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭНЕРГИИ ТЕЛА ОТ ЕГО ОБЪЕМА. В этом случае в формуле (3.8) приращение энергии можно выразить через приращение объема, то есть:
dE = R dV. (3.16)
Здесь мы показываем, что измеряемой физической величиной, которую измеряла классическая физика и называла ТЕМПЕРАТУРОЙ, была величина изменения ОБЪЕМА термометрического тела, что мы делаем и в наши дни при использовании термометров расширения.
Обратимся к формуле (3.13) — здесь та же ситуация, только вместо буквы R стоит буква S. Но физический смысл остается без изменения — эта переменная величина связывает между собою энергию и объем термометрического тела. Имеем:
dE = S dV. (3.17)
При обсуждении парадоксального положения, связанного с использованием в основаниях статистической физики ДВУХ ВЗАИМОИСКЛЮЧАЮЩИХ ФОРМУЛ, приходилось слышать, что величина S существенно ПОЛОЖИТЕЛЬНА. И это положение не выдерживает критики: достаточно заполнить термометр расширения водой и нагревать от 0 до 40° по Цельсию, чтобы получить положительную величину прироста энергии (при уменьшающемся объеме) необходимо считать значение S отрицательным.
Еще в 1961 г. в одной из своих публикаций были показаны абсолютные отрицательные температуры при фазовых переходах, в окислительно-восстановительном потенциале и при фотохимических реакциях.
Вообще, абсолютные отрицательные температуры появляются там, где возможно устойчивое существование микрочастиц на верхнем и нижнем энергетических уровнях — например, фазовый переход и окислительно-восстановительный потенциал (железо-3 — более высокий энергетический уровень, чем железо-2). Фотосинтез: продукты фотосинтеза занимают более высокий энергетический уровень, чем исходные вещества.
Известна работа Э.Шредингера: «Что такое жизнь с точки зрения физики?». В ней Шредингер делает заявление, что растение питается «отрицательной энтропией». Проверка этого утверждения прямым расчетом показала, что Шредингер прав тогда и только тогда, когда температура листа растения имеет абсолютное отрицательное значение. Таким образом, «отрицательная энтропия» имеет ту же природу, что и абсолютные отрицательные температуры.
Вообще говоря, этот вывод хорошо объясняет, почему С.Подолинский, Э.Бауэр, В.Вернадский, а впоследствии и многие другие крупные ученые, для определения физических основ явлений жизни не стали обращаться к понятию ЭНТРОПИЯ, а использовали понятие «свободная энергия».
Мы вновь возвращаемся к этому понятию и хотим показать связь свободной энергии с другими видами энергии.
14. Связь свободной энергии с потенциальной и кинетической
Для установления связи мы будем использовать фазовые диаграммы, которые принято использовать при анализе работы различных машин. Мы можем показать эту связь на примере любого типа машин: механических, термодинамических, электрических, электромагнитных и др. Для простоты изложения воспользуемся обычным маятником (рис. 3.4).
Полная энергия маятника, состоящего из «пружины» и «массы» тела, будет при отсутствии «диссипативных» сил постоянна и состоять из «кинетической» и «потенциальной» энергии и еще какой-то «связной» энергии.
-F +F
Рис. 3.4. Обычный маятник
Наш «маятник» состоит из массы (размещен на тележке, которая катается без трения) и соединен с пружиной, которая обладает жесткостью K. В начальном положении сила натяжения-сжатия пружины равна нулю. Оттянем пружину до некоторой отметки на оси F, т.е. сообщим системе некоторое количество энергии, которое и будет «свободной» энергией. Отпустим тележку — она начнет совершать гармоническое колебание около положения равновесия. Общая и свободная энергия (из-за отсутствия диссипации) будут сохраняться, а «потенциальная» и «кинетическая» энергия будут переходить друг в друга. При этих взаимных переходах представляющая точка D будет перемещаться на отрезке 1—3.
Теперь мы должны «отождествить» наши точки 2 и 3 с точкой D; будем считать, что точка D находится в точке B, когда свободная энергия является «потенциальной» энергией; когда точка D находится в точке 3, то вся свободная энергия является «кинетической». Считая «кинетическую» и «потенциальную» энергию «компонентами» свободной энергии, мы можем рассматривать свободную энергию как векторную сумму своих компонент. Поскольку угол между кинетической и потенциальной энергией — прямой, а свободная энергия — постоянна — инвариант, то представляющая точка D будет описывать окружность (рис. 3.5).
Рис. 3.5. «Гармоническое колебание» обычного маятника
Когда точка D находится в точке 2 — вся свободная энергия находится в форме потенциальной энергии. Когда D проходит через центр окружности, мы имеем равенство кинетической и потенциальной энергии. Приход в точку 3 соответствует пробеганию тележки с максимальной скоростью через нейтральное положение пружины — вся свободная энергия представлена в форме кинетической энергии. При движении по нижней полуокружности точки D происходит сжатие пружины. В точке 2 вся свободная энергия в потенциальной форме сжатия пружины. Следующий оборот точки D возвращает систему в исходное состояние.
Глава 4
Химия
Как наука о преобразованиях вещества и энергии
Ответ на вопросы, которые остаются без ответа, заключается в том, что они должны быть иначе поставлены. | ||
Гегель | ||
Гораздо труднее увидеть проблему, чем найти ее решение. Для первого требуется воображение, а для второго только умение. | ||
Бернал |
О замысле. Фотохимические преобразования. Фотоэффект и радиационная теория катализа А.Эйнштейна. Не является ли кинетическая энергия молекул лишь проявлением поглощенных ФОТОНОВ. «Плененное» излучение. Формы проявления фотона. Механизм взаимодействия фотонов с молекулой (атомом). Эффект нагревания и химическая реакция. Резонансные частоты фотоэффекта. Эффект парциального давления газа. Фотоника. Фотохимическое равновесие. Уравнение реакций. Константы фотохимического равновесия. Тепловой эффект химической реакции. Энергия активации. О митогенетическом излучении и сохранении мощности.
Теперь, мы можем говорить о ХИМИИ, которая должна принять «эстафетную палочку» от физики.
Фотоника
Так как отсутствует название для фотохимических реакций, где уравнения и константы равновесия пишутся с участием фотонов определенных длин волн или определенных частот, то теоретическое описание таких реакций мы будем называть ФОТОНИКОЙ.
Запишем традиционно химическую реакцию между АТОМАМИ натрия и хлора:
Na0 + Cl0 = NaCl + Q. (4.3)
Здесь Q —тепловой эффект реакции.
Тепловой эффект химической реакции
Мы еще не выразили тепловой эффект химической реакции Q через участников реакции при полном описании. Нетрудно видеть, что тепловой эффект химической реакции легко выражается через фотоны. Алгебраическая сумма поглощенных и излученных фотонов дает выражение для теплового эффекта реакции.
Глава 5
БИОЛОГИЯ
Переход от классической термодинамики к электродинамике Г.Крона
Переход от классической термодинамики с ее классическим «циклом Карно» к электродинамике Г.Крона состоял в том, что Крон принял во внимание КОЛИЧЕСТВО этих циклов Карно, совершаемых за единицу времени. Так появляется ЧАСТОТА совершаемых циклов за единицу времени. Если принять во внимание, что цикл Карно пропорционален ЭНЕРГИИ, совершенной за цикл, то умножение этой энергии на ЧАСТОТУ — дает нам выражение МОЩНОСТИ. Измерение именно МОЩНОСТИ в виде «индикаторной лошадиной силы» и приводит к путанице, когда мощность пытаются переводить термином «сила». Забавно отметить, что ни один «нотариально заверенный марксист» не заметил, что весь «Капитал» Маркса написан в терминах МОЩНОСТИ, а термин Kraft — был переведен, как «сила». В этом смысле и не существует «марксизма», как «идеологии».
Отношение к Марксу можно выразить следующим образом — этот очень образованный человек ставил себе задачу описать закон исторического развития человечества, но так и остался на уровне постановки этой задачи... После фундаментальных работ И.Канта и Г.Ф.В.Гегеля — такая задача уже не казалась чем-то из ряда вон выходящим. Но эта задача неразрешима на уровне закона сохранения энергии, а принцип СОХРАНЕНИЯ МОЩНОСТИ появился только после работ Дж.К.Максвелла. Это лишало необходимой научной базы саму возможность реализации замысла. Без этого принципа мы не в состоянии ответить на вопрос о природе такого явления, как ОРГАНИЧЕСКАЯ ЖИЗНЬ. Поскольку марксизм был превращен в «символ веры» — мы имеем все логические следствия ожесточенной борьбы за признание этой новой конфессии...
Обобщающие выводы и постулаты
Постулат существования. Постулат сохранения. Постулаты изменения.
Устойчивость развития глобальной системы
Глава 1
Глобальная эволюция
как устойчиво неравновесный процесс
Принципиальное различие между локальным и глобальным процессом эволюции. Локальный процесс. Глобальный процесс. Механизм роста. Механизм развития(естественный отбор). Механизм ускорения развития — конкурентная борьба. Неустойчивое равновесие третьего рода. Магистраль эволюции.
Принципиальное различие между локальным и глобальным
Процессом эволюции
Существует принципиальное различие между совокупностью всего живого, населяющего планету, и отдельным живым организмом: смертность индивидуума и геологическая вечность явлений жизни в процессе эволюции. Имеет место противоречие между глобальным и локальным процессами, которое разрешается на протяжении четырех миллиардов лет.
Так же как и при выполнении работы, любой трудовой акт предполагает затрату времени и мощности. Это положение в равной мере относится к любому виду деятельности, будь это сфера материального или духовного производства.
Не существует ни одного примера, который опровергал бы это положение.
Реализованная возможность и мощность потерь
Реализованная возможность субъекта труда является частью его полной мощности. Эта часть определяет полезную мощность субъекта труда. Другая часть полной мощности бесполезно рассеивается и теряется, составляя мощность потерь.
Элементарная схема производственного цикла
В соответствии со сказанным, любой производственный процесс, можно представить как систему преобразования материальных потоков, имеющих размерность меры мощность. Элементарный цикл такого процесса выглядит так (рис. 7.2):
|
N P
G
Рис. 7.2
Здесь материальный поток, поступающий на вход системы и характеризующий ее полную мощность, обозначен N. Материальный поток, характеризующий полезную мощность на выходе системы, — Р. Мощность потерь обозначена символом G.
Полная мощность может быть представлена как сумма полезной мощности и мощности потерь:
N = P + G.
Отсюда следует, что мощность потерь находится под контролем полной и полезной мощностей. Уменьшение мощности потерь может быть достигнуто (при постоянстве полной мощности) только за счет увеличения полезной мощности (производительности труда), а оно, в свою очередь, — за счет повышения эффективности использования полной мощности, т. е. за счет повышения КПД орудий труда и качества труда.
Бюджет социального Времени
Полный бюджет социального времени делится на две части, сумма которых всегда равна единице (но сами доли могут изменяться), на НЕОБХОДИМОЕ социальное время и СВОБОДНОЕ социальное время.
Инвариантный объект
Здесь осуществлено введение инвариантного объекта, который представлен ПОСТОЯHHОЙ, ИHВАРИАHТHОЙ площадью геометрической фигуры. Имеется неявное утверждение, что все возможные изменения, которые происходили с перераспределением в бюджете социального времени по ходу исторического развития человечества, никогда «не убегут» с представленного изображения.
Существуют ДВА способа сокращения рабочего времени: 1) способ сокращения численности работающих; 2) способ сокращения продолжительности рабочего «года», т.е. способ сокращения числа рабочих часов в течение года.
Если бы эти способы начал рассматривать математик, то он мог бы сказать, что в этом геометрическом образе нет никакого противоречия: по одному направлению мы сокращаем численность занятых в системе общественного производства, а по другому (ортогональному или независимому) сокращаем общее число человеко-часов рабочего времени в астрономический год. Так как способ изображения реальных противоречий при разработке математических моделей HЕ ИЗВЕСТЕH, то и получаемые «математические модели» оказываются не адекватными реальному историческому процессу. Способ математического закрепления ПОHЯТЫХ противоречий и есть то, что отличает данную теорию принятия решений от ВСЕХ ДРУГИХ «математических моделей исторического развития» (хотя ни одной более или менее сносной модели такого рода пока никто и не предъявил). Следование логике исторического развития и есть то, что составляет неразделимое единство научного предвидения устойчивого развития с принятием решений на основе объективных законов исторического развития.
Экстенсивный рост
; ; . (8.9)
Рост возможностей осуществляется за счет увеличения потока потребляемых ресурсов и без изменения эффективности их использования.
Классификатор идей
Можно следующим образом классифицировать научные идеи, которые обеспечивают рост возможностей общества как целого.
Первый класс — это идеи о новых источниках мощности более эффективных, чем старые.
Второй класс — это идеи новых машин, механизмов и технологических процессов с более высоким коэффициентом полезного действия.
Третий класс — это идеи о повышении качества управления о более точном соответствии выполняемых работ общественным потребностям, о более совершенном механизме общественного устройства.
Однако факт наличия идей является только необходимым, но не достаточным условием РАЗВИТИЯ.
Из того обстоятельства, что идея существует, еще не следует ее «мгновенная» реализация в действующей материальной конструкции, использование которой на практике и приводит к действительному росту возможностей. Требуется ВРЕМЯ на практическую реализацию ИДЕИ; включая весь «жизненный цикл» идеи от ее «рождения» до превращения в работающую систему. Естественно, что время реализации идеи, неразрывно связано с темпом роста возможностей. Чем меньше времени расходуется на реализацию идеи, тем быстрее достигается необходимый эффект — повышение скорости роста возможностей.
Человек — общество — развитие
Конечно, для каждого конкретного общества (страны) механизм материализации идей имеет свои специфические формы. Однако «общество, способное использовать идеи, появляющиеся в сознании отдельного индивидуума, для роста возможностей общества как целого, и использующее рост возможностей общества, как целого, для формирования индивидуума, способного генерировать новые идеи, — будет обладать наиболее быстрым темпом роста ВОЗМОЖНОСТЕЙ».
Хроноцелостность процесса развития
Это положение полностью согласуется с естественно-историческим хроноцелостным процессом развития Живого на Земле. Хроноцелостность процесса есть естественно-историческая закономерность процесса, где прошлое, настоящее и будущее связаны единой цепью, сохраняющей процессы развития в пространстве—времени.
Закон возвышения потребностей
Процесс генерации идей, за счет которых и осуществляется сохранение развития общества, является весьма специфическим процессом всеобщего труда — труда как ТВОРЧЕСТВА. Последний вид деятельности, как вид ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, уже не является «трудом» в классическом смысле — он является творчеством.
Источник исторического развития
Таким образом источником исторического развития общества является противоречие (проблема) между его возможностями и потребностями. Это противоречие разрешается с помощью ИДЕЙ, реализация которых обеспечивает рост возможностей и удовлетворение потребностей. Следовательно, движущей силой исторического РАЗВИТИЯ общества являются люди, члены общества, способные генерировать и воплощать в жизнь идеи, обеспечивающие рост возможностей не только для текущего времени, но и в будущем.
Неустойчивое развитие
Развитие является неустойчивым, если оно не является исторически хроноцелостным. Здесь имеет место выполнение условий развития в текущее время, но не выполняются условия сохранения неубывающих темпов роста эффективности в будущем.
Чем объяснить существование объединений людей,
Глава 9
Введение
20 октября 1987 г. на Пленарном заседании 42 сессии Генеральной ассамблеи ООН была принята резолюция с определением основного принципа устойчивого развития Человечества.
Принцип устойчивого развития
(одобренный ООН в 1987 г.)
1. 1. «Устойчивое развитие подразумевает удовлетворение потребностей современного поколения, не угрожая возможности будущих поколений удовлетворять собственные потребности.
Этот принцип должен стать центральным руководящим принципом ООН всех Правительств и министерств, частных компаний, организаций и предприятий».
Справка. В 1992 г. на Конференции в «Рио» принципы устойчивого развития были приняты главами Правительств более чем 150 стран.
Спустя 12 лет в 1999 г. на Международных конференциях под эгидой ООН обсуждается новое определение устойчивого развития в целом как УСТОЙЧИВЫЙ РОСТ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ*.
С учетом предыдущих глав нетрудно заметить, что противоречия в этих определениях нет. Оба определения выражают суть процесса Устойчивого Развития, но на разных языках. Первое определение дано на естественном языке обыденного сознания, а второе на научном языке в терминах измеримых величин.
Словосочетание «возможность удовлетворять потребность» есть бытовое понижение научного понятия «роста свободной энергии». И эту связь между понятиями возможность, потребность и полезная мощность мы подробно рассмотрели в предыдущей главе.
Основные выводы МКОСР
1. 1. За последнее столетие взаимоотношения между человеком и планетой, обеспечивающей его жизнедеятельность, в корне изменились — возникла угроза существования цивилизации и жизни на Земле.
2. 2. За последние 100 лет темпы потребления и, следовательно, экономический рост резко возросли. В производство было вовлечено столько ресурсов, сколько за все прошлые века существования человека.
3. 3. Процессы экономического роста, не согласованные с возможностями природной среды, явились причиной возникновения тенденций, влияния которых ни планета, ни ее население не смогут долго выдержать.
4. 4. Экономический рост разрушает природную среду, приводит к экологической деградации, а это в свою очередь подрывает процесс экономического роста.
5. 5. В настоящее время регионы мира сталкиваются с риском необратимого разрушения окружающей среды, который грозит уничтожением основ цивилизации и исчезновения живой природы Земли.
6. 6. Речь идет не об отдельных глобальных кризисах (экологическом, экономическом, продовольственном), а о едином кризисе глобальной мировой системы ЧЕЛОВЕК—ПРИРОДНАЯ СРЕДА.
7. 7. Скорость разрушения окружающей человека среды превосходит возможности современной науки в их осмыслении и не позволяет своевременно оценить происходящее, и внести соответствующие рекомендации.
8. 8. Если такой экономический рост сохранится, то через несколько десятилетий неизбежна деградация природной среды, а это в свою очередь приведет к подрыву всей экономики, всей системы жизнеобеспечения Земли.
Какие причины и симптомы побудили МКОСР
сделать такие выводы?
Комиссия выделила четыре основные причины:
· · экономический рост;
· · рост бедности;
· · выживание;
· · взаимосвязанные кризисы.
Рассмотрим их:
Необходим новый подход.
Нужен новый подход.
Нет просто экологических проблем, как нет и чисто экономических проблем, но есть единые проблемы развития окружающей человека среды.
Поэтому:
Экология и экономика должны быть полностью интегрированы в процессе принятия решений и подготовки законов не только для сохранения природной среды, но и для обеспечения социально-экономического развития.
Нужен новый подход.
Таковы основные причины, побудившие МКОСР сделать вывод о том, что экономический рост, основанный на безудержном потреблении ресурсов и прежде всего энергетических, породил
Глобальный кризис мировой системы
Прежние подходы устарели и только увеличивают неустойчивость и риск существования жизни.
Нужен новый подход к развитию, который бы обеспечил сохранение развития Человека во взаимодействии с окружающей его средой не в нескольких местах и на протяжении нескольких лет, а на всей планете и в длительной перспективе.
Зададим вопросы:
1. 1. Из какой известной экономической теории может следовать вывод о глобальной катастрофе по причине экономического роста?
· · Из теории Рикардо—Смита? Нет
· · Из теории Кейнса? Нет
· · Из теории Маркса? Нет
· · Из какой-либо другой? Нет
Этот вывод следует не из экономической теории, а из практических наблюдений явлений, имеющих место в окружающей Человека природной среде.
2. Почему, пользуясь широко известными и признанными мировым сообществом экономическими теориями нельзя сделать вывод о грозящей катастрофе?
Ответ очень простой. В них отсутствует такой компонент как взаимосвязь с воспроизводством природных ресурсов, отсутствует описание взаимодействия экономических и природных процессов, выраженное в естественных мерах, правила экономических отношений не согласованны с законами сохранения и изменения живой природы.
Природа в экономических теориях присутствует как «бесконечный» резервуар, из которого можно черпать (потреблять) ресурсы. В силу этого, экономический рост не знает границ, касающихся численности населения и уровня использования ресурсов, при нарушении которых может произойти катастрофа. В экономических теориях эти границы устанавливаются в виде:
· · изменения расходов;
· · изменения прибыли,
выраженных в денежной форме, не имеющей связи с состоянием и воспроизводством ресурсов природной среды, не имеющей связи с ее законами сохранения и изменения, что не дает возможности учесть угрозу внезапной утраты резервуара с ресурсами.
Следовательно.
Выход из мирового кризиса
Долговременное устойчивое развитие на основе законов живой природы должно стать целью всех стран мира.
Однако отсутствие у общества механизма согласования своих действий с законами природы тормозит достижение этой цели и ведет к коренному изменению существующих на планете структур. Многие такие изменения чреваты опасностью уничтожения жизни на Земле. Это новая реальность, от которой нельзя укрыться, должна быть поставлена на контроль.
Деятельность Человека должна быть согласована с законами живой природы. Только в этом случае можно добиться всеобщего процветания — устойчивого развития.
«Мы не прогнозируем будущего: наша задача — выступить с предупреждением, основанным на последних и надежных данных науки о том, что настало время для принятия решений, гарантирующих сохранение ресурсов, необходимых для развития нынешнего и будущих поколений. Мы заимствуем экологический капитал у будущих поколений, отнюдь не намереваясь и не имея возможности вернуть долг. Они быть может проклянут нас за наше расточительство, но никогда не смогут добиться возврата капитала. Мы ведем себя так по той причине, что некому заставить нас возвращать долги; будущие поколения сейчас не голосуют, они не имеют ни политической, ни финансовой власти; они не могут оспорить решения. Однако, большинство современных руководителей уйдут в мир иной и не увидят ужаса гибели живого. В то же время большая часть молодежи еще будет жить. Поэтому молодежи необходимо в первую очередь овладеть системой знаний, дающих возможность не только объяснять происходящее в мире, но и активно влиять на его сохранение и развитие.
Эффективные меры в области образования могут оказать существенное влияние на изменения в подходах, в социальных ценностях и идеалах. Они могут сыграть важную роль в переводе слов на язык практических действий в поисках путей устойчивого развития».
Что такое устойчивое развитие в трактовке Международной Комиссии ООН?
8. 8. Определение понятия
устойчивое развитие в трактовке мкоср
Устойчивое развитие — это такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу возможности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности.
Устойчивое развитие включает две группы понятий:
· · Понятия потребности и возможности, необходимые для существования, то есть для сохранения и развития.
· · Понятия ограничения, обусловленные состоянием технологий и организацией общества, накладываемых на возможности удовлетворять потребности.
2. Устойчивое развитие — это процесс изменений, в котором:
· · эксплуатация ресурсов,
· · ориентация технологического развития,
· · направления инвестиций,
· · учрежденческие изменения
находятся в соответствии как с текущими потребностями, так и с возможностями их удовлетворять в будущем.
В этом определении обращается внимание, на то, что должно сохраняться и, что должно изменяться:
· · сохранению подлежит рост возможности удовлетворять потребности как сегодня, так и всегда;
· · изменению подлежат:
— — эксплуатация ресурсов;
— — технологическое совершенствование;
— — направления инвестиций.
Внимательный читатель обратит внимание на удивительную схожесть определений Устойчивого развития, данных в предыдущем разделе и здесь. В этом не было бы ничего удивительного, если бы не одно обстоятельство. Определения, данные в предыдущем разделе, полностью следуют из концепции С.А.Подолинского, предложенной 120 лет тому назад. К сожалению, в то время эта концепция не была востребована и в силу этого оказалась мало известной мировой научной общественности. Но в настоящее время эти идеи получили новое звучание и что, очень важно, совершенно независимо, что свидетельствует о неисчезающей потребности Человечества жить в гармонии с природой и ее законами.
Именно так Международная Комиссия по окружающей среде и развитию и понимает цели устойчивого развития. Для их достижения МКОСР предлагает решить следующие задачи.
9. 9. Задачи перехода к устойчивому развитию (на 1987 год):
1. 1. Оживление процесса роста.
2. 2. Изменение качества роста.
3. 3. Удовлетворение основных потребностей.
4. 4. Обеспечение устойчивого уровня численности населения.
5. 5. Переориентация технологий.
6. 6. Интеграция экологических и экономических аспектов в процессе принятия решений.
Центральной задачей устойчивого развития является необходимость взаимоувязки экологии и экономики. В реальном мире они интегрированы, однако, в практической деятельности экономические решения принимаются без учета воспроизводства природных ресурсов и других ограничений природной среды, вытекающих из законов ее сохранения и изменения. В силу этого имеет место искусственный разрыв связей между экономикой и экологией.
Так была поставлена проблема в 1987 году.
Со времени принятия указанной выше резолюции ООН прошло 13 лет.
Принимаемые меры не дают необходимого эффекта
И тем не менее, все эти меры не дают необходимого эффекта. Проблема все более обостряется. Почему? Стандартный ответ очень простой. Не хватает денег, чтобы обеспечить процесс перехода к устойчивому развитию. И это в ситуации, когда около 100 крупных банков подписали совместное заявление в поддержку принципов устойчивого развития. Ряд крупных транснациональных компаний заверяет в своей приверженности этим принципам.
Является ли мировой финансовый рынок силой, поддерживающей
устойчивое развитие или препятствующей ему?
Как мировой финансовый рынок включить в решение
проблем устойчивого развития?
Эти проблемы находятся в центре внимания всемирного Совета предпринимателей. Но как бы ни были они актуальны, эксперты WBSCD выделяют два Фундаментальных вопроса:
1. 1. Рынок — это цель или средство для достижения цели?
2. 2. Поощряют ли финансовые рынки только краткосрочные операции, игнорируя при этом социальные и экономические реалии?
Или
Финансовые рынки — это инструмент, с помощью которого можно поощрять не только краткосрочные операции, но и долгосрочные и который со временем станет барометром тревоги за сохранение окружающей среды, вознаграждая компании, ответственно относящиеся к людям и окружающей человека среде?
Интегральные оценки динамики глобальной системы
Блок продуценты (растительный мир)
Природный потенциал продуцентов (запас энергии фитомассы) определяется по формуле:
,
где — природный потенциал продуцентов (запас энергии фитомассы); — мощность потребляемых продуцентами ресурсов из неживой природы; S — мощность потока, солнечной энергии;
, (9.11)
— среднее значение мощности потока солнечной энергии; 11 — средний период колебаний солнечного потока; 0,03 — амплитуда колебаний (амплитуда вариации солнечной постоянной); — обобщенный коэффициент полезного действия продуцентов; — коэффициент отмирания фитомассы, имеющий размерность обратную размерности времени; — расход запаса свободной энергии продуцентов на сохранение и развитие.
Годовой расход запаса свободной энергии продуцентов на сохранение и развитие определяется в доле от накопленного природного потенциала растений:
,
где — коэффициент, характеризующий годовой расход природного потенциала продуцентов на сохранение и развитие их жизнедеятельности.
Поток представляет собой сумму двух потоков — поток расхода энергии на потребление первичной энергии из природы и поток расхода энергии на фотосинтез :
.
Потребление ресурсов из неживой природы описывается
; ,
где — обобщенный коэффициент ресурсоотдачи продуцентов; — параметр, зависящий от среднего интервала времени между затратами энергии, живым веществом и получением ресурсов из неживой природы.
Блок консументы (растительноядные)
Природный потенциал растительноядных (запас энергии):
, (9.12)
где — природный потенциал (запас энергии) растительноядных; — потребляемая растительноядными мощность продуцентов; — потребляемая растительноядными мощность из неживой природы; — обобщенный коэффициент полезного действия растительноядных в цикле преобразования потребляемой мощности в природный потенциал; — коэффициент отмирания природного потенциала растительноядных, характеризующий среднюю скорость убыли вследствие отмирания живого вещества консументов; — расход запаса свободной энергии растительноядных на сохранение и развитие.
Годовой расход запаса свободной энергии растительноядных:
,
где — коэффициент, характеризующий годовой расход природного потенциала растительноядных, расходуемого на сохранение и развитие их жизнедеятельности.
Поток представляет собой сумку двух потоков — поток расхода энергии на потребление природных ресурсов и поток расхода энергии на их переработку :
. (9.13.)
Потребление ресурсов из природы () описывается уравнением:
; ;
,
где — обобщенный коэффициент ресурсоотдачи растительноядных, — параметр, характеризующий средний интервал времени между затратой энергии растительноядными и получением природных ресурсов.
Блок конкументы (хищные)
Природный потенциал (запасы энергии) хищных:
, (9.14)
где — природный потенциал (запас энергии) хищных; — потребляемая хищными мощность растительноядных; — потребляемая хищными мощность из неживой природы; — обобщенный коэффициент полезного действия хищных в цикле преобразования потребляемой ими энергии в собственный природный потенциал; — коэффициент отмирания природного потенциала хищных, характеризующий среднюю скорость убыли вследствие отмирания живого вещества хищных; — расход запаса свободной энергии хищных на сохранение и развитие.
Годовой расход запаса свободной энергии хищных предполагается представляемым в виде:
, (9.15)
где — коэффициент, характеризующий годовой расход природного потенциала (запаса свободной энергии) на сохранение и развитие жизнедеятельности хищных.
Поток представляет собой сумму двух потоков — потока расхода энергии на потребление природных ресурсов и потока расхода энергии на их переработку :
. (9.16)
Потребление ресурсов из природы в энергетическом измерении моделируется уравнением:
; , (9.17)
где , — потребляемая хищными мощность ресурсов из природы, — обобщенный коэффициент ресурсоотдачи хищных, — параметр, характеризующий средний интервал времени между затратой хищными энергии и получением ресурсов из природы.
25. 25. Блок «неживое вещество»
Основное уравнение данного блока определяет динамику природного потенциала (запаса свободной энергии) неживого вещества
; , (9.18)
где — поток, характеризующий воздействия человечества на неживую природу; — обобщенный коэффициент полезного действия переработки микроорганизмами продуктов деятельности человечества и жизнедеятельности живого вещества в запасы природного потенциала неживой природы, — коэффициент диссоциации неживого вещества.
Указанный коэффициент зависит от потенциала микроорганизмов (живого вещества):
= .
Накопление отходов жизнедеятельности в природе представляется уравнением динамики их свободной энергии:
, (9.19)
где А — запас накапливаемой свободной энергии отходов и их анергии в природе.
Мы показали интегральные оценки динамики глобальной системы. Аналогичным образом могут быть представлены интегральные оценки и на локальном уровне: «Человек—общество—природная среда».
26. 26. Модель «Человек—общество—природная среда»
Структурная схема этого блока представлена на рис. 9.2. Мы не будем давать подробное описание этого блока, а приведем сводку основных формул для интегральных оценок динамики этой системы. В данной сводке все основные показатели представлены в двойственном выражении: энергетическом и денежном, что дает возможность обеспечить необходимый перевод (конвертацию) материальных потоков из одной единицы измерения в другую.
Блок население
Численность населения ():
, (9.25)
где — коэффициент рождаемости, — коэффициент смертности.
Темпы прироста населения ():
. (9.26)
Трудовая активность (,):
, , (9.27)
, ,
, . (9.28)
— занятость в течение года; — количество рабочих часов на одного работника в год; — средняя часовая полезная мощность; — средняя часовая оплата одного работника;
, , (9.29)
— средние затраты энергии; — тарифная ставка.
Блок сектор обеспечения населения (ОН)
Динамика производства товаров и услуг населению (): (продуктивность)
; , ,
; , (9.30)
где — производство товаров (стоимости) в денежном выражении за время t; — издержки производства (себестоимость); — норма прибыли.
Основные фонды (,):
, , (9.31)
— коэффициент сменности; — коэффициент износа;
, (9.32)
где — величина основных фондов в денежном выражении, — скорость прироста стоимости основных фондов.
Потери сектора
. (9.33)
Прибавочная стоимость (доход) (,):
, , (9.34)
.
Цена производства ():
. (9.35)
Средняя рыночная цена (): (на единицу энергоемкости товара i)
, (9.36)
— количество денежных средств у покупателя на покупку i-го товара.
Аналогичным образом составлены уравнения дляблоков «перерабатывающий сектор» (П)и«добывающий сектор» (Д).
Давая столь длинное формульное отступление от основного текста, мы преследовали только одну цель: показать, что все основныесоциальные, экономические, научно-технические, ресурсные элементы и показатели развития экологически совместимы и выражаются в терминах устойчиво измеримых величин. Все они имеют в качестве базовой величины — мощность.
Это означает, что экологически нет препятствий для согласования практической деятельности с естественно-историческими законами развития.
А это значит, что экологически нет препятствий для перехода к устойчивому развитию, которое и возможно только тогда, когда практическая деятельность, не противоречит естественным законам развития.
И все-таки, что означает переход к устойчивому развитию для экономики, финансов и политики?
Прежде всего, нам необходимо внести ясность в ряд ключевых экономических понятий, без которых не сможет обойтись ни одна финансовая система при переходе к устойчивому развитию.
Глава 10
Общая действительная себестоимость
Общая действительная себестоимость =
.
Глава 11
ФИНАНСЫ
и
Коэффициент совершенства технологий и качества организации трудового процесса мультипликативно связывают
Потребляемую обществом мощность (выраженную в КВТ)
Технологическая возможность
, (11.17)
P — является мерой скорости выпуска продукции.
Временной интервал инвестиционной привлекательности
рис. 11.3
Инвестиционная привлекательность
. (11.29)
Типы рисков
Указанные факторы являются причиной возникновения следующих типов:
· · риск уменьшения полной мощности компании;
· · риск увеличения потерь (пассивов);
· · технологический риск;
· · риск слабого платежеспособного спроса;
· · риск низкого инвестиционного потенциала;
· · риск повышенной кредиторской зависимости;
· · риск отсутствия перспективных преимуществ;
· · риск переоценки компании.
Риск как величина возможных потерь инвестора
Рейтинг предприятия с учетом риска
Штрафные санкции как компенсация возможных потерь инвестора
Поощрение инвестором роста
Глава 12
ПОЛИТИКА, ПРАВО
и
Выводы из уроков истории
1. Все результаты с оценкой критических периодов и установлением связей с войнами в истории получены без привлечения прославленной стоимости. Более того, полученные результаты невозможно получить, пользуясь денежными оценками.
Это обстоятельство дает основание для оценки эффективности политики с позиций устойчивого развития не в денежном выражении, а в естественно-научных мерах.
2. Критические периоды в истории Человечества есть результат политической борьбы конкурирующих государств за контроль над ростом полезной мощности.
3. Результатом этой борьбы является увеличение способности победившей стороны контролировать распределение и перераспределение потоков свободной энергии.
Так было в истории и так будет пока мир расколот на блоки.
Определение спектра интересов и целей на основе законов
Классификатор возможных целей
Назовем для начала СЕМЬ ВИДОВ ЦЕЛЕЙ, которые так или иначе могут быть представлены в сознании того или иного человека. Матрица конфликтов представляет собой таблицу, размером 7 ´ 7, но из-за симметрии таблицы мы получим 31 возможный конфликт или 31 раздел ПРАВА. Между прочим, государственное право — не является высшим уровнем права.
Поскольку любые ЦЕЛИ могут существовать лишь в индивидуальном сознании отдельных людей, то и участниками конфликтов, порождаемых противоположностью ЦЕЛЕЙ, могут быть лишь индивиды. Объединения индивидов с общими целями принято называть юридическим лицом.
Заключение
Мы надеемся, что после прочтения работы даже предвзятый политик и финансист скажут: «и то и другое нужно контролировать». И такой ответ будет означать большой шаг вперед к пониманию того «что все цены, выраженные в долларах (или в других денежных единицах), можно пересчитать в киловатт-часы. Понимание этой технологической процедуры означает еще один шаг вперед, но уже к пониманию того, что «денежный бюджет» и «бюджет в киловатт-часах» — это всего лишь два способа для измерения одной и той же величины — совокупного продукта страны, региона, мира.
Однако, если измерение «денежного бюджета» в долларах (или любой другой денежной единицы) страдает от неучитываемой работы «печатного станка», то «бюджет» в киловатт-часах не обладает этим недостатком.
Не сразу бросается в глаза, что распределить энергии больше, чем ее добывают, не может ни король, ни президент, ни премьер-министр любой, даже очень богатой, страны.
Если наш читатель согласен с этим положением, то, мы полагаем, ему не составит особого труда понять, что, контролируя рост свободной энергии, мы на самом деле контролируем рост прибавочного продукта. А это значит, что процент роста свободной энергии (темпы роста прибавочного продукта) и есть процент роста нормы прибыли на вложенный капитал.
Однако, в случае денежного измерения этот процент можно искусственно завышать (или занижать) как мы это видели на приведенных выше примерах с МВФ, и расплачивается за это население. В случае измерения в квт-часах этот процент бессмысленно завышать, так как нечем будет расплачиваться.
Таким образом технологически для политика переход к устойчивому развитию означает наличие вспомогательного инструмента и подготовленных кадров для работы с этим инструментом.
Для финансиста, кроме вспомогательного инструмента и подготовленных кадров, необходимо и самому приобрести знания и навыки работы с таким инструментом.
Известно высказывание Бисмарка: «Если я слышу жалобу на нехватку денег, то перевожу для себя эту жалобу так: “Мне очень и очень не достает ума”. — И обратите внимание, с какими постоянными жалобами приходят все члены правительства».
Глава 13
ОБРАЗОВАНИЕ
и
Вавилонская башня профессиональных языков
На фоне социальной неразберихи последних лет — падения престижа одних профессий и роста престижа других — создается иллюзия, что можно обходиться без всякого научного образования. Необозримое количество научных дисциплин — в номенклатуре Высшей Аттестационной Комиссии их числится более тысячи — особенно остро ставит проблему выбора ПРОФЕССИИ.
Нам кажется, что в данный момент все Человечество вступает в весьма интересную фазу своего научного развития: существующее деление науки на «профессии» — отмирает!
И этот процесс не является случайным. Его причиной является существующее искусственное, «кусочное» членение науки на «профессии».
Искусственное членение науки разрывает естественные связи в целостной системе природа—общество—человек и, следовательно, препятствует пониманию процессов взаимозависимости развития Человечества и Человека на любом уровне глобальной (или региональной) системы.
Разрыв связей обусловлен прежде всего появлением «вавилонской башни» не связанных между собой профессиональных языков, каждый из которых отражает только свой предмет и не дает ни малейшего представления о целостности и взаимозависимости изменений каждой части и системы в целом.
Эти профессиональные языки не объединяют людей, а, наоборот, разобщают, рождают «профессиональный кретинизм» и тем самым ослабляют творческий потенциал, мешают решению общих, насущных проблем. Это значит, что искусственное членение науки по «профессиям» стало фактором, противоречащим Логике развития общества, и в силу этого неизбежно отомрет. Следовательно, нужен другой подход к образованию.
Синтез знаний и специальное научное обеспечение
Определение проектологии устойчивого развития
Как логики проектирования изменений в системе
Природа—общество—человек
Проектология — это Логика проектирования изменений в системе природа—общество—человек, согласованная с естественными законами развития.
Предмет
Предметом проектологии устойчивого развития является логический (или творческий) процесс проектирования изменений в системе природа—общество—человек, согласованный с законами исторического развития Человечества.
Задачи
Основными задачами проектологии устойчивого развития являются:
· · подготовка специалистов по специальному научному обеспечению управления устойчивым развитием;
· · создание специального математического обеспечения управления устойчивым развитием;
· · теоретическое и методологическое обоснование и экспертиза проектов устойчивого развития.
Глава 14
ЛОГИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ
Тензор
Оказывается, что тогда, когда за «видимостью» изменений мы открываем некоторую более глубокую сущность, которая остается той же самой, но является нам в многообразии своих проявлений, то с этой неизменной (относительно!) сущностью мы связываем подходящий инвариантный объект, а сами явления рассматриваем как «изменения координат». Эти относительно неизмененные сущности, соответствующие инвариантам в математическом описании, являются ничем иным, как ЗАКОНАМИ СОХРАНЕНИЯ. Они выражают утверждения о постоянстве или неизменности или инвариантности некоторых физических величин. Законов сохранения может быть столько, сколько существует инвариантных величин.
После успеха теории относительности А.Эйнштейн назвал эти величины «ТЕНЗОРОМ». Другое имя понятию «инвариант» дал Схоутен, — назвав его «геометрическим объектом». Все три имени: тензор = инвариант = геометрический объект будем считать синонимами.
ТЕНЗОР относится к своему математическому изображению точно так же, как к фотографиям. Математическими «фотографиями» тензора являются многомерные матрицы (n-матрицы), но было бы непростительным легкомыслием смешивать фотографию Земли с самой Землей.
Математики классифицировали группы преобразований по признакам того, что остается неизменным или инвариантным при преобразованиях данной группы. Физики-теоретики довольно быстро «оседлали» это понятие и использование его для выделения в явлениях физического мира того, что не зависит от «точки зрения» наблюдателя.
«Точка зрения» наблюдателя описывается математически, как «система координат». Это и приводит к обычному утверждению физиков, что инвариантное описание законов природы обеспечивает их независимость от выбора «системы координат» или от выбора «системы отсчета».
Различным классам явлений реальности могут быть поставлены в соответствие различные группы преобразований. Такая точка зрения впервые была высказана Ф.Клейном в Эрлангенской программе.
Теория Г.Крона строится на утверждении об ИНВАРИАНТНОТИ ПОТОКА или ИНВАРИАНТНОСТИ МОЩНОСТИ. Постулат об инвариантности мощности не может быть обоснован НИКАКОЙ ЛОГИЧЕСКОЙ ТЕОРИЕЙ. Это постулат о свойствах некоторых систем РЕАЛЬНОСТИ. Этот постулат не доказывается, а принимается как ЗАКОН ПРИРОДЫ.
Тензор как группа преобразований с инвариантом
Основным свойством всякого тензора по Г.Крону является то, что с помощью группы матриц преобразования можно найти, по определенным правилам, его составляющие в любой системе координат. Если группа преобразований не существует, различные n-матрицы не могут быть преобразованы одна в другую, они не зависимы одна от другой и, следовательно, не являются проекциями одной величины. Таким образом, совокупность n-матриц образует 0-валентный тензор, если эти матрицы могут быть преобразованы одна в другую с помощью группы матриц преобразования. «Одновалентный тензор», представляемый во всякой системе координат 1-матрицей, называется «вектором». «0-валентный тензор» (например, мощность) называется «скаляром». Тензоры преобразуются с помощью стольких преобразований, какова его валентность. Выражение «n-валентный тензор» возникло именно в связи с этим свойством тензора привлекать к себе различное число матриц преобразования. Многие авторы предпочитают, однако, название «тензор n-го ранга». Часто говорят, что тензор—это матрица с определенным правилом преобразования. Тензор—это геометрическое представление величины, а его проекции являются n-матрицами. Тензор находится в таком же отношении к матрице, как вектор обычного векторного анализа к проекциям его на оси координат. Основание к определению рассматриваемых в тексте величин как тензоров — это сохранение инвариантности при всех преобразованиях мощности. Возникает естественный вопрос: «Зачем вводятся тензоры?». Если известно, что матрицы некоторой системы представляют собой тензоры, то автоматически следует, что все уравнения, выраженные с их помощью, будут одни и те же для этой системы и для группы аналогичных систем. Что же следует из идентичности записанных в тензорной форме уравнений большого числа различных систем? Способствует ли это упрощению анализа разнообразных систем реального мира? Да, способствует. И именно это упрощение положено в основу метода тензорного анализа.
1. 1. Поскольку уравнения большого числа аналогичных систем, выраженные в тензорной форме, одинаковы, следует подробно анализировать только одно из них. Поэтому выбирайте одну систему, анализ которой прост; найдите все тензоры этой системы («элементарную» систему) и составьте искомое уравнение в тензорной форме.
2. 2. Для определения тензоров любой конкретной системы реального мира нужно только найти частную матрицу преобразования, отличающую данную систему от элементарной системы.
3. 3. Раз группа преобразования найдена, тензоры данной системы получаются с помощью стандартных правил преобразования.
4. 4. Когда составляющие тензоров данной системы найдены, искомое уравнение поведения системы составляется как копия уравнения элементарной системы. Можно конечно проделать все указанные выше операции, не упоминая слово «тензор», и говорить лишь о «матрице старой системы», «матрице новой системы», «матрице преобразования», о «правиле преобразования» и т.п. Тем не менее, признается это или не признается, при этом используются понятия тензорного анализа. Матрицам не присущи правила преобразования. Они присущи тензорам.
Остается невыясненным важный вопрос, что подразумевается под «аналогичными системами», поведение которых описывается одинаковыми уравнениями? Другими словами, какие системы имеют общий тензор? Этот вопрос приводит к понятию группы. Упомянутая выше задача упрощенного составления уравнений представляет собой только один из многих примеров, иллюстрирующих методологию тензорного анализа. Поскольку приборами измеряются величины, а не математические символы, вопрос о соответствии символов уравнения измеряемым величинам лежит в основе всех наук. Символ «тензор» — наиболее близок к «измеряемой величине». Общий критерий, позволяющий судить о том, содержит ли уравнение измеряемые величины, сформулирован в одном из основных принципов физики (так называемом принципе относительности), согласно которому все законы природы выражаются в тензорных уравнениях, т.е. уравнениях, каждый символ которых является тензором.
Правило преобразования вектора находится на основании следующего представления: при переходе от одной системы координат к другой мощность остается неизменной или «инвариантной». Этим соотношением устанавливается общность между величинами в различных системах координат.
Изоморфизм закона сохранения мощности в системе
Сохранение роста потока свободной энергии
Как сущность преобразований в системе
Предстоящие изменения в мире
и
Устойчивое развитие
Земля — колыбель Человечества, но не может же оно все время находиться в колыбели.
Прогноз критических ситуаций в отношениях
Переход к устойчивому обеспечению мировой финансовой системы.
Формирование Мирового правительства
Заключение
Если великий Кант смотрел с восхищением на звездное небо над головой, то теперь звезды смотрят на то, что есть в наших головах.
«Какие Вы, Люди?» — спрашивают нас звезды.
Мы рассмотрели различные аспекты устойчивого развития в системе природа—общество—человек: философские, математические, физические, химические, экологические, экономические, финансовые, правовые и политические.
В результате мы поняли, что эти казалось бы разные аспекты имеют ОБЩИЙ СТЕРЖЕНЬ — ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОЩНОСТИ, который в неживой природе проявляется как второе начало термодинамики, а во всех формах явлений жизни как рост полезной мощности.
Это дало нам возможность рассмотреть логику проектирования таких изменений в мире, которые обеспечивают неубывающий рост возможностей людей удовлетворять свои потребности не только в настоящее время, но и в будущем.
Необходимые изменения и означают переход к устойчивому развитию общества, согласованному с естественными законами сохранения и изменения.
При их осмыслении мы поняли, что все разговоры о демократии, свободе, равенстве, братстве, рынке, социализме, капитализме — уже не приближают к Истине и не помогут переходу к Устойчивому развитию Человечества.
Реально ничего нельзя изменить без свободного согласия на то Человека и поэтому нужны не разговоры, а конкретные дела по освобождению Человека от нужды.
В этой жизни мы не увидим этих ПРАВ. Но после нас придут другие люди, которые будут лучше нас, умнее нас — они-то и будут продолжать эту работу, делая систему жизнеобеспечения людей на Земле все более и более РАЗУМНОЙ.
Приложение
Как работает Пространство—Время?
[ГИПОТЕЗА]
Невозможно на сфере движение по прямой — Отвыкаешь со временем ост отличать от веста, Ведь куда бы ни плыл ты — в итоге приходишь домой, Постарев на погода, а значит, в другое место. Любопытства хватает на первые десять лет, А потом понимаешь — нельзя любопытствовать вечно, На вопросы твои не пространство дает ответ, А бегущее время — уже не тебе, конечно. А.Городницкий |
Замысел. Суть гипотезы. Суть Алгоритма. Универсум как «идеальная точка». Движение «идеальной точки» как «дурная бесконечность». Спектр мер времени. Свойства частотных мер времени. Спектр пространственных мер. Связь пространственных и временных мер. Алгоритм взаимодействия Времени и Пространства. Ось симметрии как скоростной канал. Алгоритм формирования направления движения. Сущность пятимерного Пространства—Времени. Мощность как инвариант пятимерного Пространства—Времени. Типы движения пятимерного Пространства—Времени. Развитие и деградация. Критические точки в движении Универсума. Связь явлений Жизни с эволюцией Пространства—Времени. Возможные направления эволюции Пространства—Времени. О некоторых экспериментальных подтверждениях гипотезы. Выводы.
ВСЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ И ОСТАЕТСЯ НЕИЗМЕННЫМ
(сокращенно: принцип «изменение—сохранение»).
Суть гипотезы
Существуют механизмы (алгоритмы), реализующие принцип «Изменение—Сохранение» и среди этих механизмов определенную функцию выполняет все живое и, особенно, Человек. Определенность состоит в том, что все живое играет активную роль, выполняя функцию положительной обратной связи и обеспечивая сохранение развития пространственно-временного Универсума.
Частоты времени
Мощность как инвариант пятимерного Пространства—Времени
«Осевым» инвариантом пятого уровня является полная мощность:
N = const.
Имеет место сохранение качества (размерности) величины полной мощности N. Однако существует и количественное изменение ее компонентов: полезной мощности Р и мощности потерь G. Величина Р является мерой удаленности от равновесия.
Имеет место хроноцелостный волновой динамический процессих изменения. Любое изменение полезной мощности Р компенсируется разностью между мощностью потерь и полной мощностью (G - N).
Имеет место закон сохранения мощности:
,
где .
Характер взаимоотношений космических потоков и погруженных в них объектов зависит прежде всего от отношения длин волн потоков и поперечников объектов.
Когда эти отношения являются целочисленными, объект и поток способны ступать в резонанс. В этом случае становится возможной передача энергии от космического потока к объекту Земли.
Установлено, что авторальный поток имеет структуру, элементами которой являются два коаксиальных цилиндра, в которые с упругим касанием вложены ядро и оболочка Земли. Оба цилиндра эллиптически поляризованы и их главные плоскости поляризации пересекаются под углом 450°.
Плоскость поляризации внешнего цилиндра ориентирована строго на центр Солнечной системы.
Совокупность внутренних и внешних полей характеризуют Землю как систему с жестким внешним управлением ее движения в общем многомерном потоке Пространства—Времени. В этом потоке ядро Земли — это осциллятор, который является стоком и истоком потоков энергии.
Установлено, что внутренние структуры Земли служат энергетическими сетями, выводящими «отработанную»энергию в околоземное пространство.
Установлено, что полный поток свободной космической энергии, обладающий определенными резонансными свойствами, делится на поверхности Земли на две части: одна часть потока, вступая в контакт с Землей, преобразуется в поток космической энергии и проникает в глубинные недра Земли, а другая часть, составляющая примерно 25—30% от полного потока,—преобразуется в потенциальную форму энергии и накапливается в зеленой массе растений суши и мирового океана, что является основой всего Живого на Земле.
Таким образом эмпирически установлено, что физические поля Земли — это потоки, имеющие пространственно-временную размерность.
Сама же Земля обладает множеством свойств преобразовывать эти потоки, являясь вместе с тем их стоком и истоком, т.е. своеобразным осциллятором — электромагнитной «квазимашиной», жестко управляемой Космосом.
1. 1. Зачем эта машина существует?
· · Затем, чтобы обеспечить сохранение развития и через развитие обеспечить свое сохранение.
2. 2. Что является источником для работы машины?
· · Движение пространственно-временных инвариантов, включая: энергию, мощность и др.
3. 3. Что машина потребляет и производит?
Потребляет: пространственно-временные потоки, включая: время, массу, энергию и многое другое.
Производит: активные и пассивные потоки, включая:
а) свободную энергию, полезную мощность и др.
б) связную энергию, мощность потерь и др.
4. 4. Что является двигателем машины?
· · группа преобразований диссипативных и антидиссипативных пространственно-временных потоков.
5. 5. Что является управлением машины?
· · Принцип сохранения развития.
6. 6. Как машина перерабатывает, распределяет и контролирует потоки?
· · Переработка: преобразование из одной системы координат в другую;
· · Распределение: по принципу минимальной достаточности для сохранения развития;
· · Контроль: на основе соблюдения универсальных Законов.
7. 7. Как машина обеспечивает одновременное изменение и сохранение потока?
· · Обеспечивается сохранение направленного изменения потока.
Выводы
Основной вывод состоит в том, что Пространство—Время есть многомерный ПОТОК, который изменяется и остается неизменным.
Нетрудно убедиться в том, что рассмотренная схема есть та же система,только представленная в другой системе координат.
Наше рассмотрение принципа «Все изменяется и остается неизменным» начиналось с «нуля». К нему мы вернулись на определенном витке понимания, что в нем сосредоточена вся бесконечность и мощность пространства—времени.
Теперь Универсум можно представить как разные системы координат с инвариантом мощности и выше, но для этого нужно вернуться к началу нашей работы и увидеть во всех ее главах лишь частные аспекты сохранения развития единой пространственно-временной системы природа—общество—человек.
Мы надеемся, что прочитав работу, внимательный читатель получит хорошую пищу для размышлений.
ББК 60.0в1
К 89-1
– Конец работы –
Используемые теги: Естественно-научные, основы, системы0.067
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Естественно-научные основы системы
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов