Моделирование [2], исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. На идее моделирования по существу базируется любой метод научного исследования.
Из определения следует, что моделирование - это исследование не самого объекта или процесса, а его модели. Оно (с уменьшением или увеличением) широко применяется человеком при разработке новых слишком больших или слишком малых объектов, изготовление образцов которых в реальную величину трудно выполнимо. Иногда моделируют и старые объекты, выясняя, например, причину аварии. Моделирование, в общем случае, - это создание в настоящем пространстве-времени точных, уменьшенных или увеличенных пространственно-временных копий прошлых устройств или процессов или прообразов будущих.
Моделирование и прогнозирование
На основании модельных испытаний можно предсказать, причем с большой степенью вероятности, как поведет себя в «жизни» то или иное реальное устройство или процесс. Моделируют и самолеты, и мосты, и антенны, и многое, многое другое, включая процессы.
Известно [5], что взаимодействие с потоком вязкой среды подобных тел, как бы они не отличались по размерам, будет сходным, если в соответствии с размерами будут так подобраны значения скорости и вязкости, чтобы было обеспечено равенство чисел Рейнольдса. Это дает возможность провести испытания процессов не на реальных объектах, а на их моделях.
Известно, что можно сделать не только точную, увеличенную или уменьшенную пространственную копию того или иного объекта, но и (или) замедлить или ускорить протекание в ней различных процессов, т. е. воспроизвести в другом масштабе (растянутом или сжатом) не только некое пространство, но и время - пространство-время. Требуемое на старение время сокращают за счет ускорения процессов, способствующих старению, т. е. как бы сжимают период жизни испытуемого объекта.
Если геометрические размеры формы и испускаемых или поглощаемых ею частиц-волн, выполнены с одним и тем же коэффициентом моделирования (уменьшены или увеличены в одно и то же число раз), то, как известно, и параметры, связанные с их относительными размерами, будут одинаковыми. На этом основано исследование на моделях так называемых электрических параметров антенн, зависящих только от их размеров в длинах волн.
Моделировать можно геометрическую форму и внутреннюю структуру того или иного устройства. Например, в пакеты, которые являются точными, но уменьшенными или увеличенными, копиями друг друга, можно положить одно и то же количество кусков сахара и расположить их совершенно одинаковым образом, если эти куски выполнены с тем же коэффициентом моделирования, что и пакеты, - уменьшены или увеличены в равное с ними число раз.
В принципе, можно сделать увеличенную или уменьшенную модель человека и его любого органа. Увеличенная модель должна иметь размеры тела-формы и длину рабочих волн больше по сравнению с обычным человеком, а уменьшенная, наоборот, - размеры тела-формы и длину рабочих волн меньше.
Из сказанного следует, что устройства, имеющие разные размеры и продолжительность жизненного периода, но одинаковые по форме (строению), могут по своим свойствам, определяемым их формой (строением), оказаться уменьшенными или увеличенными моделями друг друга. Классическим примером переноса свойств с одной модели на другую является принцип подобия, используемый в геометрии. Что касается процессов, то реальный и смоделированный процессы должны описываться одинаковыми математическими уравнениями.
Возможно, что принцип моделирования применяется людьми потому, что он широко используется самой Природой. Зная жизнь, - последовательность смены событий и сами события какого-либо одного природного образования, можно определить, что было и что будет с другим таким же или подобным ему (меньшим или большим по величине, и (или) живущим дольше или меньше) образованием, включая и человека, так как и он дитя Природы. Именно это мы фактически делаем, прогнозируя, например, ход химических реакций или ход болезни, развитие растений, животных, человека, общества и многое, многое другое. Такие прогнозы в настоящее время являются сравнительно точными только в отношении целого вида аналогичных моделей, но не в отношении каждого конкретного индивидуума. Это происходит потому, что очень трудно найти достаточно точную модель каждого конкретного человека (и не только человека), живущего в тех же условиях, и получить достоверную информацию о прошлой жизни этой модели.
Моделирование и копирование
Предположим, что на каком-либо многослойном шаре, обернутом перемежающимися слоями обычной и копировальной бумаги (или без нее), на одной из его оболочек с выпуклой (или вогнутой) стороны мы что-то нарисовали, нажимая карандашом с такой силой, что данный рисунок отпечатался на нескольких слоях (в пределе - на всех). На слоях, расположенных ближе к центру, рисунок отпечатается во все уменьшающемся масштабе, а расположенных дальше от центра - увеличивающемся. В результате мы получим относительно точные уменьшенные или увеличенные копии (модели) данного рисунка, причем на одной стороне будет его прямое изображение, а на другой - зеркальное. Если этот рисунок выполнить из отдельных точек, как это делает компьютер, то при приближении к центру плотность изображения (количество точек приходящихся на единицу площади, занимаемой изображением) будет увеличиваться, а по мере удаления — уменьшаться. Увеличение плотности вещества по мере приближения к центру характерно для галактик, звезд, планет, включая Землю, для живой клетки и атома.
Моделирование с уменьшением или с увеличением может происходить не только на сфере, но и на любых многослойных криволинейных выпукло-вогнутых поверхностях. Но из-за отличия этих поверхностей от сферы изображения будут не только разными по величине, но и искаженными по форме. На многослойных абсолютно плоских поверхностях происходит точное копирование без изменения размеров и искажения формы, а изображения на противоположных сторонах одного и того же слоя являются точными, но зеркальными отображениями друг друга. Однако абсолютно идеальных плоскостей в реальном мире не обнаружено, так как мы живем в «королевстве кривых зеркал». Поэтому нет ни абсолютно точного моделирования, ни абсолютно точного копирования. Всегда есть отклонения от любого абсолюта. И эти отклонения являются двигателями, обеспечивающими движение-изменение, т. е. жизнь.
Моделирование явлений и компьютерное моделирование
Моделирование явлений - это изучение одних явлений при помощи других. Известно [6], что многие процессы, например движение нефти под землей, непосредственно наблюдать не удается. Однако движение всех жидкостей описывается теми же самыми уравнениями, что и движение электричества. Поэтому можно собрать электрическую цепь, в которой движения электричества происходят так же, как и изучаемые движения нефти. Измеряя напряжение и ток в разных точках собранной цепи, можно узнать, где выгоднее всего поставить буровую вышку, куда и как надо накачивать воду, чтобы усилить выход нефти и т. д. Аналогичным образом можно, видимо, моделировать все явления, подчиняющиеся одним и тем же законам.
Известно, что простейшая модель твердого тела — это цепочка шариков (атомов), а пружинками, соединяющими их, можно моделировать взаимодействие между ними, включая и то, что на больших расстояниях атомы притягиваются, а на малых — отталкиваются. Возможно, что представление взаимодействий в виде пружинок или эластичных нитей может быть отнюдь не абстрактным, а вполне реальным. Любая частица и любой объект вне зависимости от его размеров при любом взаимодействии, как уже было сказано, оставляет за собой след, образованный из испускаемых им частичек меньшего (по сравнению с ними) размера. Если этот след является «пружинящим», то при удалении и сближении он препятствует и удалению, и сближению. Это объясняет, почему модель в виде пружинок так хорошо работает. Возможно, что более точной моделью является многослойная «эластичная» полевая оболочка, окружающая каждое тело, и имеющая по мере удаления от центра меньшую вещественную, но большую полевую плотность. Может быть и сочетание «пружинящих» следов, и «эластичных» оболочек.
Закон взаимного притяжения и отталкивания распространяется и на людей. Его косвенное проявление может проследить каждый. В городе, где мы постоянно сталкиваемся своими полевыми оболочками, нам хочется «оттолкнуться» от всех, включая собственных соседей, которых, прожив иногда несколько лет в соседних квартирах, мы даже не знаем по имени. Но на даче, где нам не приходится все время «протискиваться» между чужими полевыми оболочками, мы, как правило, хорошо знаем всех соседей и часто и с удовольствием с ними общаемся.
Компьютерное моделирование, при котором реальные устройства заменяются «виртуальными» компьютерными моделями, получило в настоящее время широкое распространение. С его помощью испытывают, например, прочность проектируемых мостов, аэродинамические свойства самолетов, моделируя их будущее при тех внутренних параметрах и внешних условиях, с которыми и в которых им предстоит эксплуатироваться - «жить». Уже появились сообщения о съемках фильмов в «виртуальной» среде компьютера, где декорации моделируются на компьютере, а в «натуре» снимается лишь сам артист. Затем его изображение с соответствующим коэффициентом моделирования переносится в ту же «виртуальную» среду компьютера. Практически это воспроизведение заданных параметров среды, но с малой точностью и в малых промежутках пространства-времени. В принципе, подобным же образом можно создать не только значительно более точные, чем сейчас, модели декораций, но и самого человека. Отличие человека от декораций заключается лишь в несоизмеримо большей ширине его рабочего диапазона, вернее, в наборе множества самых разных диапазонов - количестве и разнообразии образующих его частиц-волн и скорости взаимодействия их с внутренней и внешней средой.
Гипотеза 2.14: В природе может существовать пространственно-временная модель любого человека (и не только человека), выполненная как в натуральную величину, так и с уменьшением или увеличением, соответствующая, например, по своим размерам и миру атома, и миру космоса, способная выполнять те же «волновые» («колебательные») функции. И зная «волновую» жизнь (движение-изменение) хотя бы одной из них, можно прогнозировать («предсказывать») жизнь любой другой, если окружающая их среда, включая процессы, будет выполнена с тем же коэффициентом моделирования пространства-времени.