Теория соотношения деградации и самоорганизации, хаоса и порядка
Нет ничего более практически ценного,
чем хорошая теория
Людвиг Больцман
Суха теория, мой друг,
А древо жизни пышно зеленеет!
Иоганн Гете
Отрывки из работ Норберта Винера, Ю.Л. Климонтовича, Б.Б. Кадомцева
Мы плывем вверх по течению, борясь с огромным потоком
дезорганизованности, который в соответствии со вторым законом
термодинамики, стремится все свести к тепловой смерти - всеобщему
равновесию и одинаковости. То, что Максвелл, Больцман и Гиббс в своих
физических работах называли тепловой смертью, нашло своего двойника в
этике Киркегора, утверждавшего, что мы живем в мире хаотической морали. В
этом мире наша первая обязанность состоит в том, чтобы устраивать
произвольные островки порядка и системы (Норберт Винер. Из книги Я -
математик. 1950г.)…В мире, где энтропия в целом стремится к возрастанию,
существуют местные и временные островки уменьшающейся энтропии, и
наличие этих островков дает возможность некоторым из нас доказывать
наличие прогресса. (Норберт Винер. Из книги Кибернетика и общество.
1950г.). Из статьи Норберта Винера Машина умнее своего создателя -
1953г.): Главная идея естественного отбора, примененная Дарвином к
теории эволюции, заключается в том, что земная флора и фауна состоят из
форм, которые дошли до нас просто как остаточные формы, а не в силу
какого-либо прямого процесса стремления к совершенству. Это не кусок
мрамора, превращающийся в совершенное изваяние под руками
художника-творца, а скорее один из тех изваянных ветром столбов
песчаника, которые украшают каньоны штата Юта…Следует помнить, что в
явлениях жизни и поведения, нас интересуют относительно устойчивые, а не
абсолютно устойчивые состояния. Абсолютная устойчивость достижима лишь
при очень больших значениях энтропии и по существу равносильна тепловой
смерти. Если же система ограждена от тепловой смерти условиями, которым
она подчинена, то она будет проводить большую часть своего существования
в состояниях, которые не являются состояниями полного равновесия, но
подобны равновесным. Иными словами, энтропия здесь не абсолютный, а
относительный максимум или, по крайней мере, изменяется очень медленно в
окрестностях данных состояний. Именно такие квазиравновесные - не
истинно равновесные - состояния связаны с жизнью и мышлением и со всеми
другими органическими процессами
***
Из статьи Ю.Л. Климонтовича (физ-фак МГУ): Введение в физику открытых
систем Эволюция - это процесс изменения, развития в природе и обществе.
Такое понятие является очень общим. В физических замкнутых системах
эволюция во времени приводит к равновесному состоянию. Ему отвечает, как
показал впервые Больцман на примере разреженного газа, максимальная
степень хаотичности. В открытых же системах можно выделить два класса
эволюционых процессов: 1. Временная эволюция к равновесному
(неравновесному, но стационарному) состоянию; 2. Эволюция, через
последовательность неравновесных стационарных состояний открытой
системы. Смена стационарных состояний происходит благодаря медленному
изменению так называемых управляющих параметров (здесь же лишь отметим
разнообразие этих параметров. Так, например, управляющим служит параметр
обратной связи в генераторе, накачка в лазере, число Рейнольдса при
гидродинамических течениях, стрессовое воздействие на биологические
системы). Теория эволюции Дарвина основана на принципе естественного
отбора. При этом эволюция может вести либо к деградации, либо
представлять собой процесс самоорганизации, в ходе которого возможно
образование более сложных и более совершенных структур...Самоорганизация
является, таким образом, не единственным результатом эволюции. Ни в
физических, ни даже в биологических системах не заложено внутреннее
стремление к самоорганизации. Физическим примером деградации может
служить временная эволюция к равновесному состоянию замкнутой системы
***
Из книги Б.Б. Кадомцева Динамика и информация Не только жизнь на Земле,
но и многие другие неравновесные процессы на нашей планете в
существенной мере определяются потоком излучения от Солнца. Солнечная
постоянная, т.е. поток энергии на среднем расстоянии Земли от Солнца,
составляет величину 1.4 * 10^6 эрг см ^(-2) c^(-2). Если не учитывать
альбедо, то вся эта энергия в конце концов превратится в тепловую
энергии при температуре Т около 300 К. Нетрудно оценить соответствующий
темп рождения энтропии, приходящийся на 1 см^2 в секунду: S' ~ 3 *
10^(19) см ^(-2) c^(-1). Если учесть, что температура Солнца составляет
около 6 * 10^(3) K, т.е. в двадцать раз превышает температуру
поверхности Земли, и тот факт, что солнечная радиация заключена в очень
малом телесном угле, то легко оценить, что доля солнечной энтропии в
величине S' составляет не более одного процента. Другими словами,
солнечная энергия имеет очень высокую степень упорядоченности и до
превращения в тепло она несет с собой поток информации I' того же
порядка величины, что и S'. Поток информации I' составляет гиганскую
величину масштаба ~ 4 * 10^(19) бит см ^(-2) c^(-1). Она не сопоставима
ни с одним из искусственных потоков информации, созданных человеком.
Разумеется, если этот поток информации отнести к тому числу молекул,
которым этот поток передается, то в расчете на одну молекулу получаются
гораздо более скромные числа. Например, если разделить поток I' на число
молекул атмосферы Земли, отнесенное к 1 см^(2) поверхности, то поток
информации, приходящийся на одну молекулу, не превысит одного бита в
неделю. Но все же и это число не так уж мало. Следует еще учесть, что не
вся энергия переходит в тепло. А именно, часть солнечной энергии
перехватывается атмосферой и служит источником формирования воздушных
потоков, ветров, облаков, осадков и т.д. Другая часть энергии идет на
фотосинтез белков растительным миром, которые в свою очередь служат
питанием и поддерживают жизнь животного мира. Таким образом, наряду с
деградацией упорядоченной солнечной энергии и превращением ее в тепло,
идет одновременный процесс самоорганизации и усложнения структур
окружающей нас Природы. Все процессы развития только поэтому и
происходят, что они сопровождаются мощным процессом роста энтропии за
счет уменьшения степени порядка энергии, поступающей от Солнца. В целом
атмосфера и биосфера Земли представляет собой сложную открытую систему.
Стационарный баланс потоков энергии устанавливается за счет теплового
излучения Земли в космическое пространство: на Землю приходится энергия с
малой энтропией, а уходит с энтропией намного большей. Но нельзя
сказать, что необратимый процесс возрастания энтропии идет совершенно
монотонно во всех составных частях сложной системы. Напротив, общий рост
энтропии сопровождается процессом создания упорядоченных структур с
уменьшением локальных величин энтропии. Именно за счет глобального роста
энтропии и возникает возможность противоположного процесса локальной
организации и развития порядка.
Ситуация здесь сходна с ирригационной системой, использующей механизмы
для перекачки воды с нижнего уровня на более высокий: сама падающая вниз
вода приводит в действие водяное колесо, перекачивающее часть воды
вверх. Большой поток вниз создает малый поток вверх…Можно сказать, что
не только в общей открытой системе, через которую протекает упорядочная
энергия с рождением энтропии, но и в отдельных открытых частях такой
системы идут сразу два процесса: деградации по пути к хаотическому
тепловому движению молекул и самоорганизации с усложнением структур и
роста относящейся к ним доли информации (т.е. уменьшение энтропии). Для
полного понимания необратимости следует учитывать сразу оба процесса:
самоорганизацию с небольшим уменьшением энтропии и деградацию порядка с
термализацией энергии и рождением энтропии в гораздо более мощном темпе
Деградация и Самоорганизация. Отрывки из работ Норберта Винера, Ю.Л. Климонтовича, Б.Б. Кадомцева
Я умер и засмеялся.
Просто большое стало малым, малое большим.
Просто во всех членах уравнения бытия знак «да» заменился знаком «нет».
Таинственная нить уводила меня в мир бытия, и я узнавал вселенную внутри моего кровяного шарика.
Я узнавал главное ядро своей мысли как величественное небо, в котором я нахожусь.
Запах времени соединял меня с той работой, которой я <не верил> перед тем как потонул, увлеченный ее ничтожеством.
Теперь она висела, пересеченная тучей, как громадная полоса неба, заключавшая <текучие> туманы и воздух и звездные кучи.
Одна звездная куча светила, как открытый глаз атома.
И я понял, что все остается по-старому, но только я смотрю на мир против течения.
Я вишу, как нетопырь своего собственного «я».
Я полетел к родным.
Я бросал в них лоскуты бумаги, звенел по струнам.
Заметив колокольчики, привязанные к ниткам, я дергал за нитку.
Я настойчиво кричал «ау» из-под блюдечка, но никто мне не отвечал;
тогда закрыл глаза крыльями и умер второй раз, прорыдав: как скорбен
этот мир!
1922
Велимир Хлебников (одно из последних стихотворений, впервые опубл. Утес. 1988, по рукописи РГАЛИ).
***
Десять лет жизни замечательного русского советского поэта Велимира
Хлебникова (1885–1922) прошли в Казани. Здесь он окончил гимназию,
учился в университете, написал первые научные работы и первые стихи.
Казанский период (1898–1908) оказал огромное влияние на становление
поэта, его творчество. Поскольку специальных или общих работ, касающихся
этих лет жизни Хлебникова, до сих пор фактически нет, наш рассказ о нем
более подробен, чем остальные, включенные в данный раздел.
* * *
Гимназия окончена. Нельзя сказать, что Виктор Хлебников особенно любил
ее, но за пять лет он привык к уютному светлому двухэтажному зданию,
стоящему на косогоре оврага в самом конце узенького, тихого и
извилистого Гимназического переулка (ныне — школа № 4 им. В.И. Ленина в
Школьном переулке), огромному саду, окружавшему его. Запомнились и
некоторые уроки, их Виктор ждал с нетерпением, они помогали постоянно
работавшей мысли этого замкнутого, углубленного в себя юноши. Например,
уроки увлекавшей его математики, которую в старших классах преподавал
только что окончивший Казанский университет Николай Николаевич
Парфентьев (1877–1943).
Николай Николаевич обладал поразительным
даром — привлекать к себе способную молодежь, будить ее мысль,
направлять ее поиск, бережно пестовать и выращивать таланты. Уроки
молодого учителя математики сразу же стали для гимназистов приобщением к
настоящей науке. Скорее всего, именно на них Виктор Хлебников впервые
познакомился с основными положениями неевклидовой (воображаемой)
геометрии Лобачевского, так поразившей его и глубоко запавшей в душу.
Парфентьев заметил несомненную математическую одаренность молчаливого и
застенчивого гимназиста и выделял его среди одноклассников.
Учителя
гимназии хорошо относились к Хлебникову, об этом свидетельствует
аттестат, выданный ему 27 июня 1903 года. Помимо оценок, аттестат
сообщает, что „поведение его вообще было отличное, в посещении уроков
был исправен, в приготовлении уроков аккуратен, в исполнении письменных
работ — исправен в классе внимателен и занимался с большим интересом
математикой ‹...›” (аттестат хранится в «Личном деле студента Виктора
Хлебникова», в ЦГА ТАССР).
„Занимался с большим интересом
математикой”...Вполне естественно, что будущий великий поэт решил
продолжить эти занятия и подал заявление о зачислении его на первый курс
математического отделения физико-математического факультета Казанского
университета, куда и был принят 13 августа 1903 года. Началась
студенческая жизнь: новые товарищи, первые лекции и практические
занятия. „Помню, радостный он поступал в университет. Все с любопытством
смотрели на этого голубоглазого мальчика в новеньком студенческом
костюмчике”, — пишет об этих днях младшая сестра поэта Вера.
Первые
два месяца Хлебников увлеченно занимается любимой математикой. Среди
профессоров, читавших лекции на первом курсе, были ученые с мировым
именем. Так, введение в математический анализ преподавал А.В. Васильев
(1853–1929) — блестящий математик, 20 лет возглавлявший
физико-математическое общество, организатор первого студенческого
научного математического кружка, воспитатель целой плеяды выдающихся
ученых (Н.Н. Парфентьев — тоже его ученик), страстный исследователь и
пропагандист научного наследия Лобачевского. Лекции по аналитической
геометрии читал Ф.М. Суворов (1845–1911), отдавший всю жизнь изучению
геометрии римановых пространств, являющейся обобщением пространств
Лобачевского, по неорганической химии — ученик знаменитого Бутлерова,
тонкий исследователь-аналитик Ф.М. Флавицкий (1848–1907).
Особенно
успешными были занятия Виктора Хлебникова по физике у профессора Д.А.
Гольдгаммера (1860–1922), прославившегося своими трудами в области
электромагнитной теории света и метеорологии. Для студентов (и не только
для них!) профессор был “героем дня”: только что под его руководством
(1899–1902) была закончена установка электроосвещения в главном здании
университета. И теперь во всех аудиториях горели такие непривычные
электрические лампочки. Любили студенты послушать и рассказы
Гольдгаммера о его экспедиции на Новую Землю...
Вячеслав
Васильевич Аристов. Велимир Хлебников. Казанский университет
(Воспроизведено по: Страницы славной истории: Рассказы о Казанском
университете. Казань, 1987. с.184–200)
www.ka2.ru/nauka/aristov_kazan.html Хлебниковские игры. Дилогия (Путешествие с двойником. Доски судьбы). Режиссер: Елена Саканян. 1992-1994
vk.com/id399489626?z=video-35021859_164357226 буквица Ять, звучит как ие, образный смысл - Истинно Есть
