Cтепень свободы Масса, вещество Энергия Негэнтропия, ОНГ
Cвободная, активная (доступная к использова-нию) Электронные лучи. Хими-чески и фи-зически ак-тивные ве-щества. Мо-лекулы. Жи-вые орга-низмы. Термодинамически свободная энергия F = U - TS Электромагнитное облучение. Электрическая и солнечная энергия. Cознание, мыс- ли. Память. От-крытое общест-во. Печать. Электронная связь. Диссипативные системы.
Связанная, инертная (трудно ис-пользовае-мая) Рассеянные в космосе инертные газы. Холод-ные косми-ческие тела. Нейтринное облучение. Ядерная энергия. Связанная (рассеян-ная) энергия в ве-ществах (ТS) Гравитация. ОНГ инертных веществ. Генетическая информация.
Методы и условия перехода свободной или связанных форм материи друг в друга недостаточно выяснены. Конечно, при этом не происходит полного превращения вещества, энергии или ОНГ друг в друга. Изменяются только внешние формы существование систем. Например часть энергосодер-жащего вещества превращается в массосодержащую энергию в эквивалентных количествах. Исследования затрудняются из-за ничтожно малых неизмеряемых эквивалентных коли-честв массы при превращении информации или энергии. По-ложение изменяется, если превращениям подвергаются огром-ные количества энергии или ОНГ. Например, при освобож-дений ядерной или гравитационной энергии, а также при превращении ОНГ в живых организмах. Примеры глубоких изменений форм существования материи приведены в таб-лице. Разделение форм на свободные и связанные в известной мере условное и зависит от имеющейся в настоящее время информации. В других условиях или при изменении цели, а также в космическом масштабе границы разделения могут измениться.
Таблица
Направления превращений форм материи
Исходная форма Конечная форма Условия превращения Примеры и опыт применения Вещество, Энергия Нестабильность атом-ного ядра. Сверхвы-сокие температуры. Атомная энергия и оружия.
масса Негэнтропия Локальная высокая концентрация ОНГ. Неравновесная сис-тема. Сознание и мозг человека. Общест-венное сознание Энергия Вещество, масса В условиях ядерных реакций и в космосе. Возникновение электрона при взаимодействии двух фотонов. Негэнтропия Компьютерная и электронная тех- ника связи Инфотехнология Цивилизация. Инфосистемы. Компьютерные программы. Раз-витые общества и государства. Живые орга- низмы
Негэнт-ропия, Вещество, масса Гравитационный коллапс в космосе Объдинённое супер- поле в вакууме Черные дыры, пульсары. Вирту- альные элементар- ные частицы.
ОНГ Энергия Аккумуляция от источников ОНГ (солнце, гравита- ция) Солнечные бата- реи. Использо- вание ранее ак-кумулированной ОНГ (горючие ископаемые).
Обобщая формулу свободной энергии F = U - TS (U - внутренняя энергия, Т - абсолютная температура, S - энтропия) на более сложные системы, можно сделать следующие выводы:
1. При повышении ОЭ свободная энергия в системе всегда уменьшается и связанная энергия увеличивается вместе с ростом неопределённости, беспорядка, разнообразия.
2. Указанное для свободной энергии можно распрост-ранить и на систему веществ как сгусток энергии. Чем больше ОЭ (неопределённость, беспорядок), тем меньше свободных, активно действующих систем веществ.
3. При повышении ОЭ уменьшается также количество свободной, эффективной ОНГ. Для конкретной системы су-ществуют пределы изменения ОЭ. Если ОЭ = 0, то свободная энергия равняется внутренней энергии и свободная информа-ция (доступная) с ОНГ. Максимальный предел ОЭ модели сис-темы определяется количеством элементов, связей и комбина-ции между ними. Пределами для ОЭ и обосновывается необ-ходимость применения моделей вместо реальных систем и вве-дения в модели по возможности большого количества ОНГ.
В качестве отдельных систем можно рассматривать и любые информационные процессы, в том числе сигналы, инфо-модели, любые знания, и т.д. Однако, распространённой ошиб-кой до настоящего времени являются попытки рассматривать отдельно информацию, энергию и массу вещества. Приведём некоторые примеры.
1. Учение Веда и т.н. транседентальной медитации. По этому учению в мире существует чистое сознание, началом которого является объединённое суперполе. ОЭ поля как буд-то равняется нулю. В том случае чистое сознание состояло бы только из информации или из ОНГ. Целью человека осталось бы соединить свое сознание с мировым чистым сознанием - полем и все проблемы были бы решены. Здесь явно путают мысленные модели с объективно существующими реальными полями, в том числе и доказанными в квантовой электро-механике. Эти разные системы, которые обе обладают своими массой, энергией и ОНГ.
2. Живым организмам, особенно человеку приписывают обладание всякого рода полей: электромагнитные, гравитаци-онные, нейтринные, информационные, фантомные, торзион-ные, ментальные и др. Часто этим полям присваивают фан-тастические свойства. Как будто поля могут отделяться от тела и сохраняются после смерти человека. Научно доказано только наличие вокруг человека электромагнитного (ЭМ) и гравитационного полей. Сложные электрические процессы в человеке не могут не вызывать возникновения и взаимодейст-вия ЭМ полей. Но их существование нельзя рассматривать изолированно от единого вещественного, энергетического и ОНГ системы человека.
3. В работе Н.Винера [ 21 ] имеется глава "Организм в качестве сигнала". В ней утверждается, что организм в основ-ном представляет собой не вещество, которое сохраняется, а форму структуры. Биологическая индивидуальность организ-ма заключается в постоянстве процесса и в запоминании организмом последствий своего прошлого развития, прошлых программных катушек. Если это так, то живого организма, в т.ч. человека, можно передать в качестве программ и сиг-нала и полностью воссоздать приёмником информации.
В действительности передача всего организма, чело-века или любой сложной реальной системы по инфоканалу принципиально невозможна. ОЭ любой реально существую-щей системы приближается к бесконечности, так же как и разнообразие, размерность, количество возможных микро-структур. Для компенсации бесконечной ОЭ необходимо бес-конечное количество информации (ОНГ). Передача последне-го продолжается бесконечное время. Другое дело, вполне возможно инфопередача близких к реальным системам моде-лей живых организмов и человека. Вместе с ОНГ модели пе-редаётся эквивалентное количествво её вещества и энергии.
От степени приближения моделей к реальности зависят требуемые для получения информации затраты. которые рез-ко увеличиваются при повышении адекватности (гомоморф-ности) моделей.
4. В обществоведении часто стараются идеализировать общие понятия, представлять их вне связи с объективной реальностью, в виде терминов чистой идеи. Например, поня-тия свободы, красоты, справедливости, истины, бога, цели, счастья и др. В действительности все эти понятия, как моде-ли, также имеют общее системно-вероятностное происхожде-ние и содержат ОНГ, массу и энергию. Например, понятие "свобода" является моделью состояния системы, где имеются возможности выбора путей развития. В известной мере и все неорганические системы имеют степени свободы, которые зависят от структуры и от условий окружающей среды. Пос-ледние влияют на целесообразность и решения между альтер-нативными траекториями развития. В более сложных живых организмах свобода связана со следующими функциями: борьба за существование, организация, управление, выбор, получение информация, целеполагание.
Близким к алгоритмическим, т.е. обладающими низкой ОЭ, могут быть только приближённые модели реального ми-ра. Но и они имеют в эквивалентном количестве массу и энергию.
Основной задачей общественного сознания и науки яв-ляется управление глобальными процессами, связанными с изменением (увеличением или уменьшением) ОЭ и ОНГ в ноосфере и в универсуме и связанными с развитием челове-ческой цивилизации. Если суммарное увеличение ОЭ в гло-бальных системах превышает суммарное увеличение ОНГ, то в мире преобладают процессы разрушения, деструкции, дви-жения в сторону хаоса и неопределённости. В конечном итоге это приведёт к гибели всей цивилизации и культуры. Поэтому высшей целью всех инстанций цивилизации должно быть обеспечение ускоренного или хотя бы равного роста ОНГ по сравнению с ростом ОЭ. Достичь этой цели очень трудно, так как для этого необходимо бороться против общей тенденции роста ОЭ.
Наша человеческая цивилизация имеет, однако, ряд воз-можностей, чтобы с успехом бороться с угрожающей энтро-пией, не нарушая второй закон термодинамики.
1. Земная цивилизация не изолированная система. Непрерывно на землю поступает ОНГ в виде солнечного об-лучения. На земле имеются большие запасы прошлых пос-туплений солнечной энергии в виде каменного угля и нефти. Имеются запасы энергии в недрах земли. Огромные ресурсы могут быть освобождены в процессах перехода вещества в энергию при помощи ядерных реакций. Неограниченные ре-сурсы для получения энергии и ОНГ открываются, если удастся использовать силы гравитации. ОЭ гравитационной потенциальной энергии предположительно равняется нулю. Силы гравитации имеют всегда характер притяжения и сжа-тия космических тел. В космических масштабах могут возник-нуть в звездах гравитационные коллапсы. Задача цивилиза-ции ? найти возможности управлять гравитационными процессами, которые противодействуют увеличению ОЭ.
2. Имеется принципиальная возможность концентриро-вать ОНГ локально в узкой области, при условии увеличения ОЭ в окружающей среде. Если удастся процессы направлять так, что на земле увеличивается ОНГ, а ОЭ в большем коли-честве направляют в мировое пространство, то можно было бы обеспечить стабильный рост ОНГ, науки и культуры в далёкой перспективе.
Для увеличения ОНГ (знаний и порядка) в обществе создана большая информационная и правовая база. Непре-рывно усовершенствуется законодательство государств, созда-ются международные правовые органы. Многочисленные ре-лигиозные и философские учения претендуют на совершен-нейшие мировоззрения и на доведение людей до абсолютной истины. Тем, кто признаёт и следует одним из этих много-численных учений, пророков и политических течений, обе-щают благосостояние, успех, счастье и любые блага на земле. В борьбе идей и мнений развивается наука, техника, культу-ра и информатика, которые открывают все новые возмож-ности для усовершенствования теоретических дисциплин и практической жизни людей и для расширения производства товаров.
Возникает вопрос, почему, после такого информаци-онного взрыва и огромного расширения всех областей наших знаний не уменьшаются явления кризисов, раз-рушения, природных катастроф и другие признаки бес-порядка. Для объяснения причин этого можно привести следующие аргументы:
1. Кажущееся обилие информации намного преуве-личено. Много, что внешне похоже на информацию, являются запросто шумом, засоряющем каналы связи. Они не повышают ОНГ системы-приёмника. Во многих случаях даже уменьшают его, мешают принимать существенную для сис-темы информацию.
2. Человеческое и общественное сознание является комплексом несовершенных, упрощённых моделей реального мира, которых нельзя путать с намного более сложной пер-вичной реальностью.
3. Сознание до настоящего времени не в силах устра-нить существующую в реальном мире основную проблему: хронический дефицит всех видов ресурсов - веществ, энергии, информации, времени и методов контроля за их распределением. Это обусловливает непримиримую конку-ренцию, борьбу или конфликты между системами за ресурсы и условия их эффективного использования. А в борьбе все методы допускаемы, даже уничтожение или создание пре-пятствий действию конкурента. Так называемые "общие инте-ресы" мало кого интересуют. Достижения науки и техники могут попасть в руки не только честных людей, но и в руки преступных организаций. Развитие науки привело к раз-работке намного более мощных и чрезвычайно опасных средств уничтожения, чем раньше. К ним относятся ядерное, химическое, психотронное и реактивное оружия. Террористы могут усваивать так же успешно модные средства связи, транспортные средства, автоматическое и ядерное оружие, нервные яды, причём раньше, чем полиция и государст-венные органы.
В результате растут такие направления увеличения ОЭ, с которым сознание пока не справляется:
преступность и разрушительные войны;
экономические преступления, банкроты, кризисы;
природные катастрофы, стихийные бедствия, исчер-пание природных ресурсов;
нарушение экологических условий, болезни;
социальная несправедливость, отсутствие стимулов;
сознательная дезинформация или препятствия при распространении информации;
стрессовые ситуации и конфликты между людьми, неконтролируемый прирост народонаселения.
Общественное сознание и модели должны отражать такую же борьбу между явлениями ОЭ и ОНГ, как это происходит в мире первичной реальности. Если государство своими законами и контролем за их исполнением не может обеспечить распределение ресурсов по результатам труда, тогда и люди сразу найдут возможности жить без ре-зультативного труда. Растёт беспорядок, косвенная эконо-мическая преступность. В сознании людей и в экономике от-ражается эта неопределённость, безвыходность и неспра-ведливость. Единственным выходом является увеличение в первой очереди ОНГ общественного сознания, а через его и вообще ОНГ первичной реальности человеческой циви-лизации.
3. ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.
ВТОРИЧНАЯ РЕAЛЬНОСТЬ.
СОЗНАНИЕ
Ранее указывалось, что после принятия информации увеличивается негэнтропия системы. Представляет интерес, по какому механизму происходит увеличение ОНГ, как в дальнейшем используется и перерабатывается информация. Чем сложнее принимающие информацию системы, тем эф-фективнее они могут её использовать [ 20 ]. В зависимости от сложности системы возникает соответствующая информа-ционная модель [ 9, 45, 66 ]. Во всяком случае, принятие информации не является только отражением (копированием) состояния системы-отправителя, а процессом, связанным с изменением структуры принявшей её системы. Такие изме-нения структуры имеют разную временную устойчивость и составляют основы инфомоделей и ОНГ.
НЕЖИВОЙ МИР. Процессы принятия информа-ции протекают по общим принципам саморегуляции сис-тем [ 46 ]. Эти принципы не совсем чётко и по разному сформулированы разными авторами. Наиболее известен принцип Ле Шателье для химических систем. Согласно этому принципу в химической системе веществ реакции протекают в направлении, уменьшающим воздействие внешнего фактора и сохраняющим прежнюю стабильность системы. Этот прин-цип является частным случаем пока не полностью вы-ясненного общего закона. Сформулирован принцип экономии энтропии, правильнее было бы сказать: экономии нег-энтропии ОНГ. Высказан принцип минимума потенциала рассеяния энергии. Общий единый смысл всех этих принципов таков, что в любой системе инертностью обладает не только масса и энергия, но и негэнтропия (внутренняя структура). Если у системы имеется возможность выбора между равновозможными путями, как реагировать на влияние внешних воздействий, то выбирается всегда такой процесс, который уменьшает (нейтра-лизует) отрицательное влияние внешней среды, т. е. сопровождается минимальными затра-тами энергии и ОНГ. Каждая структура обладает оп-ределённым потенциалом устойчивости. Если устойчивость хранить невозможно, то система стремится к такой пере-группировке элементов, чтобы затраты энергии и ОНГ были по возможности меньше. При наличии диссипативных структур возможно и повышение ОНГ. В таком случае система стремится к сохранению максимально возможной ОНГ.
Таким образом, внутренняя структура, определяющая ОНГ системы, является одновременно информационной мо-делью, "памятью" в системе. В материаловедении приводится много примеров, где металлы или структурно-вязкие жид-кости "помнят" действия на них в прошлом внешней среды. Многие реологические модели вязко-упругих веществ основы-ваются в допущении, что вещество "помнит" свои напряжён-ные состояния в прошлом.
Таким образом в неживой природе второй закон термо-динамики действует только в изолированной системе. Реаль-но не существует полностью изолированных систем. Следо-вательно, всегда необходимо выяснить путь и возможности дополнительной передачи ОНГ, энергии и вещества. Но даже в достаточно изолированной системе, имеется множество воз-можностей противодействовать процессам увеличения ОЭ. В мире существуют множество сил: гравитационное поле, элект-ромагнитное поле, большое и малое взаимодействие, которые ограничивают действие ОЭ. Часть их действует везде, от них невозможно изолировать ни одну систему. Кроме того, дейст-вуют целый ряд факторов, которые ограничивают или су-щественно замедляют скорость увеличения ОЭ.
1. Многие неравновесные системы кажутся стабильными (метастабильными) потому, что скорость их превращения ничтожно мала. Их времена стабильности сверхдлинные и превышают характерную длительность развития галактики (1010 лет). Метастабильным считается даже протон. Его время жизни составляет предположительно 1031 - 1033 лет. Так, что во многих термодинамических процессах увеличение ОЭ крайне ограничено из-за их медленной скорости.
2. На образование структуры системы влияет мно-жество сил в разных комбинациях и трудно предугадать их взаимодействие и результаты совместного влияния на раз-витие системы.
3. ОНГ эквивалентно хоть малой, но всё-таки реальной массе и энергии. Тем самым она должна быть подвержена тем же воздействиям, что и масса и энергия, в том числе иметь большую чувствительность к внешним воздействиям, как, на-пример, гравитационные и электромагнитные поля.
Могут возникать сомнения о целесообразности иссле-дования информационных процессов и ОНГ в неживой при-роде. Предполагают, что в неживой природе достаточно точно все явления описываются законами физики и химии. Следует, однако, повторить, что все реальные системы, в т.ч. неорга-нические, обладают бесконечной ОЭ. Физика и химия не обладают такой бесконечно большой ОНГ, необходимой для объяснения всех явлений. Они занимаются приближёнными моделями реального мира. Законы физики и химии на микро-уровне имеют вероятностный характер. Комплексы из мно-жества вероятностных процессов и неопределённостей могут быть исследованы только по законам передачи информации и негэнтропии. Внутренняя упорядоченность и ОНГ в сис-темах не придумана учёными. Они реально существуют, об-разуя механизм противодействия увеличению ОЭ. Наука до сих пор была способна объяснить только частично явления ОНГ и создать т.н. информационные модели вещества.
ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ. В живых системах дейст-вуют, кроме специфических, все те же законы, которые су-ществуют в неживом мире. Только в таких системах меха-низмы обработки информации намного сложнее. Неписанной целью организмов является борьба за существование, в общем случае борьба с энтропией. В ходе многотысячелетней борь-бы в живых организмах развиты более или менее сложные органы управления: память, органы чувств, первая и вторая сигнальная система, эмоции, нервная система, эндокринная система, механизм генетического программирования развития и др. Все эти системы правления нельзя сводить только к процессам физическим и химическим, вещественным или энергетическим. Последние являются носителями инфор-мации, но процессы обработки информации и её связывания в негэнтропию существуют в виде дополнительных систем. Для облегчения обработки информации разрабатывают инфор-мационные модели. Последние более или менее подобны реальному миру, но никогда не могут отражать его пол-ностью. Их нельзя путать с реальными системами, которым они гомоморфны. Тем не менее и эти модели существуют реально. Часто такие модели называют вторичной реаль-ностью, сознанием живых организмов, первой сигнальной системой, негэнтропией. Вторичную реальность, со своей ОНГ, можно рассматривать и как отдельный комплекс сис-тем, что у каждого организма имеет уникальный характер.
Следующим этапом в развитии ОНГ является человек, как индивидульная система. Признаками, отличающими чело-века от других живых организмов является более развитая система обработки информации: вторая сигнальная система, абстрактное мышление при помощи понятий, самосознание, язык. Следовательно ОНГ достигла в такой сложной системе как человек, качественно новый уровень. Человек может осознать существование систем, в том числе самого себя и их развитие в прошлом. Более того, он может прогнозировать развитие систем и положение самого себя в будущем [ 66, 19 ].
Особенно расширились возможности инфообработки человеком после возникновения языковой системы. Каждое слово по существу является обозначением одной конкретной или более общей, абстрактной системы. При помощи языка человеку открылась возможность передать, принимать, обра-ботать и хранить информацию в виде целых моделей систем. Это значительно расширяло скорость и объём обрабаты-ваемой информации, особенно при интеграции взаимо-действия различных систем и их иерархий. Чрезвычайно расширились возможности осознавать внешний и внутренний мир в его огромном разнообразии и многомерности. Одновре-менно увеличивалась и неопределённость, ОЭ моделей из-за осложнения и расширения их пределов гомоморфности. Для борьбы с неопределённостью возникала необходимость полу-чить намного большее количество информации и ОНГ.
При рассмотрении функции сознания человека, как бо-лее сложного метода инфообработки, сделаны попытки идеа-лизировать, абсолютизировать мысленную деятельность моз-га, как что-то нереальное, идеальное. Диалектический мате-риализм не признавал сознание материальным, хотя матери-альным считали всю остальную объективную реальность. По существу сознание при помощи мыслей занимается модели-рованием систем реального мира, т.е. инфообработкой на уровне моделей систем [ 20 ]. В то же время модели сами являются объективно существующими системами [ 19 ]. Они более или менее подобны (гомоморфны) первичной реаль-ности, но являются сами тоже реальными системами (вторич-ная реальность). Как каждая система, мысль тоже обладает своей ОНГ, это основная форма её существования. Другие формы - масса и энергия существуют тоже, но в ничтожных эквивалентных количествах. Мысли можно считать системой как отдельно, так и вместе с соответственной областью мозга, как их носителя.
Часто отказываются признать мысли и идеи как объек-тивную реальность из-за того, что их легко субъективно создать и переделать в бесчисленных вариантах. Вообще они зависят от субъекта, принимавшего информацию, от его пре-дыдущей информированности, образования, наклонностей и настроения, целей и от очень многих иных факторов. Мыс-ленно можно представить и очень большие системы (даже вес универсум), но можно представить и системы микромира. Более того, мысленно можно составлять модели реально несуществующих объектов, фантастических событий или мож-но представлять развитие систем в далёком будущем. Мысли и сознание нельзя считать только отражением реального мира. Точнее это называть моделированием. Модели могут иметь разную степень обобщённости или детализации. Напри-мер, понятие "круг" является идеальной моделью реальности. Хотя абсолютного точного круга реально нет, похожих пред-метов встречается неимоверное количество. Все они включены в систему приближённых кругов. Но понятие идеального (математического) круга тоже существует объективно в соз-нании людей и имеет эквивалентное количество ОНГ, массы и энергии. Субъективность мыслей не оправдывает отказ от их объективного существования в данном конкретном субъек-те. Более сложным вопросом является степень гомоморф-ности этих мыслей (как вторичной реальности) с первичной реальностью.
Проблему сознания можно схематически объяснить сле-дующей инфомоделью (схема). Любая реально существующая система обладает бесконечным разнообразием, размерностью и энтропией. Сознание, как мысленно, так и математически, не может оперировать с бесконечно большими величинами. По-этому оно создает для работы упрощенные модели. Послед-ние уже обладают энтропией (ОЭ) конечной величины. Су-щественным является разработка эффективных моделей, которые по возможности точнее описали бы действие всех влияющих на систему факторов и в то же время отличались бы легкой обрабатываемостью математическим аппаратом.
Неопределенность: ? размерности ? знания ? разнообразия 0 ? Энтропия ОЭ модели ОЭ реальной системы ????????R ?????R??????????????R ? ? ? ? ????????? ?????????????????????-? ? ОНГ подсоз- ?ОНГ зна- ?ОНГ веры Негэнтропия ? ния ? ния,? ? науки ?
Для обеспечения эффективного управления такой слож-ной системой как человек, должна быть по возможности полнее энтропия компенсирована негэнтропией. Та часть ОЭ, которая находится вне пределов модели нашего знания и сознания, не может быть компенсирована знаниями, а только верой. Мы должны стремиться к тому, чтобы наша вера была по возможности ближе реальным предположениям. Часть ОЭ имеющейся модели компенсирована нашими знаниями и науч-ными данными. Человеку необходимо заботиться, чтобы эта часть была бы по возможности больше. Приобретенные зна-ния могут влиять на существующую модель в сознании в двух направлениях: компенсировать или расширять ОЭм модели. Оба направления для повышения эффективности действий человека одинаково важны. Компенсация ОЭ полностью до нуля невозможна. При приближении к нулю все сильнее начинает оказать влияние неопределённость размерности. В реальных системах размерность пространства состояния ог-ромная. В моделях часто ограничиваются несколькими коор-динатами (независимые переменные, факторы). С целью пре-одоления последствии неопределенностей размерности при-рода разработала для человека и животных эффективный ме-ханизм подсознания. Подсознание является разновидностью ОНГ. Но в отличие от сознания оно не основывается на конкретные знания, а на предыдущий опыт, генетическую ин-формацию предыдущих поколений, чувства, эмоции, забы-тые, но сохранённые в глубине мозга сведения. Подсознание является тоже моделью, но качественным и вероятностным. Оно не даёт конкретных программ действия, но определяет его вероятностные преимущества. Подсознание отвечает воп-росам, что вероятно хорошо (полезно) и что плохо (опасно), в каком направлении можно более вероятно достичь цели и в каком направлении нет. Механизм подсознания даёт воз-можности принять решении при условии большого дефицита информации. Несмотря на неопределённость, косвенные и вероятностные сведения всё-таки обеспечивают более опти-мальные решения, чем вовсе без информации.
Cвободная, активная (доступная к использова-нию) Электронные лучи. Хими-чески и фи-зически ак-тивные ве-щества. Мо-лекулы. Жи-вые орга-низмы. Термодинамически свободная энергия F = U - TS Электромагнитное облучение. Электрическая и солнечная энергия. Cознание, мыс- ли. Память. От-крытое общест-во. Печать. Электронная связь. Диссипативные системы.
Связанная, инертная (трудно ис-пользовае-мая) Рассеянные в космосе инертные газы. Холод-ные косми-ческие тела. Нейтринное облучение. Ядерная энергия. Связанная (рассеян-ная) энергия в ве-ществах (ТS) Гравитация. ОНГ инертных веществ. Генетическая информация.
Методы и условия перехода свободной или связанных форм материи друг в друга недостаточно выяснены. Конечно, при этом не происходит полного превращения вещества, энергии или ОНГ друг в друга. Изменяются только внешние формы существование систем. Например часть энергосодер-жащего вещества превращается в массосодержащую энергию в эквивалентных количествах. Исследования затрудняются из-за ничтожно малых неизмеряемых эквивалентных коли-честв массы при превращении информации или энергии. По-ложение изменяется, если превращениям подвергаются огром-ные количества энергии или ОНГ. Например, при освобож-дений ядерной или гравитационной энергии, а также при превращении ОНГ в живых организмах. Примеры глубоких изменений форм существования материи приведены в таб-лице. Разделение форм на свободные и связанные в известной мере условное и зависит от имеющейся в настоящее время информации. В других условиях или при изменении цели, а также в космическом масштабе границы разделения могут измениться.
Таблица
Направления превращений форм материи
Исходная форма Конечная форма Условия превращения Примеры и опыт применения Вещество, Энергия Нестабильность атом-ного ядра. Сверхвы-сокие температуры. Атомная энергия и оружия.
масса Негэнтропия Локальная высокая концентрация ОНГ. Неравновесная сис-тема. Сознание и мозг человека. Общест-венное сознание Энергия Вещество, масса В условиях ядерных реакций и в космосе. Возникновение электрона при взаимодействии двух фотонов. Негэнтропия Компьютерная и электронная тех- ника связи Инфотехнология Цивилизация. Инфосистемы. Компьютерные программы. Раз-витые общества и государства. Живые орга- низмы
Негэнт-ропия, Вещество, масса Гравитационный коллапс в космосе Объдинённое супер- поле в вакууме Черные дыры, пульсары. Вирту- альные элементар- ные частицы.
ОНГ Энергия Аккумуляция от источников ОНГ (солнце, гравита- ция) Солнечные бата- реи. Использо- вание ранее ак-кумулированной ОНГ (горючие ископаемые).
Обобщая формулу свободной энергии F = U - TS (U - внутренняя энергия, Т - абсолютная температура, S - энтропия) на более сложные системы, можно сделать следующие выводы:
1. При повышении ОЭ свободная энергия в системе всегда уменьшается и связанная энергия увеличивается вместе с ростом неопределённости, беспорядка, разнообразия.
2. Указанное для свободной энергии можно распрост-ранить и на систему веществ как сгусток энергии. Чем больше ОЭ (неопределённость, беспорядок), тем меньше свободных, активно действующих систем веществ.
3. При повышении ОЭ уменьшается также количество свободной, эффективной ОНГ. Для конкретной системы су-ществуют пределы изменения ОЭ. Если ОЭ = 0, то свободная энергия равняется внутренней энергии и свободная информа-ция (доступная) с ОНГ. Максимальный предел ОЭ модели сис-темы определяется количеством элементов, связей и комбина-ции между ними. Пределами для ОЭ и обосновывается необ-ходимость применения моделей вместо реальных систем и вве-дения в модели по возможности большого количества ОНГ.
В качестве отдельных систем можно рассматривать и любые информационные процессы, в том числе сигналы, инфо-модели, любые знания, и т.д. Однако, распространённой ошиб-кой до настоящего времени являются попытки рассматривать отдельно информацию, энергию и массу вещества. Приведём некоторые примеры.
1. Учение Веда и т.н. транседентальной медитации. По этому учению в мире существует чистое сознание, началом которого является объединённое суперполе. ОЭ поля как буд-то равняется нулю. В том случае чистое сознание состояло бы только из информации или из ОНГ. Целью человека осталось бы соединить свое сознание с мировым чистым сознанием - полем и все проблемы были бы решены. Здесь явно путают мысленные модели с объективно существующими реальными полями, в том числе и доказанными в квантовой электро-механике. Эти разные системы, которые обе обладают своими массой, энергией и ОНГ.
2. Живым организмам, особенно человеку приписывают обладание всякого рода полей: электромагнитные, гравитаци-онные, нейтринные, информационные, фантомные, торзион-ные, ментальные и др. Часто этим полям присваивают фан-тастические свойства. Как будто поля могут отделяться от тела и сохраняются после смерти человека. Научно доказано только наличие вокруг человека электромагнитного (ЭМ) и гравитационного полей. Сложные электрические процессы в человеке не могут не вызывать возникновения и взаимодейст-вия ЭМ полей. Но их существование нельзя рассматривать изолированно от единого вещественного, энергетического и ОНГ системы человека.
3. В работе Н.Винера [ 21 ] имеется глава "Организм в качестве сигнала". В ней утверждается, что организм в основ-ном представляет собой не вещество, которое сохраняется, а форму структуры. Биологическая индивидуальность организ-ма заключается в постоянстве процесса и в запоминании организмом последствий своего прошлого развития, прошлых программных катушек. Если это так, то живого организма, в т.ч. человека, можно передать в качестве программ и сиг-нала и полностью воссоздать приёмником информации.
В действительности передача всего организма, чело-века или любой сложной реальной системы по инфоканалу принципиально невозможна. ОЭ любой реально существую-щей системы приближается к бесконечности, так же как и разнообразие, размерность, количество возможных микро-структур. Для компенсации бесконечной ОЭ необходимо бес-конечное количество информации (ОНГ). Передача последне-го продолжается бесконечное время. Другое дело, вполне возможно инфопередача близких к реальным системам моде-лей живых организмов и человека. Вместе с ОНГ модели пе-редаётся эквивалентное количествво её вещества и энергии.
От степени приближения моделей к реальности зависят требуемые для получения информации затраты. которые рез-ко увеличиваются при повышении адекватности (гомоморф-ности) моделей.
4. В обществоведении часто стараются идеализировать общие понятия, представлять их вне связи с объективной реальностью, в виде терминов чистой идеи. Например, поня-тия свободы, красоты, справедливости, истины, бога, цели, счастья и др. В действительности все эти понятия, как моде-ли, также имеют общее системно-вероятностное происхожде-ние и содержат ОНГ, массу и энергию. Например, понятие "свобода" является моделью состояния системы, где имеются возможности выбора путей развития. В известной мере и все неорганические системы имеют степени свободы, которые зависят от структуры и от условий окружающей среды. Пос-ледние влияют на целесообразность и решения между альтер-нативными траекториями развития. В более сложных живых организмах свобода связана со следующими функциями: борьба за существование, организация, управление, выбор, получение информация, целеполагание.
Близким к алгоритмическим, т.е. обладающими низкой ОЭ, могут быть только приближённые модели реального ми-ра. Но и они имеют в эквивалентном количестве массу и энергию.
Основной задачей общественного сознания и науки яв-ляется управление глобальными процессами, связанными с изменением (увеличением или уменьшением) ОЭ и ОНГ в ноосфере и в универсуме и связанными с развитием челове-ческой цивилизации. Если суммарное увеличение ОЭ в гло-бальных системах превышает суммарное увеличение ОНГ, то в мире преобладают процессы разрушения, деструкции, дви-жения в сторону хаоса и неопределённости. В конечном итоге это приведёт к гибели всей цивилизации и культуры. Поэтому высшей целью всех инстанций цивилизации должно быть обеспечение ускоренного или хотя бы равного роста ОНГ по сравнению с ростом ОЭ. Достичь этой цели очень трудно, так как для этого необходимо бороться против общей тенденции роста ОЭ.
Наша человеческая цивилизация имеет, однако, ряд воз-можностей, чтобы с успехом бороться с угрожающей энтро-пией, не нарушая второй закон термодинамики.
1. Земная цивилизация не изолированная система. Непрерывно на землю поступает ОНГ в виде солнечного об-лучения. На земле имеются большие запасы прошлых пос-туплений солнечной энергии в виде каменного угля и нефти. Имеются запасы энергии в недрах земли. Огромные ресурсы могут быть освобождены в процессах перехода вещества в энергию при помощи ядерных реакций. Неограниченные ре-сурсы для получения энергии и ОНГ открываются, если удастся использовать силы гравитации. ОЭ гравитационной потенциальной энергии предположительно равняется нулю. Силы гравитации имеют всегда характер притяжения и сжа-тия космических тел. В космических масштабах могут возник-нуть в звездах гравитационные коллапсы. Задача цивилиза-ции ? найти возможности управлять гравитационными процессами, которые противодействуют увеличению ОЭ.
2. Имеется принципиальная возможность концентриро-вать ОНГ локально в узкой области, при условии увеличения ОЭ в окружающей среде. Если удастся процессы направлять так, что на земле увеличивается ОНГ, а ОЭ в большем коли-честве направляют в мировое пространство, то можно было бы обеспечить стабильный рост ОНГ, науки и культуры в далёкой перспективе.
Для увеличения ОНГ (знаний и порядка) в обществе создана большая информационная и правовая база. Непре-рывно усовершенствуется законодательство государств, созда-ются международные правовые органы. Многочисленные ре-лигиозные и философские учения претендуют на совершен-нейшие мировоззрения и на доведение людей до абсолютной истины. Тем, кто признаёт и следует одним из этих много-численных учений, пророков и политических течений, обе-щают благосостояние, успех, счастье и любые блага на земле. В борьбе идей и мнений развивается наука, техника, культу-ра и информатика, которые открывают все новые возмож-ности для усовершенствования теоретических дисциплин и практической жизни людей и для расширения производства товаров.
Возникает вопрос, почему, после такого информаци-онного взрыва и огромного расширения всех областей наших знаний не уменьшаются явления кризисов, раз-рушения, природных катастроф и другие признаки бес-порядка. Для объяснения причин этого можно привести следующие аргументы:
1. Кажущееся обилие информации намного преуве-личено. Много, что внешне похоже на информацию, являются запросто шумом, засоряющем каналы связи. Они не повышают ОНГ системы-приёмника. Во многих случаях даже уменьшают его, мешают принимать существенную для сис-темы информацию.
2. Человеческое и общественное сознание является комплексом несовершенных, упрощённых моделей реального мира, которых нельзя путать с намного более сложной пер-вичной реальностью.
3. Сознание до настоящего времени не в силах устра-нить существующую в реальном мире основную проблему: хронический дефицит всех видов ресурсов - веществ, энергии, информации, времени и методов контроля за их распределением. Это обусловливает непримиримую конку-ренцию, борьбу или конфликты между системами за ресурсы и условия их эффективного использования. А в борьбе все методы допускаемы, даже уничтожение или создание пре-пятствий действию конкурента. Так называемые "общие инте-ресы" мало кого интересуют. Достижения науки и техники могут попасть в руки не только честных людей, но и в руки преступных организаций. Развитие науки привело к раз-работке намного более мощных и чрезвычайно опасных средств уничтожения, чем раньше. К ним относятся ядерное, химическое, психотронное и реактивное оружия. Террористы могут усваивать так же успешно модные средства связи, транспортные средства, автоматическое и ядерное оружие, нервные яды, причём раньше, чем полиция и государст-венные органы.
В результате растут такие направления увеличения ОЭ, с которым сознание пока не справляется:
преступность и разрушительные войны;
экономические преступления, банкроты, кризисы;
природные катастрофы, стихийные бедствия, исчер-пание природных ресурсов;
нарушение экологических условий, болезни;
социальная несправедливость, отсутствие стимулов;
сознательная дезинформация или препятствия при распространении информации;
стрессовые ситуации и конфликты между людьми, неконтролируемый прирост народонаселения.
Общественное сознание и модели должны отражать такую же борьбу между явлениями ОЭ и ОНГ, как это происходит в мире первичной реальности. Если государство своими законами и контролем за их исполнением не может обеспечить распределение ресурсов по результатам труда, тогда и люди сразу найдут возможности жить без ре-зультативного труда. Растёт беспорядок, косвенная эконо-мическая преступность. В сознании людей и в экономике от-ражается эта неопределённость, безвыходность и неспра-ведливость. Единственным выходом является увеличение в первой очереди ОНГ общественного сознания, а через его и вообще ОНГ первичной реальности человеческой циви-лизации.
3. ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ.
ВТОРИЧНАЯ РЕAЛЬНОСТЬ.
СОЗНАНИЕ
Ранее указывалось, что после принятия информации увеличивается негэнтропия системы. Представляет интерес, по какому механизму происходит увеличение ОНГ, как в дальнейшем используется и перерабатывается информация. Чем сложнее принимающие информацию системы, тем эф-фективнее они могут её использовать [ 20 ]. В зависимости от сложности системы возникает соответствующая информа-ционная модель [ 9, 45, 66 ]. Во всяком случае, принятие информации не является только отражением (копированием) состояния системы-отправителя, а процессом, связанным с изменением структуры принявшей её системы. Такие изме-нения структуры имеют разную временную устойчивость и составляют основы инфомоделей и ОНГ.
НЕЖИВОЙ МИР. Процессы принятия информа-ции протекают по общим принципам саморегуляции сис-тем [ 46 ]. Эти принципы не совсем чётко и по разному сформулированы разными авторами. Наиболее известен принцип Ле Шателье для химических систем. Согласно этому принципу в химической системе веществ реакции протекают в направлении, уменьшающим воздействие внешнего фактора и сохраняющим прежнюю стабильность системы. Этот прин-цип является частным случаем пока не полностью вы-ясненного общего закона. Сформулирован принцип экономии энтропии, правильнее было бы сказать: экономии нег-энтропии ОНГ. Высказан принцип минимума потенциала рассеяния энергии. Общий единый смысл всех этих принципов таков, что в любой системе инертностью обладает не только масса и энергия, но и негэнтропия (внутренняя структура). Если у системы имеется возможность выбора между равновозможными путями, как реагировать на влияние внешних воздействий, то выбирается всегда такой процесс, который уменьшает (нейтра-лизует) отрицательное влияние внешней среды, т. е. сопровождается минимальными затра-тами энергии и ОНГ. Каждая структура обладает оп-ределённым потенциалом устойчивости. Если устойчивость хранить невозможно, то система стремится к такой пере-группировке элементов, чтобы затраты энергии и ОНГ были по возможности меньше. При наличии диссипативных структур возможно и повышение ОНГ. В таком случае система стремится к сохранению максимально возможной ОНГ.
Таким образом, внутренняя структура, определяющая ОНГ системы, является одновременно информационной мо-делью, "памятью" в системе. В материаловедении приводится много примеров, где металлы или структурно-вязкие жид-кости "помнят" действия на них в прошлом внешней среды. Многие реологические модели вязко-упругих веществ основы-ваются в допущении, что вещество "помнит" свои напряжён-ные состояния в прошлом.
Таким образом в неживой природе второй закон термо-динамики действует только в изолированной системе. Реаль-но не существует полностью изолированных систем. Следо-вательно, всегда необходимо выяснить путь и возможности дополнительной передачи ОНГ, энергии и вещества. Но даже в достаточно изолированной системе, имеется множество воз-можностей противодействовать процессам увеличения ОЭ. В мире существуют множество сил: гравитационное поле, элект-ромагнитное поле, большое и малое взаимодействие, которые ограничивают действие ОЭ. Часть их действует везде, от них невозможно изолировать ни одну систему. Кроме того, дейст-вуют целый ряд факторов, которые ограничивают или су-щественно замедляют скорость увеличения ОЭ.
1. Многие неравновесные системы кажутся стабильными (метастабильными) потому, что скорость их превращения ничтожно мала. Их времена стабильности сверхдлинные и превышают характерную длительность развития галактики (1010 лет). Метастабильным считается даже протон. Его время жизни составляет предположительно 1031 - 1033 лет. Так, что во многих термодинамических процессах увеличение ОЭ крайне ограничено из-за их медленной скорости.
2. На образование структуры системы влияет мно-жество сил в разных комбинациях и трудно предугадать их взаимодействие и результаты совместного влияния на раз-витие системы.
3. ОНГ эквивалентно хоть малой, но всё-таки реальной массе и энергии. Тем самым она должна быть подвержена тем же воздействиям, что и масса и энергия, в том числе иметь большую чувствительность к внешним воздействиям, как, на-пример, гравитационные и электромагнитные поля.
Могут возникать сомнения о целесообразности иссле-дования информационных процессов и ОНГ в неживой при-роде. Предполагают, что в неживой природе достаточно точно все явления описываются законами физики и химии. Следует, однако, повторить, что все реальные системы, в т.ч. неорга-нические, обладают бесконечной ОЭ. Физика и химия не обладают такой бесконечно большой ОНГ, необходимой для объяснения всех явлений. Они занимаются приближёнными моделями реального мира. Законы физики и химии на микро-уровне имеют вероятностный характер. Комплексы из мно-жества вероятностных процессов и неопределённостей могут быть исследованы только по законам передачи информации и негэнтропии. Внутренняя упорядоченность и ОНГ в сис-темах не придумана учёными. Они реально существуют, об-разуя механизм противодействия увеличению ОЭ. Наука до сих пор была способна объяснить только частично явления ОНГ и создать т.н. информационные модели вещества.
ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ. В живых системах дейст-вуют, кроме специфических, все те же законы, которые су-ществуют в неживом мире. Только в таких системах меха-низмы обработки информации намного сложнее. Неписанной целью организмов является борьба за существование, в общем случае борьба с энтропией. В ходе многотысячелетней борь-бы в живых организмах развиты более или менее сложные органы управления: память, органы чувств, первая и вторая сигнальная система, эмоции, нервная система, эндокринная система, механизм генетического программирования развития и др. Все эти системы правления нельзя сводить только к процессам физическим и химическим, вещественным или энергетическим. Последние являются носителями инфор-мации, но процессы обработки информации и её связывания в негэнтропию существуют в виде дополнительных систем. Для облегчения обработки информации разрабатывают инфор-мационные модели. Последние более или менее подобны реальному миру, но никогда не могут отражать его пол-ностью. Их нельзя путать с реальными системами, которым они гомоморфны. Тем не менее и эти модели существуют реально. Часто такие модели называют вторичной реаль-ностью, сознанием живых организмов, первой сигнальной системой, негэнтропией. Вторичную реальность, со своей ОНГ, можно рассматривать и как отдельный комплекс сис-тем, что у каждого организма имеет уникальный характер.
Следующим этапом в развитии ОНГ является человек, как индивидульная система. Признаками, отличающими чело-века от других живых организмов является более развитая система обработки информации: вторая сигнальная система, абстрактное мышление при помощи понятий, самосознание, язык. Следовательно ОНГ достигла в такой сложной системе как человек, качественно новый уровень. Человек может осознать существование систем, в том числе самого себя и их развитие в прошлом. Более того, он может прогнозировать развитие систем и положение самого себя в будущем [ 66, 19 ].
Особенно расширились возможности инфообработки человеком после возникновения языковой системы. Каждое слово по существу является обозначением одной конкретной или более общей, абстрактной системы. При помощи языка человеку открылась возможность передать, принимать, обра-ботать и хранить информацию в виде целых моделей систем. Это значительно расширяло скорость и объём обрабаты-ваемой информации, особенно при интеграции взаимо-действия различных систем и их иерархий. Чрезвычайно расширились возможности осознавать внешний и внутренний мир в его огромном разнообразии и многомерности. Одновре-менно увеличивалась и неопределённость, ОЭ моделей из-за осложнения и расширения их пределов гомоморфности. Для борьбы с неопределённостью возникала необходимость полу-чить намного большее количество информации и ОНГ.
При рассмотрении функции сознания человека, как бо-лее сложного метода инфообработки, сделаны попытки идеа-лизировать, абсолютизировать мысленную деятельность моз-га, как что-то нереальное, идеальное. Диалектический мате-риализм не признавал сознание материальным, хотя матери-альным считали всю остальную объективную реальность. По существу сознание при помощи мыслей занимается модели-рованием систем реального мира, т.е. инфообработкой на уровне моделей систем [ 20 ]. В то же время модели сами являются объективно существующими системами [ 19 ]. Они более или менее подобны (гомоморфны) первичной реаль-ности, но являются сами тоже реальными системами (вторич-ная реальность). Как каждая система, мысль тоже обладает своей ОНГ, это основная форма её существования. Другие формы - масса и энергия существуют тоже, но в ничтожных эквивалентных количествах. Мысли можно считать системой как отдельно, так и вместе с соответственной областью мозга, как их носителя.
Часто отказываются признать мысли и идеи как объек-тивную реальность из-за того, что их легко субъективно создать и переделать в бесчисленных вариантах. Вообще они зависят от субъекта, принимавшего информацию, от его пре-дыдущей информированности, образования, наклонностей и настроения, целей и от очень многих иных факторов. Мыс-ленно можно представить и очень большие системы (даже вес универсум), но можно представить и системы микромира. Более того, мысленно можно составлять модели реально несуществующих объектов, фантастических событий или мож-но представлять развитие систем в далёком будущем. Мысли и сознание нельзя считать только отражением реального мира. Точнее это называть моделированием. Модели могут иметь разную степень обобщённости или детализации. Напри-мер, понятие "круг" является идеальной моделью реальности. Хотя абсолютного точного круга реально нет, похожих пред-метов встречается неимоверное количество. Все они включены в систему приближённых кругов. Но понятие идеального (математического) круга тоже существует объективно в соз-нании людей и имеет эквивалентное количество ОНГ, массы и энергии. Субъективность мыслей не оправдывает отказ от их объективного существования в данном конкретном субъек-те. Более сложным вопросом является степень гомоморф-ности этих мыслей (как вторичной реальности) с первичной реальностью.
Проблему сознания можно схематически объяснить сле-дующей инфомоделью (схема). Любая реально существующая система обладает бесконечным разнообразием, размерностью и энтропией. Сознание, как мысленно, так и математически, не может оперировать с бесконечно большими величинами. По-этому оно создает для работы упрощенные модели. Послед-ние уже обладают энтропией (ОЭ) конечной величины. Су-щественным является разработка эффективных моделей, которые по возможности точнее описали бы действие всех влияющих на систему факторов и в то же время отличались бы легкой обрабатываемостью математическим аппаратом.
Неопределенность: ? размерности ? знания ? разнообразия 0 ? Энтропия ОЭ модели ОЭ реальной системы ????????R ?????R??????????????R ? ? ? ? ????????? ?????????????????????-? ? ОНГ подсоз- ?ОНГ зна- ?ОНГ веры Негэнтропия ? ния ? ния,? ? науки ?
Для обеспечения эффективного управления такой слож-ной системой как человек, должна быть по возможности полнее энтропия компенсирована негэнтропией. Та часть ОЭ, которая находится вне пределов модели нашего знания и сознания, не может быть компенсирована знаниями, а только верой. Мы должны стремиться к тому, чтобы наша вера была по возможности ближе реальным предположениям. Часть ОЭ имеющейся модели компенсирована нашими знаниями и науч-ными данными. Человеку необходимо заботиться, чтобы эта часть была бы по возможности больше. Приобретенные зна-ния могут влиять на существующую модель в сознании в двух направлениях: компенсировать или расширять ОЭм модели. Оба направления для повышения эффективности действий человека одинаково важны. Компенсация ОЭ полностью до нуля невозможна. При приближении к нулю все сильнее начинает оказать влияние неопределённость размерности. В реальных системах размерность пространства состояния ог-ромная. В моделях часто ограничиваются несколькими коор-динатами (независимые переменные, факторы). С целью пре-одоления последствии неопределенностей размерности при-рода разработала для человека и животных эффективный ме-ханизм подсознания. Подсознание является разновидностью ОНГ. Но в отличие от сознания оно не основывается на конкретные знания, а на предыдущий опыт, генетическую ин-формацию предыдущих поколений, чувства, эмоции, забы-тые, но сохранённые в глубине мозга сведения. Подсознание является тоже моделью, но качественным и вероятностным. Оно не даёт конкретных программ действия, но определяет его вероятностные преимущества. Подсознание отвечает воп-росам, что вероятно хорошо (полезно) и что плохо (опасно), в каком направлении можно более вероятно достичь цели и в каком направлении нет. Механизм подсознания даёт воз-можности принять решении при условии большого дефицита информации. Несмотря на неопределённость, косвенные и вероятностные сведения всё-таки обеспечивают более опти-мальные решения, чем вовсе без информации.