Шрифт:
Единство материи в системах характеризует также теория о трёх ипостасей существования её:
– вещество - концентрация и постоянство массы,
– энергия - движение,
– связанная информация - структура и организация ОНГ.
Эти формы существуют и изменяются эквивалентно в любой системе. Эквивалентность форм позволяет исследовать их согласованное действие в разных единицах. Единство форм в системах доказывается и тем, что деградация струк-туры системы всегда сопровождается и изменением её внут-ренней энергии и негэнтропии. Часто это называется потерей памяти (ОНГ и информации).
Существование во всех системах энтропийно-негэнтро-пийного компонентов даёт всем её превращениям вероят-ностный, нелинейный характер. Практически линейные фор-мулы можно применять для описания превращений в очень узкой области изменения некоторых независимых переменных при допущении постоянства всех других факторов. Опреде-ление ОЭ и ОНГ расширяет предел применения линейных моделей для описания многих информационных процессов и зависимостей целевых критериев от условно независимых факторов.
СТЕПЕНЬ СВОБОДЫ И СВЯЗАННОСТИ ФОРМ
Рассматривая возможности использования вещества, энергии и негэнтропии видно, что они могут иметь различные степени свободы, доступности, подвижности и инертности. Эти свойства зависят от стабильности самих элементов сис-тем. Нестабильность, тем самым способность и чуствитель-ность к превращениям могут варьироваться между предель-ными значениями в широком диапазоне. Много зависит не только от стабильности, но и от скорости превращений. Рас-падается даже кажущийся абсолютно стабильным протон через 1032 лет (продолжительность жизни нашей вселенной 1010 лет). Эффективность использования отдельных форм систем зависит от их уплотнённости, концентрации и связи между элементами, а также от степени неравновесности сис-тем. Особенно наглядно это видно в случае энергетических ресурсов. Кроме количества энергии здесь важное значение имеет её качество, т.е. способность преврашаться в работу. Примеры свободных и связанных форм существования систем приведены в таблице.
Качество массы, энергии и ОНГ зависит от их конкрет-ных целевых назначений и определяется способностью вы-полнять системой существенных функций, т.е. эффектив-но использовать свои ресурсы. Ясно, что система, которая может более эффективно использовать свои свободные ресурсы для противостояния действиям внешней среды, имеет больше шансов сохранять или улучшать условия своего развития. В таблице приведены только примеры некоторых систем с отклонением в сторону массы, энергии или ОНГ с учётом, что все эти формы неразделимы и существуют во всех системах.
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: