Читать книгу Наука складности - Дмитрий Леонидович Черняк - Страница 16

Коль скоро мы провели аналогию оболочки Бытия с физическими оболочками, нам стало необходимо определиться с самим понятием таких оболочек. Поможет нам в рассуждениях снова Второе начало термодинамики. Оно имеет разные формулировки, многие из которых, следуя формальной строгости начинаются преамбулой

В замкнутой системе…

Ранее мы уже коснулись того вопроса, что замкнутых систем в природе не бывает и нас интересуют системы реального мира, которые все разомкнуты. Но, коль скоро, сама идея замкнутости существует, давайте рассмотрим условия, в которых система могла бы считаться стремящейся к этому состоянию.

Такая замкнутость означала бы, что

все импульсы, возникающие внутри замкнутой системы или на её границе должны, в итоге, возвращаться в систему.

Гипотетически это возможно при условии, что система сама себя удерживает в определённых границах, за счёт своих собственных внутренних сил, взаимосвязей, напряжений и процессов.

Объём, в котором система сама себя удерживает, назовём Естественным.

Примерами такого удерживания себя в объёме может служить капля воды в вакууме, брызги, плазмоид, ионосфера и даже человек, покрытый кожей.

В незамкнутых системах, удержание системой себя в пределах определённой границы, будет связано, в том числе, с обменным процессом со средой, в которой она находится. Иными словами, поддержание оболочки, кроме внутренних сил может являться следствием получения энергии извне, выполнения работы по преобразованию внешнего ресурса и отвода избыточной энергии в виде тепла (излучения).

Это справедливо как для относительно простых физических систем, например, капли воды, которая не сможет сохранить обособленность в однородной ей водной среде, где она в капельном виде «не нужна», так и для живых систем, для которых соединение частей является сложным, многоуровневым процессом, поддерживающимся именно за счёт активного, но, обязательно, упорядоченного обмена со средой.

Суть Естественного объёма заключается в стремлении системы к балансу между силами удерживающими её от разрушения с энергией внутренних, в том числе полезных действий, которые могли бы её разрушить.

В рассмотренной нами ранее астрофизике, примером такого баланса является горящая звезда, которая неизменно и самопроизвольно достигает длительного баланса между термоядерной реакцией и силой гравитационного коллапса. Очевидно, природе для этого не нужны какие-то сложные инженерные расчёты или невероятные стечения обстоятельств, а в ней просто существует очень широкий класс явлений, естественно склонных к установлению динамического баланса.

Коль скоро, отталкиваясь от рассмотрения систем с точки зрения действий, процессов и их источников, мы обнаружили явление активного баланса (иначе – гомеостаза), для нашего дальнейшего употребления было бы логичным сместить фокус внимания с замкнутых систем (фокусирующими наше внимание на объекте воздействия) на устойчивые системы, которые являются активными процессами преобразования среды – субъектами действия. Чтобы наши определения, если в том возникнет необходимость, предварялись уточнением

В устойчивой системе…

Мы полагаем, что возврат естественной системы в точности в то же состояние, что и когда-то в прошлом, лишён смысла, поскольку это приводило бы к закольцовыванию цепи событий. Поэтому гипотетическим максимально возможным числом состояний всякой системы можно положить произведение её Энергии на объём Пространства, в котором она может быть распределена

E*V ≤ Nmax

где E – это энергия процессов системы, а V – это её Естественный объём, а Nmax – максимально возможное количество неповторяющихся состояний распределения Энергии в Пространстве.

Коль скоро, у системы есть способность удерживать себя в определённом физическом объёме, а также конечное число состояний, то у неё будет и жизненный цикл. Это значит, что у всякой такой системы есть границы Бытия и его Естественный объём, комплементарный Естественному пространственному объёму системы. Поэтому, рассуждая аналогично, мы можем сказать, что

где I – это Информация, выраженная через События, а T – это Время, выраженное через Естественный объём Бытия, такой, что при достижении границы Бытия происходит фазовый переход и система перестаёт быть собой и становится чем-то другим. Mmax – максимально возможное количество неповторяющихся вариантов Будущего.

Наличие предела у этой величины является основой для действия кармических сил, описанных в предыдущей главе, поскольку, по своей сути, эта формула определяет Закон сохранения Информации.

Всем перестановкам Энергии будут соответствовать События и наоборот. Ведь, если имела место флуктуация энергии, значит изменилось состояние, а значит – произошло событие. С другой стороны, если произошло событие, то как же это могло случиться и не вызвать флуктуации энергии? Поэтому число перестановок Энергии не может быть больше числа перестановок Событий.

Будет логичным предположить, что для реальной системы, имеющей набор функциональных ограничений, существует некое число W, такое, что

W ≤ Nmax и W ≤ Mmax

В сложных системах мы этого числа в точности не знаем, но, очевидно что в них

Nmax = Mmax = W.

Все иные варианты находятся за пределами оперативных возможностей системы:

Чтобы преодолеть число W, нам необходимо либо дополнительно накачать систему Энергией, но, во-первых, этот процесс также конечен, поскольку за пределом Меры она лопнет, а, во-вторых, новая Энергия придёт вместе с новой Информацией. Либо, нам необходимо накачать систему новой Информацией, которая помогла бы удержать эту дополнительную Энергию, т.е. – качественно новой структурной связностью. В этом, последнем, случае, система по определению пройдёт точку бифуркации и мы будем иметь дело уже с другим объектом.

Таким образом, наше воображаемое яйцо, символизирующее процесс или проект, имеет не одну, а две оболочки – пространственную и временную, определяемые соотношением

E*V = I*T

E и V оказываются связаны между собой через I и T, и, наоборот, I и T оказываются связаны между собой через E и V. На самом деле, мы таким сложным путём подошли ко всем известному правилу рычага, говорящему, что работа (E*V) по изменению системы к одному и тому же состоянию (I*T) может быть выполнена либо прохождением большего расстояния (V) с меньшим усилием (E), либо прохождением меньшего расстояния с большим усилием.

Однако, перевернув формулу, и посмотрев на эту зависимость через призму Информации и Времени, мы не можем не вспомнить бессмертного классика:

То, что маленький компьютер может сделать, имея большую программу, большой компьютер сделает, имея малую, отсюда следует вывод, что бесконечно большая программа может действовать без всякого компьютера.

– С. Лем «Профессор А. Донда», М., Наука, 1990г.

Правая и левая части выражения образуют взаимодополняющую (комплементарную) пару. Эта комплементарность не является полным подобием. С одной стороны, сущность, комплементарная к дуальной паре, и сама тоже обязательно будет дуальной парой. С другой стороны, две комплементарных дуальности вместе также должны составить дуальную пару, т.е., иметь противоположность в свойствах.

Отличие это мы можем видеть в следующем:

Энергия взаимодействует с Пространством (Естественным объёмом) агрессивно. Пространство, взятое отдельно от Энергии – это «пустота», чистая топология, а Энергия – это наполнитель, встречаясь, они начинают взрывообразно взаимодействовать – сначала Энергия с максимально доступной скоростью заполняет всё пространство, а, затем, при переизбытке, способна даже его раздвинуть.

События взаимодействуют с Бытием пассивно. Течение времени в рамках Бытия не накладывает каких-либо условий на количество и размах происходящих Событий. Достаточно одной цепочки событий, чтобы Время начало развёртываться и увеличение этого количества не заставляет Время течь быстрее. Более того, вся граница Бытия (поверхность из точек бифуркации) предопределена заранее и никакой ход событий не может её поколебать.

Рис. 1. Четверица процессов

Четыре элемента этих пар: Естественный объём/Энергия и Бытие/События, очевидно, связаны между собой, отношениями причины и следствия, поскольку именно эти отношения обуславливают необходимость во взаимодополняющей паре. С другой стороны, они имеют агрессивный и пассивный характер действия, который обуславливает их различие. (Здесь сделаем примечание, что пассивный характер действия, означает, тем не менее, действие, просто противонаправленное агрессивному, т.е., это не «вялость», а, скорее «покой»).

Наложение этих свойств и даёт нам самое базовое понятие о четырёх первоэлементах данной конструкции.

Агрессивная причина = Энергия

Пассивное следствие = Событие (Информация)

Агрессивное следствие = Естественный объём (Пространство)

Пассивная причина = Бытие (Время)

Поясним здесь важные моменты:

– Естественный объём является следствием, поскольку он – результат сочетания Энергии и Информации. И он является агрессивным, поскольку явным образом ограничивает Энергию.

– Бытие является причиной, поскольку от его границы отражаются События и оно является пассивным, поскольку оно не препятствует Событиям происходить, а использует для влияния на них иной механизм, который будет рассмотрен далее и, в результате которого всё происходит, как бы, само.

Таким образом,

Четыре элемента взаимодополняющих дуальных пар своими свойствами не похожи друг на друга, но вместе они составляют единый взаимозависимый комплекс, который мы будем называть Четверицей.

Назначение этих элементов – преобразовывать что-то одно во что-то другое, т.е.,

по своей природе элементы четверицы являются Процессами.

Причиной, по которой дуальность нуждается в дополняющей паре, является невозможность одновременного существования двух составляющих дуальность процессов, относительно одного и того же предмета преобразования. Это означает, что

Элементы четверицы взаимоисключают друг друга.

Проще говоря, не могут два дуальных процесса происходить в одном месте, в одно время: будет либо взрыв, либо ничего вообще не будет происходить. А два соседних процесса – могут направленно соприкасаться, но должны производить разные по своей сути преобразования. Поэтому

элементы четверицы имеют определённую топологию взаимной сочетаемости и эта сочетаемость имеет направленность и характер.

Отдельного внимания заслуживает субстанция, которая подвергается преобразованию этими процессами и четыре её формы, но знакомство с ней мы отложим на потом.

Здесь сделаем такую ремарку, что

человек воспринимает окружающий мир не через абсолютные шкалы, как это делают технические датчики, а именно через процессы

Например, мы не говорим «температура», мы говорим «тепло» или «холодно». Но на термометре не может быть отметок «тепло» и «холодно», поскольку это – процессы. Тепло – это когда мы нагреваемся, а холодно – когда остываем. Т.е., с точки зрения градусника, это два взаимоисключающих вектора – процесса перехода между двумя отметками температуры.

Аналогично дело обстоит и с восприятием звука – редкие люди обладают абсолютным слухом, позволяющим определять частоту ноты. Большинство людей используют именно восприятие переходного процесса, который возникает при смене одной ноты на другую.

Для оперирования понятиями процессов нам необходимо научиться проводить между ними необходимые различия.