Соотношение устойчивости и изменчивости в материальном мире кратко

Обновлено: 06.07.2024

Любой объект, как конкретная форма бытия движущейся материи, представляет собой единство моментов устойчивости и изменчивости. Активное сопротивление внешнему воздействию обеспечивается внутренними силами и процессами объекта, но в определенных пределах, пока не исчерпан запас устойчивости.

Механизм внутренней устойчивости объекта при изменении внешнего воздействия (в определенном диапазоне) претерпевает лишь известную перестройку, позволяющую ослабить это воздействие и продолжить существование.

Внешнее воздействие, сила которого выходит за пределы шкалы сопротивляемости объекта, приводит к разрушению механизма внутренней устойчивости, что означает гибель этого объекта или, что то же самое, – переход объективной реальности от одного своего конкретного способа бытия к другому, т.е. от одного состояния к другому состоянию.

Благодаря наличию у объекта момента устойчивости, можно определенным образом характеризовать изменение, подвижность. В свою очередь, устойчивость существует только как аспект всеобщего изменения и развития, которые в этом отношении абсолютны.

Всякий процесс обладает устойчивостью в силу пребывания во времени. Анализ движения делает возможным обнаружение единства моментов изменчивости и устойчивости в пребывании объектов; объекту свойственны не только сохранение наличного способа бытия, но и изменения внутри этого способа бытия.

Более того, само бытие всякого объекта было бы невозможным, если бы его внутренним содержанием не выступало изменение.

Итак, нет тождественных себе во всех отношениях, застывших объектов, есть только процессы.

В мире присутствуют различные типы и виды изменчивости. В самом общем виде их можно разделить на качественные и количественные. Количественные изменения – это, прежде всего, механические процессы, которые связаны с перемещением тел. Качественные изменения связаны с изменением структуры самого предмета, превращением его в другой предмет. Внутри же самих изменений можно выделить обратимые (переход вещества из одного агрегатного состояния в другое) и необратимые. Философию в отличие от конкретных наук в первую очередь интересуют необратимые качественные изменения, которые называются развитием, которое изучает диалектика, на основании чего последнюю часто определяют, как учение о развитии.

Развитие - это упорядоченное и закономерное необратимое изменение объекта, связанное с возникновением новых тенденций существования системы. Развитие характеризуется рядом фундаментальных черт. Прежде всего, это - всеобщность, означающая, что на всех уровнях бытия развитие имеет место. Необратимость понимается как возникновение качественно новых возможностей, которые не существовали ранее. И, наконец, направленность изменений, означает, что любые, даже кажущиеся случайными изменения возникают как результат определенных взаимодействий и порождают в свою очередь другие изменения. С проблемой направленности развития связано понимание прогресса и регресса. Прогресс обычно понимают, как переход от более низких к более высоким уровням организации материи, а регресс наоборот характеризуется деградацией, то есть упрощением.

Пространство и время являются формами бытия материи. В истории науки известны две концепции пространства и времени:

1) субстанциальная - время и пространство рассматриваются как особого рода сущности, как некоторые нетелесные субстанции, которые существуют сами по себе, независимо от других материальных объектов, но оказывают на них существенное влияние. Они представляют собой как бы вместилище тех материальных объектов, процессов и событий, которые происходят в мире. При этом время рассматривается как абсолютная длительность, а пространство как абсолютная протяженность. На данную трактовку пространства и времени опирался И. Ньютон при создании своей механики. Данная концепция превалировала в физике вплоть до создания специальной теории относительности;

2)реляционная - пространство и время - это формы существования материальных объектов, точнее, формы координации материальных объектов и их состояний, таким образом, присущее всем вещам и явлениям. Пространство выражает координацию существующих объектов относительно друг друга через расстояние и ориентацию. Время - форма координации материальных объектов через последовательность и длительность.

Итак, с реляционных позиций время- это форма бытия материи, выражающая длительность существования и последовательность смены состояний различных систем. А пространство -форма бытия материи, выражающая структурность и протяженность различных систем.

Пространство и время имеют целый ряд атрибутивных, то есть неотъемлемых свойств.

Атрибутивные свойства пространства:

1) протяженность, то есть сосуществование различных элементов. Это означает, что к каждому элементу можно добавить или отнять от него другой элемент пространства. Протяженность порождает структурность объектов, которая проявляется в системе внутренних связей, собирающих элементы в единое целое;

2) непрерывность, которая проявляется в характере перемещения тел от точки к точке, и прерывность, которая обеспечивает относительно раздельное существование тел в природе;

3) трехмерность, которая носит всеобщий характер. Хотя в физике существуют теории, пытающиеся доказать многомерность пространства, в частности речь идет об одиннадцатимерном пространстве. На что скептики возражают, что остальные семь являются невидимыми пространственными изменениями и, вследствие этого, абстрактными.

Атрибутивные свойства времени:

1) длительность, то есть последовательность сменяющих друг друга состояний. В природе нет ничего застывшего, все движется и длится во времени;

2) необратимость, означающая, что время протекает из прошлого через настоящее к будущему.

Пространство и время характеризуются следующими свойствами: объективность и всеобщность, которые означают, что ничто не может существовать вне пространства и времени. Очевиден тот факт, что все процессы социальной жизнедеятельности, сама жизнь человека или любого другого живого существа, а так же природные процессы протекают во времени и создают ощущение некоего общего течения времени. Также очевидно, что каждое материальное образование имеет свое самостоятельное течение времени, живет своей жизнью, которая обусловлена своими законами движения и развития.

Прерывность и непрерывность, когда речь идет о конкретных телах и объектах, пространство и время прерывно, то есть, конечно, а в случае существования множественности объектов, пространство и время непрерывно.

Идея способности материи к самоорганизации давно высказывалась учеными и философами разных поколений. Еще в 17 веке Б. Спиноза указал на внутреннюю активность как свойство, присущее материи.

Только лишь в 20 веке, с появлением таких наук как теория организации, кибернетика, синергетика данное свойство материи получило детальное изучение. Было выяснено, что самоорганизация проявляет себя посредством саморегуляции и саморазвития. Саморазвитие - это отбор, накопление и упорядочивание информации, что приводит к возникновению новых структур.

Мы живем в материальном мире. В этом мире очевидно наличие движущейся материи. Проблемы взаимосвязи форм движения материи еще не решены и не могут быть решены по одной причине — бесконечная сложность реального мира и его процессов приводит к бесконечности их познания. Невозможно создать "вечную" и "окончательную" классификацию форм движения. Предпринимаются попытки уточнить положения энгельсовского учения о формах движения и их классификации. Выдвигаются гипотезы о существовании ранее не известных форм движения (о наличии космологической, кибернетической, ландшафтной форм движения). В этой работе будет рассмотрена схема классификации, разработанная Ф. Энгельсом.

Пространству и времени как формам движения материи уделяется особое внимание в этой работе. Сами по себе эти формы движения не существуют и существовать не могут. Взятые в абстракции от движущейся материи, они превращаются в пустые представления, существующие только в нашей голове.

Именно такие пустые представления принимались за объективные формы философией и наукой больше двух тысяч лет. Существует движение материи, а не пространство и время сами по себе. Пространство и время — только характеристики, признаки этого движения. Первое характеризует форму расположения одного подле другого, второе — форму последовательности одного подле другого.

Движение — способ существования материи

Постижение сущности движения довольно сложно. Учение о движении разрабатывалось на протяжении всей истории философской мысли. Смысл движения, его сущность, источник и причину наиболее полно отразила марксистская философия.

Выделим основные положения диалектико-материалистического понимания движения.

Во-первых, движение есть неотъемлемое, необходимое и существенное свойство, способ существования материи. "Материя без движения, — писал Ф. Энгельс, — так же немыслима, как и движение без материи".

Во-вторых, движение определяется как любое изменение. "Движение, в применении к материи, — утверждал Ф. Энгельс, — это изменение вообще".

В-третьих, движение представляет собой противоречие, а его источником является взаимодействие противоположностей. "Движение есть противоречие, — отмечал В. И. Ленин, — есть единство противоречий".

Следовательно, движение представляет собой необходимое, неотъемлемое свойство материи, без которого она не может существовать. Другими словами, движение есть атрибут материи. Нигде, никогда, ни при каких условиях не было ни одного материального объекта, ни одного явления, которые были бы лишены движения. Имеющиеся факты в физике подтверждают положение о связи движения с материей. При условиях близких к абсолютному нулю материальные объекты не перестают изменяться (например, олово становится полупроводником).

Если нет материи без движения, то движение абсолютно, это мы видим из первого положения. Второе же положение (положение о том, что движение есть любое изменение) говорит об относительности, потому как конкретное изменение происходит относительно чего-то (перемещение одного тела можно определить лишь относительно положения других тел).

Значит, движение является единством абсолютного и относительного. Все изменения, происходящие в неживой природе, в природе живой, в обществе, конечно же, представляют собой движение. Однако движение не есть просто однородный процесс, однотипное изменение. Бутаков выделяет три типа движения. Во-первых, движение может идти по восходящей линии (от простого к сложному). Во-вторых, движение может идти по нисходящей линии (например, процесс старения отдельного живого организма). При третьем варианте у движения нет ни восходящих, ни нисходящих линий. Для каждого отдельного предмета движение такого типа возможно лишь в короткие промежутки времени, по прошествии которых осуществляется переход к движению либо первого, либо второго типа. Изменение, идущее по восходящей линии (от простого к сложному), называется развитие. Из приведенного определения следует, что категория движения шире по своему объему категории развития. Любое развитие есть движение, но не любое движение является развитием. Марксистская философия определяет для категории развития одно из центральных мест, поскольку она играет важную роль в истории человеческого общества.

Последнее положение констатирует, что источником изменений является взаимодействие. В. И. Ленин подчеркивал гегелевские слова о том, что противоречие, т. е. отношение между противоположностями, "есть корень всякого движения и жизненности; поскольку нечто имеет в себе самом противоречие, оно движется, обладает импульсом и деятельностью". Действие закона единства и борьбы противоположностей вызывает изменение, переход от одного состояния к другому, является внутренним импульсом совершающихся процессов, причиной самодвижения. Положение о противоречивости движения обязывает к определению его противоположных сторон (моментов). Рассмотрим одну из пар противоположностей, определяющих собой движение, — изменчивость и устойчивость.

Под изменчивостью мы понимаем смену свойств, состояний и отношений, принадлежащих материальным и идеальным системам. Устойчивость есть сохранение свойств, состояний и отношений этих систем. Движение включает в себя и изменчивость, и устойчивость одновременно. Наличие изменчивости в движении очевидно. Но и устойчивость обязательно включается в движение. Она "входит" в него даже в том смысле, что смена свойств, состояний и отношений (изменчивость) всегда присуща движению, т. е. сама смена (наличие изменчивости) является определенной устойчивостью. В реальном мире нет ни "чистой изменчивости", ни "чистой устойчивости", а есть движение, в котором изменчивость и устойчивость взаимодействуют и взаимопереплетаются. Поэтому понятия изменчивости и устойчивости являются результатом идеализации. Это предельные понятия. Не изменчивость и не устойчивость, а их взаимодействие, единство и взаимоисключение, "борьба" — источник процесса движения. Это проявление можно наблюдать в природе. Эволюция (движение) жизни не есть лишь изменчивость, которая выступает как способность организма к изменениям (удлинением или сокращением) нитей ДНК, к образованию и изменению признаков, служащих основой для отбора. Однако эволюционный процесс нельзя понять без учета устойчивости, формой которой является наследственность (способность организма к накоплению, сохранению и передаче информации потомству). Эволюционный процесс живой природы — итог взаимодействия, "единства и борьбы" изменчивости (приспособления) и устойчивости (наследственности). Ф. Энгельс биологическую эволюцию рассматривал как результат взаимодействия между приспособлением и наследственностью. Процессы в мире неживых объектов также определяются именно взаимодействием изменчивости и устойчивости. "Поведение" (движение) любой элементарной частицы определяется типом физического взаимодействия (слабым, электромагнитным, сильным). Но различия в "поведении" частицы неразрывно связаны с устойчивостью — наличием законов сохранения. Развитие общества также связано с взаимодействием изменчивости и устойчивости. Исторические эпохи отличаются друг от друга тем, "как" производятся материальные блага (изменчивость), но то "что" производится (пища, одежда, жилища) не изменяется (устойчивость). Однако без последнего, как и без процесса производства, невозможно не только развитие, но и само существование общества. А процесс производства всегда имеет сохраняющиеся элементы (труд человека, предмет труда, средства труда). Конечно, каждый из элементов имеет свою (и общую) историю развития. Но наличие таких элементов сохраняется.

Таким образом, одним из источников самодвижения является взаимодействие изменчивости и устойчивости, движение включает в себя как изменчивость, так и устойчивость.

Одна из других философских проблем - это проблема изменчи­вости и устойчивости, близкая по своей сущности к спорам о воз­никшем и извечном. Изменчивость - это разнообразие, устойчи­вость же - единообразие.

Без всякого сомнения, мы всегда являемся свидетелями изме­нения и разнообразия в мире. Мы сами, пришедшие в мир, постоян­но переходим из одного состояния в другое и коротаем периоды, и будем коротать, пока не завершатся смертью. Таково и состояние земли, рек, деревьев, животных, звезд, солнечной системы и галак­тик.

Разве эти изменения внешни и относятся к фигурам, формам и акциденциям мира, или они глубоки и основательны и в мире нет никакого устойчивого явления? Больше того, разве совершающие­ся в мире изменения происходят одним толчком и моментально или разворачиваются постепенно и во времени?

В философии Аристотеля нет никаких суждений относительно того, что все части природы йодвержены изменению. Речь у него идет только о том, какие изменения постепенны и временны, а ка­кие моментальны. Постепенные изменения в этой философии на­зываются движением, а изменения, происходящие моментально, - возникновением и исчезновением, т.е. моментальное появление называется возникновением, а моментальное тление - исчезнове­нием. Поскольку с точки зрения Аристотеля и его последователей основные изменения мира, особенно изменения, происходящие в субстанции, совершаются моментально, постольку этот мир назы­вается миром возникновения и исчезновения.

К числу основных изменений, произошедших в исламской фило­софии, относится доказательство Садр ал-мута'аллихином суще­ствования субстанциального движения. Садр ал-мута'аллихин до­казал, что даже в соответствии с аристотелевским принципом материи и формы мы должны принять, что субстанции мира нахо­дятся в состоянии постоянного и непрерывного движения. В суб­станциях мира нет и мига устойчивости и однообразия, и акциден­ции (девять других категорий) как свойства субстанций находятся в постоянном движении. С точки зрения Садр ал-мута'аллихина, природа равна движению, а движение равно непрерывному, посто­янному и непрекращающемуся возникновению и уничтожению.

В соответствии с принципом субстанциального движения образ аристотелевского мира становится совершенно другим. Согласно этому принципу, природа и материя равны движению, а время есть мера и протяженность этого субстанциального движения. Устой­чивое же равно заприродности. Все, что существует, есть либо аб­солютная изменчивость (природа), либо абсолютная устойчивость (заприродное бытие). Устойчивость природы - это устойчивость порядка, а не устойчивость бьгйия и существования, т.е. над миром господствует безусловный и ненарушаемый порядок. Однако со­держание порядка, находящегося внутри порядка, изменчиво, оно даже есть само изменение. И бытие этого мира, и его порядок ис­ходят из того, что находится за природой. И если бы строй мира не был бы другим, связь прошлого и будущего мира, являющегося неустойчивой и изменчивой материей, прекратилась бы:

Изменилась вода этого ручейка многократно, Но образ луны и образ звезд в ней неизменны.

На шестом уроке указали, что первичное деление бытия, т.е. деление, которое непосредственно есть деление сущего как тако­вого, относится к области первой философии.

Теперь скажем, что проблема устойчивого и изменчивого до Садр ал-мута'аллихина находилась в области физики, ибо любое суждение и любое деление, относящееся к телу поскольку оно тело, связано с физикой. Говорилось, что это тело бывает либо устойчи­вым, либо изменчивым. Другими словами, оно или покоящееся, или движущееся. Иначе говоря, движение и покой - из акциденции тела. Стало быть, дебаты об устойчивом и изменчивом исключительно должны приводиться в физике.

Другими словами, принцип невозможности совмещения проти­воречащих сущих и принцип идентичности, безраздельно господ­ствовавшие над умами древних мыслителей, вытекали из другого принципа, также, безусловно, господствовавшего над умами древ­них мыслителей. И это принцип есть принцип устойчивости. В свя­зи с обнаружением с помощью естественных наук несостоятель­ности принципа устойчивости и эти два принципа естественным образом теряют свою ценность. То, что мы сказали, есть мнение многих новых философов - от Гегеля до современных.

Ошибки новых философов обусловлены двумя причинами. Одна из них - незнание деления бытия на устойчивое и текучее, другое - ограниченность их представлений о принципах противоречия и про­тивоположности.


Можно ли два раза вступить в одну и ту же реку? Вот вопрос, который напрямую связан с вопросом более общего порядка: устойчив ли мир? Если устойчив, то как же он развивается? Развитие связано с изменениями. Но тогда, как обстоит дело с устойчивостью? Что же тогда такое мировые константы и другие физические постоянные? Как быть с фундаментальными законами и правилами? Что такое в этом случае биологическая особь, вид, род и т.п. Наконец, мы все видим или ощущаем солнце, луну, звезды, дома, облака, дождь, снег и т.д. Мы понимаем, что все меняется, но наше восприятие мира способно фиксировать объекты, запоминать их и воспроизводить их теми или иными способами.

Следуя его ответу, мы вдруг начинаем ощущать, что все, что окружает нас в этом мире, равноправно и одинаково в своей глубинной первозданности, что все живое и неживое имеет начало и конец и между началом и концом есть одинаковый и общий для всех интервал – жизнь. И этот интервал предметен и обозначен в пространстве. Время и пространство неразделимы и объединены жизнью, существованием, бытием. Просто ради непротиворечивости и логики физических правил, которые придумал человек для своего якобы понимания макромира, он разделил неделимое: время и пространство.

Бабочки, паучки, птицы, рыбы, львы, люди, горы, моря, растения и камни, планеты и звезды рождаются, живут и умирают. Время жизни – это и есть жизнь. Шкала времени третьего мальчика оказалась универсальной, потому что она отразила реальное единство мира.

Проблема устойчивости и изменчивости – это проблема временная, это проблема настоящего. Если настоящее – это мгновение между прошлым и будущим, мгновение, равное нулю, то и понятие устойчивости является чистой абстракцией, некоей теоретической условностью. Если это мгновение не равно нулю, то следует говорить о квантах времени, которые и являются мерой устойчивости на фундаментальном уровне.

Такая минимальная порция времени была вычислена М. Планком на основе трех фундаментальных величин, которые он рассматривал как равноправные:

С = 3 · 10 8 м/с – скорость света в вакууме;

G = 0,667 · 10 -10 м 3 /(с 2 · кг) – постоянная тяготения;

h = 6,6254 · 10 -34 Дж · с – постоянная Планка.

Через них Планк выразил единицы длины ∆L, времени ∆t, массы ∆m, плотности ρ:

∆L = 1,6 · 10 -35 м; ∆ t = 5,3 · 10 -44 с; ∆m = 2,2 · 10 -8 кг; ρ = 5 · 10-96 кг/м 3 .

Таким образом, в соответствии с представлениями Планка понятие устойчивости укладывается во временной интервал 5,3 · 10 -44 с. Для нашего мироощущения это, конечно, практический нуль. Получается, что правы были древние: в одну и ту же реку нельзя войти дважды. Да, это так, если, конечно, считать верным, что макромир можно оценивать мерами микромира. Но если макромир оценивать своими мерами, мерами макромира, то. вывод будет другим. А если за меру макромира принять константы мегамира (не Земли, а Космоса), то. вывод будет снова другим, поскольку оценки понятий устойчивости и изменчивости придется основывать на иных критериях. Ранее мы уже говорили об этом: оценка всегда зависит от выбора критериев.

Покажем, что абсолютов нет при любом подходе к выбору оценочных мер. Начнем с тех постоянных, которыми оперировал Планк.

Скорость света – это величина, измеренная многократно. В прямых экспериментах она измерялась для воздуха и некоторых более плотных сред (воды, сероуглерода), но. не для вакуума. Оценка величины С, принимаемая за скорость света в вакууме, проводилась (тоже неоднократно) лишь расчетным путем по результатам наблюдений за затмениями спутников Юпитера. В основе таких расчетов лежали средние величины: средний промежуток времени между затмениями и временем полного оборота спутника, среднее расстояние от Земли до Солнца. Средние величины! И этим все сказано. К тому же, как сегодня известно, межзвездная среда не является вакуумом. Да и саму скорость света навряд ли можно считать предельной величиной скорости передачи сигналов.

Постоянная тяготения. Покажем возможный вариант вывода закона тяготения.

1. Планета, двигающаяся равномерно по круговой орбите вокруг Солнца, развивает центростремительное ускорение (см. курс физики или справочник по физике):

α = 4π 2 R / T 2 ,

где R – радиус орбиты как половина суммы самого короткого и самого большого расстояний от Солнца до планеты; Т – период вращения.

2. Центростремительная сила, действующая на планету в соответствии со вторым законом механики

F = ma = 4π 2 Rm / T 2 ,

где т – масса планеты.

3. Третий закон И. Кеплера

R 3 / T 2 = K = const.

4. Теперь можно записать

F = 4π 2 Km / R 2 .

Множитель К, по Кеплеру, является величиной постоянной для любой планеты с любой массой и любым радиусом орбиты. Отсюда следует, что в Солнечной системе эта константа зависит только от свойств Солнца как источника силы F. Ньютон первым предположил, что эта сила является гравитационной и поэтому зависит только от количества вещества в данном источнике. Это предположение позволило записать

4π 2 K = Gmc,

где G – коэффициент пропорциональности между массой Солнца тс и величиной 4π 2 K, определяемой константой Кеплера.

5. Ну а далее закон тяготения получается как бы сам собой.

F = Gmcm / R 2 .

Значение постоянной тяготения G читатель без труда вычислит теперь сам:

К = 3,35 · 10 18 м 3 /с 2 ; тс = 1,98 · 10 30 кг; G = 4π 2 К / тс.

Мы привели эти простые выкладки для того, чтобы показать, что гениальность простого спрятана в догадке: центростремительная сила, действующая на планеты Солнечной системы, является гравитационной и зависит от количества вещества в Солнце – источнике этой силы. Но такие простые догадки – это удел только таких гигантов, как Ньютон. Итак, величина G найдена из предположения.

Постоянная Планка.Со своей универсальной константой Макс Планк среди великих умов не был исключением. В 1901 г. он предположил, что излучение испускается и поглощается телами не непрерывно, но лишь порциями. И энергия каждой такой порции Eф связана с частотой колебаний ν простым линейным отношением

(Численное значение h было найдено экспериментально. Подробности по этому вопросу читатель сможет найти в учебниках по физике.)

Основываясь на разработках М. Планка, А. Эйнштейн ввел в науку понятие о фотонах как частицах, как порциях света. Тем самым он сделал мир дискретным.

Таким образом, раскрывается любопытный факт: в поисках законов изменчивости человек создает для себя некоторые опоры в виде фундаментальных констант.

Изменчивость постигается через устойчивость. И угадывание таких устоев есть главный элемент в процедуре познания вечно меняющегося мира.

Каждый так или иначе с законами сохранения знаком или хотя бы слышал о них: сохранение материи, энергии, импульса и т.п. Но мы обеднили бы нашу тему без ссылок на колоритные и точные высказывания Ричарда Фейнмана – одного из выдающихся физиков 20-го столетия [88].

1. Закон сохранения означает, что существует число, которое остается постоянным вне зависимости от того, когда вы его подсчитали – скажем, сейчас или через некоторое время, после того как в природе произойдет множество изменений.

2. Предположим, что. природа – это огромная шахматная доска с миллионами фигур и мы пытаемся выяснить законы движения фигур. Великие боги, сидящие за доской, играют очень быстро, и нам трудно уследить за их ходами. Но все же мы улавливаем некоторые правила – те правила, для выяснения которых не обязательно следить за каждым ходом. . Если мы отвернулись надолго, то может случиться, что за это время слона успели съесть, пешка прошла в ферзи и бог решил, что выгоднее иметь слона вместо ферзя, а слон оказывается чернопольным (наблюдения же были начаты за белопольным слоном. – А.П.). К сожалению, может выясниться, что некоторые из наших сегодняшних законов физики также несовершенны.

3. Все физические законы подчинены одним и тем же законам сохранения.

Чувствуете! Основания науки состоят из одних предположений. Это постулаты. Но они-то все и решают. Они создают начала, определяют общую для всех участников точку отсчета, некий нуль – условный, но устойчивый. Это как в математике: одни аксиомы – геометрия Евклида, другие – геометрия Лобачевского, третьи – геометрия аффинная и т.д., одни постулаты – классическая алгебра, другие – векторная, третьи – Булевы, алгебра Ли, алгебра матричная и т.д. и т.п.

Мы же попытаемся как-то проиллюстрировать этот вопрос на примере одной геологической задачи. Почему именно геологической? Конечно, это можно сделать на любом примере. Но нам хотелось бы поговорить с вами о макро- и мегамирах – о Земле и немного о Космосе, хотелось бы показать другую планку возможных критериев устойчивости и изменчивости.

Из школьного курса физической географии вам известно, что поверхность Земли в значительной мере покрыта толщей так называемых осадочных пород: глин, известняков, песков, песчаников и т.п. Геологами довольно точно определено общее их количество на Земле и произведены датировки их образования за последние 600 млн лет. Принципиальные результаты таких оценок показаны на рис. 3.1.


Смысл задачи состоит в том, чтобы создать алгоритм для вычисления этой эмпирической гистограммы. Как вы, наверное, уже догадались, для этого, как минимум, необходимо предположить какую-то схему накопления осадочных пород. Как всегда, вначале на ум приходят самые простые, как бы очевидные, версии. Их две.

1. На фоне постоянно происходящего круговорота веществ идет постоянное накопление массы осадочных пород в целом.

2. Почти вся измеренная масса осадочных пород возникла единожды, приблизительно 600 млн лет назад, а затем круговороты вещества на Земле ее просто постоянно перераспределяли.

Надо сказать, что для обеих версий существуют довольно веские эмпирические основания. Но нет нужды быть, как говорят, семи пядей во лбу, чтобы понять, что обе версии являются взаимоисключающими по постановке. Первая утверждает непрерывное изменение, вторая – устойчивость по массе. Общим же для них является процесс круговорота вещества. И характер этого круговорота авторам исследования (Р. Гаррелс, Ф. Маккензи) пришлось задавать. Перебор вариантов показал, что получить наблюдаемую гистограмму (см. рис. 3.1) можно только при одном условии: когда отношение массы отложенного материала к массе разрушаемых пород (находящихся в движении) составляют 5:1.

Читайте также: