СИСТЕМОЛОГИЯ

Закон Природной Соразмерности

Скворцов Генрих Евгеньевич

Приводится в развернутом виде один из важных законов природы, обнаруженных автором в естествознании. Закон Природной Соразмерности (ЗПС) указывает на наличие закономерностей в последовательностях значений различных характеристик природных систем. Даются существенные примеры природных последовательностей двух основных типов, соответствующих арифметической и геометрической прогрессиям (АП и ГП).

1. Этот закон, как и каждый важный, имеет свою историю. Его генетическим предком, прототипом, можно считать закон «золотого сечения» (он подробно описан в статье Волкова [1]). Другим предком является закон квантованности в квантовой физике, обнаруженный Планком (см. [2]).

В книге автора [3] ЗПС приводится впервые, как принцип природной пропорции. Он существенно обобщает «золотое сечение» — двойное деление, на случай любого числа делений.

В дополнениях книги [4] закон природной соразмерности выступает в облике Закона Природных Пропорций и имеет такую формулировку. «Устойчивые природные структуры имеют закономерные отношения размеров элементов, которые, как правило, выражаются арифметической или геометрической прогрессиями».

В согласии с общей схемой построения системы законов, законы оснащаются принципами, способствующими реализации законов. Например, фундаментальный закон сохранения энергии оснащается принципом аддитивности — суммирования отдельных видов энергии, свойственной определенному классу систем. Так для механических систем полная энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергий.

Закон ПС оснащают такие два принципа.

Принцип ГП. «Многие деления природных систем представляют собой геометрические пропорции первого или второго видов: простые или нормированные. Простые имеют вид ГП с множителем q — произвольным. Нормированные пропорции деления целого, равного 1, на n частей имеют элементы

enm = en / (1 + en)m,  m = 0, …, n – 1.

Первичный элемент en определяется из уравнения  

en(1 + en)n –1 = 1.                                                      (1)

Принцип АП оснащает наряду с ЗПС Закон Общей Квантованности.

Этот закон гласит: «Все природные объекты слагаются из наборов элементов последовательной иерархии».

Принцип АП утверждает:

«Внешняя последовательность элементов многих природных систем описывается арифметической прогрессией, т.е. имеет вид

en = en–1 + md .                                                        (2)

Здесь величина  d характеризует разные физические системы и ее следует называть «структурным квантом».

2. Приведем ряд простых примеров, иллюстрирующих эти принципы (1, 2).

Пример 1.1. Три характерных скорости: спутниковая — 7.8, преодоления притяжения Земли — 11.2, вылета из Солнечной системы — 16.7, соответствуют ГП с q = 0.68 (средние значения даются).

Пример 1.2. Одна из множества связей среди элементов закона Менделеева — отношения атомных весов 4 инертных газов: Ar, Kr, Xe, Rn, составляют ГП с q = 0.88.

Пример 1.3. Соразмерности в пальцах и теле человека. Фаланги пальцев рук (n = 3) имеют относительные величины, близкие к теоретическим, согласно (1), значениям: 0.465, 0.319, 0.216. Деление тела на 4 части, как делал Леонардо да Винчи, по теории дает: 0.380, 0.275, 0.200, 0.145;  q = 0.725. Последнее значение соответствует пропорции головы 1/7, указанной Леонардо.

Пример 2.1. (простейший). Подавляющее большинство элементов системы Менделеева составляют АП по числу электронов (заряду ядра): Ne = (N – 1)e + 1,  Ne — номер элемента, N — число электронов.

Пример 2.1. Вода имеет особые состояния при температурах 0ºС, 12.5, 25, 37.5,…, 50, 100 ºС. Этим состояниям соответствуют качественные переходы. Обратим внимание на значения 25 и 37.5, которые близки к температуре жизни теплокровных млекопитающих (для человека — последнее).

Пример 2.3. Множество различных веществ, рассмотренных в книге [5], реагируют на изменение теплового воздействия в виде скачков, равных структурному кванту или кратных ему. Это соответствует АП или модификации ее.

3. Главная закономерность при этом заключается в связи этих квантов со структурным — квантом воды равным 12.5ºС или 1.077·10–3 эв. По сути, устанавливается закономерность универсального структурного кванта. (обозначим его qs). Этот квант в отличие от sk в (2) является универсальным.

Эта закономерность имеет важное значение. Универсальный структурный квант(УСК) играет ключевую роль в микроскопической физике. Введение и использование его объясняет многие закономерности и позволяет получать новые. Например, именно он разграничивает области линейной и квадратичной зависимости энергии от частоты (в микрофизике она линейная, а в физике видимого — квадратичная). Простейшая переходная функция имеет вид

φ(ν) = (аν)2 / (qs + hν),                                       (3)

а — амплитуда колебания с частотой ν.

4. Закон природной соразмерности имеет определенную связь с всеобщим Законом Чередования Режимов. Последний закон, как принцип, был указан в [6], а затем вошел в Систему Законов Природы [4].

Он гласит: «При росте воздействия на любую систему ее реакция ведет себя колебательно, как правило, с ростом среднего положения. Такое поведение заканчивается разрушением системы».

К этому закону для связи с ЗПС следует сделать дополнение.

«Значения воздействий, при которых система имеет экстремумы, как правило, соответствуют Закону Природный Соразмерности. Примером, одним из множества, может служить последовательность аномальных режимов ударных волн при возрастающей их скорости.

Для газа СО2 такие режимы наблюдались при скоростях 2.7, 3.4, 4, 4.6, 5.4, 6 (км/сек). Простой анализ показывает, что эта последовательность — ГП со средним значением q = 0.85. Подобные примеры без исходного целого относятся к простому виду. Заметим, что для последовательностей «без целого» возможны резкие изменения. Это объясняется тем, что при значениях с резким изменением множителя ГП q или разности АП d происходит интенсивный качественный переход. Переход, который более интенсивен, чем для предыдущих и последующих значений.

Укажем, что все значения последовательностей обусловлены качественными переходами. Иногда их механизм известен, иногда — нет, но всегда это — изменение структуры системы. Например, фаланги пальцев по структуре отличаются и это отличие возникает в местах сгиба (суставах).

5. Очень важным и полезным (по значимости превосходящим нобелевские открытия) проявлением законов Природной Соразмерности и Чередования Режимов является закономерность Чередования Реакций Организма (ЧРО) на внешние воздействия. Это открытие сделали в результате полувековой работы 3 медика — биолога Гаркави, Уколова, Квакина (ГУК) [7].

Открытая ими закономерность ЧРО заключается в следующем.

При непрерывном увеличении всевозможных воздействий (облучений, введения разных препаратов, физических нагрузок, изменений дыхания) наблюдалась картина разных изменений в организме. Обнаружено колебательное изменение характеристик вида циклов: подъем — максимум — спад — минимум — подъем и т.д. Было просмотрено более 10 циклов. При особом анализе на восходящей части реакции выявлены участки разной кривизны. Они были названы автором режимами тренировки, умеренной и полной активации. С этими режимами, как показал анализ, связаны благоприятные результаты лечения от ряда заболеваний у человека и животных. Вылечивание происходило за разные сроки: более длительные для режимов Т, меньшие для УА и самые короткие при воздействиях в режиме ПА.

После достижения максимума при падении реакции проявлялись отрицательные влияния на здоровье вплоть до летальных (эта часть анализа — на животных). Режим спада реакции соответствует стрессу, который изучал Селье. Изучал на клинических проявлениях в отличие от детального анализа внутренних показателей (например, состава крови), который осуществляли авторы.

При этом авторами открытия (оно признано и занесено в реестр открытий) была установлена количественная зависимость циклов. Она имеет вид

Rn(gn) = ln(gn),  gn = knE0 ,                                             (4)

где Rn показатель реакции при воздействии gn, n — номер цикла, k — ступени реакции, E0 — некоторое начальное пороговое воздействие или пороговая доза препарата. По данным ГУК k = 1.1–1.3, причем значение 1.1 свойственно больным и очень пожилым, 1.2–1.25 — характерно для вполне здоровых людей и животных (здоровых до заболевания), 1.3 — бывает редко.

Согласно (4) реакция имеет вид

Rn= n ln k + ln E0 ,                                                    (5)

т.е. это — АП с d = ln k.

По результатам этого выдающегося исследования можно сделать более 10 важных замечаний; ограничимся главными. Прежде всего, следует указать на универсальный характер результатов. Они справедливы для всех людей и животных, возможно, для растений при любых воздействиях. Уточним: исходно для очень малых, в сотни раз меньше клинических доз (для человека).

Последнее обстоятельство подтверждает проверенные во многих экспериментах факты сильной реакции организма на очень малые воздействия (закономерность малых воздействий). В этой связи можно отметить и два обстоятельства:  первое — лечат дозы, а не агент воздействия, т.к. среди агентов были вредные в обычных дозах. Это — аналог известного факта о лечебном воздействии малых доз ядов. Второе обстоятельство связано с вопросом об эффективности гомеопатии. Результаты ГУК полностью реабилитируют ее от нападок и дают ей твердое основание.

Еще одно замечание следует сделать обязательно. Метод ГУК является действенным методом лечения многих заболеваний (в том числе и онкологических, согласно обширной практике ГУК) без вреда от препаратов, т.к. их применяют в очень малых дозах. Воздействия можно оказывать полями (электрическим, магнитным, постоянным и переменным).

На этом можно завершить краткое знакомство с Законом Природной Соразмерности. Для полного знакомства потребуется книга.

Литература.

1. Волков С.А. Золотое сечение. Ж. Сознаниеведение. 2015.
2. Планк М . Единство физической картины мира. М. 1966.
3. Скворцов Г.Е. Картина Мира Природы. СПб. 2003.
4. Скворцов Г.Е. Система законов Природы. СПб. 2004.
5. Сб. «Системы особых температурных точек веществ». Ред. Веневцев. М. 1986.
6. Скворцов Г.Е. Закономерности неравновесных процессов. Письма  ЖТФ. 1990. Т. 16. № 17. С. 15.
7. Гаркави Л.Х., Уколова М.А., Квакина Е.Б. Адаптационные реакции организма. Р.-на-Д. 1990.

Основы системии

Скворцов Г.Е.

В этой статье и последующих дается систематическое изложение основ системной инновационной теории систем (СИТС). Приводятся классы системных законов СИТС. Уточним некоторую терминологию этой фундаментальной науки. В заголовке для нее выбрано название Системия. Термином системы» обозначаются все системы, система» относиться к конкретному представителю, «системс» - имеет смысл системного класса.

1. Система законов Системии состоит из 10 классов (системсов).

1. Базовые Законы.

2. Законы структурности и системности.

3. Законы продуктивности.

4. Законы причинности

5. Законы реакции.

6. Законы динамики.

7. Законы вероятного

8. Законы эволюции.

9. Законы подобия.

10. Законы сложных систем.

В каждом из классов около десятка законов, большинство из которых являются оригинальными. Далее приведем перечень законов классов 1,2  (а затем для некоторых  законов дадим формулировки и разъяснения.

2. LS1 Базовые законы системии

LS1.1. Закон системного приоритета

2 Закон системной триады.

3. Закон надсистемности.

4. Закон генезиса.

5. Закон реактивности.

6. Закон ресурсности.

7. Закон креативности.

8. Законы базиса.

8.1. Закон состава базиса.

Базис систем состоит из энергетической, пространственной, временной и информационной основ.

8.2. Закон энергетизма.

8.3. Закон пространственно-временного объема.

8.4. Закон информационного объема.

9. Закон системных инвариантов.

10. Закон многосвязности.

3. Приведем формулировки законов и разъяснения к некоторым из них.

3.1. Системный приоритет.

Система – всеобщая универсальная конструкция, предназначенная для упорядочения всего, решения всевозможных проблем и всеобщего развития.

3.2. Системная триада

Любая система необходимо состоит из связанных между собой элементов, которые имеют свои функции, обеспечивающие реализацию основной функции системы (элементы связи, функции).

Триада элементов является наименьшим набором с системным статусом.

3.3. Закон надсистемности устанавливает, что для исходной системы можно сформировать более емкую систему, содержащую ее.

По отношению к более емкой исходная система является подсистемой. Из закона вытекает возможность выделения из исходной системы подсистем.

Этот закон указывает основание для построения системной иерархии (набора вложенных систем).

Отметим что число надсистем ограничено общим системным объемом. Число подсистем исходной системы не может превышать числа сочетаний по 3 из количества ее элементов.

3.4. Закон генезиса устанавливает наличие у любой  системы ее истока, предшественника.

3.5. Закон реактивности устанавливает два факта: 1) система реагирует на любое воздействие на нее; 2) по набору различных реакций на разные воздействия можно определить достаточно достоверно систему.

3.6. Закон ресурсности указывает 2 факта: 1) необходимость ресурса для функционирования системы; 2) наличие интервалов ресурсов, в которых система может выполнять свою функцию либо существовать.

Отметим, что ресурсы могут быть внешними и внутренними, входящими, преобразуемыми системой и выходящими.

3.7. Закон Креативности.

Объединение в систему подходящих элементов в достаточном количестве приводит к новому качеству.

Этот закон является одним из основных в Теории Новых Знаний /1/. И при его актуализации служит главным инструментом Технологии Новых Знаний. Его применение способствовало получению сотен изобретений в разных областях. Одним из них является Созидающее образование.

Уточним понятия, содержащиеся в этом законе. Их смысл раскрывается согласно критериям и свойствам системы (С). Подходящие элементы должны иметь свойства, способствующие реализации основной функции С. Они привносят генетический фактор способны должным образом связываться друг с другом, обеспечивают необходимый ресурс, динамику и т.д. Достаточное количество обеспечивает полноту системы, ее целостность и иерархию.

Креативность С в простом представлении соответствует известному изобретателям принципу: «Соедини известное – получишь новое».

Напомним, что системный подход способствует решению проблем. Согласно ему составляется план решения проблемы, указываются ресурсы внешние (из надсистемы) и внутренние, оценивается степень полноты ресурсов и целостности, строится иерархия решения проблемы. Последняя обеспечивается принципом Лестницы и методами построения последовательности решения проблемы.

Системный подход имеет своим аналогом решение проблемы построения нового технического устройства. Опытные конструкторы, по сути, руководствуются в своей работе системным подходом, который они реализуют с определенной степенью полноты. Все великие изобретатели: Леонардо да Винчи, Ломоносов, Тесла, Болотов и другие, интуитивно (подчас не осознавая) использовали системный подход для создания своих творений.

Например, Ломоносов для одного из своих творений разработал состав смальты, спроектировал инновационную фабрику для производства смальты и, наконец, создал около сотни мозаичных картин. Одна из них – Полтавская битва, является мировым шедевром и вполне может служить замечательным памятником Ломоносову.

3.8. Законы базиса.

8.1. Закон состава базиса.

Базис систем состоит из энергетической, пространственной, временной и информационной основ. Базис является идеальной системой.

8.2. Закон энергетизма включает 2 фундаментальных положения: 1) энергетическая основа состоит из массовой и полевой форм, которые могут переходить друг в друга при высоких энергиях; 2) любая система имеет ограниченный энергетический интервал существования.

8.3. Закон устанавливает ограниченность соответствующего объема для любой системы.

Для всех систем пространственный объем ограничен размерами Метагалактики, а временной интервал, по последним данным, около 14.5 млрд лет.

8.4. Информационный образ системы органичен  по объему, но в отличие от прочих базисных основ изменчив и увеличивается с течением времени.

3.9. Главные инварианты систем указаны в законах 2, 4, 7, 8.1.  Инвариантом системы является принадлежность ее к некоторому классу. Классовый инвариант системы зависит от того, какой признак системы положен в основы классификации. Специальным инвариантом системы служит признак, отличающий ее от других систем. Возможные прочие инварианты совпадают с известными науке ( сохранение энергии, число атомов в химических реакциях и др.).

Динамические инварианты – связи определяющих величин,  независящие от времени, имеют динамические автономные системы. При размерности системы n число инвариантов равно (n-1). По существу, такие инварианты – закономерности, свойственные системе или системсу. Например, системы, описываемые уравнением Ньютона имеют инвариант – закон сохранения механической энергии.

3.9. Множество связей систем обусловлено двумя факторами 1) наличием надсистем; 2) полевыми взаимодействиями очень большого радиуса действия.

Примерами последних служат электро-магнитные, гравитационные и биологические поля.

Напомним, что каждый закон оснащается принципами, которые указывают, как его применять.

4. Второй класс системы законов Системии составляют.

LS2. Законы структурности и системности.

LS2.1. Законы структурности.

2.1.1 Закон генезиса структур.

2. Законы системных объектов.

3. Закон связей.

4. Закон иерархии структур.

5. Закон структурной энергии.

6. Закон изменений структуры.

2.2. Законы системности.

2.2.1 Закон системных функций.

2.2.2. Закон связи структуры и функции системы с ее наблюдаемыми свойствами.

2.2.3. Закон устойчивости системы.

2.2.4. Закон природной системности.

2.3. Закон баз разнообразия систем.

2.4. Закон активности систем.

2.5. Закон природных пропорций.

2.6. Закон разрушения структур и систем.

2.7. Закон бинарной полярности.

2.8. Закон системы атомов (Менделеева).

5. Подробное рассмотрение каждого закона – темы отдельных статей. Представим развернуто закон Природных Пропорций (ПП). Значительные исследования показали, что множество природных систем, имеющих в своем составе n линейных элементов или последовательностей величин, обнаруживают в распределении значений длин или величин универсальную закономерность.

LS2.5. Закон природных пропорций.

Природные системы, состоящие из нескольких частей и имеющие ряд характерных значений, описываются относительно размеров частей и значений посредствам природной пропорции.

Природная пропорция является системой и состоит из набора элементов – пропорций, соответствующих делениям на n частей, либо спектру n характерных значений.

Общая система обозначается так: ППС, а ее элементы – последовательности, ППСк, n.

В известном простейшем варианте ПП сводится к двойному составу и называется «Золотое Сечение». Его первичное обобщение имеет вид ke21=e2 (пропорция b/a=c/kb, а – общая длинна, b,c ее части), e1,2 – нормированные на a части, т.е. e1+e2=1.

Очевидно, e1 и e2 определяются из двух соотношений, которые сводятся к уравнению

ke21=1- e1                                                                                       (1),

k - параметр деления (для «Золотого Сечения» k=1)

Решение уравнения (1)

e1= -l+(l2+2l)1/2,          l=1/2k                                        (2).

При k=1 имеем: e1=0.618, e2=0.382. Для прочих значений k соответствующие деления обнаруживаются в природе, но значительно реже.

Общая пропорция имеет вид

ke1= e2/e1= e3/(e1+e2)= …                                (3)

при ограничении

e1+e2+ e1+ …= 1                                        (4)

Для трех делений получаем уравнение

e1(1+ ke1)2=1                                                (5)

Для k=1 имеем: e1=0.465, e2=0.319, e3=0,216. Таким значениям, с измеряемой точностью, соответствует множество трехчастных объектов. Например, длины фаланг пальцев руки отвечают этим значениям. Для четырех делений тела человека получается зависимость, подмеченная Леонардо да Винчи, для головы - 0.14.

Указанный закон имеет много полезных применений. Им будет просвещена специальная статья.

От удивительного факта

к законам мироздания и новым технологиям

Г.Е.Скворцов

Академик МАФО

Эта статья открывает популярную серию «Мир науки». В серии из более десятка статей раскрывается целесообразная система науки, ее развитие и приводится целый ряд аномальных явлений. Большая их часть обнаружена автором, т.е. описание дается их «первых рук». В данной статье описывается на конкретном примере путь развития научного направления от истоков до технологий.

Эта эпопея будет изложена по необходимости кратко, однако в полном масштабе по обилию коллизий она не уступает роману «Война и мир».

Тридцать лет назад специалист в области процессов сильной неравновесности (большие поля, высокие частоты, взрывные воздействия) обнаружил странное обстоятельство. Оно связано с ударными волнами (УВ), возникающими при движении газов со скоростями большими скорости звука. Странность заключалась в том, что существующая теория описывает волну как регулярно изменяющуюся при сколь угодно большой скорости распространения её. Эксперимент, как правило, подтверждает регулярную картину. Такое согласие существовало лет тридцать и никого не смущало. Правда, были в опытах для больших скоростей УВ плохие картины – снимки сверхскоростной фотографии, но они относились за счёт неудачных условий опыта.

Специалиста не стала устраивать регулярная «благодать». Причина этого лежала не в физике, а в производной от неё обобщающей науке – философии. Один из основных ее законов провозглашал непременный переход количества в качество. Регулярное без качественного изменения распространение УВ при любой скорости явно противоречит общему закону. Получается, что-либо в законе имеются исключения (и тогда он не общий), либо явление имеет иной вид, чем представлялось. Очевидное противоречие побудило к нелёгкому разрешению его с двух сторон. Как показало исследование, длившееся пять лет, закон в буквальном виде неверен и явление выглядит не так, как казалось.

Раскрытие истинной картины поведения ударных волн при увеличении их скорости потребовало проведения широкомасштабного исследования. Энтузиасты из трёх ведущих центров по изучению УВ проделали сотни опытов на трёх различных установках для многих газов и разных условий. На баллистической трассе ФТИ, ударной трубе физического факультета МГУ и плазменной установке ИХФ, по сути были сделаны открытия. Для каждого газа и варианта условий были обнаружены неустойчивости ударных волн, определены их режимы, раскрыт физико-химический механизм явления.

Общая картина поведения УВ с ростом скорости выглядела так: до некоторых определённых значений скорости, своих для каждого газа и условий, картина УВ была регулярной; при превышении границ волна становилась неустойчивой, разрушался её фронт, появлялись необычные линии излучения, хаотическое распределение плотности типа микровзрывов; дальнейшее увеличение скорости приводило к регулярному режиму до второй границы, за которой волна вновь становилась неустойчивой, и так далее до пределов возможного установки. Для СО2 в ударной трубе было получено четыре интервала регулярности и четыре окна неустойчивости; предложенная теория предписывала восемь хорошо наблюдаемых интервалов.

Таким образом, картина благодати была заменена реальной. И сразу же встал вопрос о том, какой закон описывает открытое явление в полной мере. Среди имеющихся законов такового не было. Обнаружение общего закона, охватывающего рассмотренный случай ударных волн, а также все прочие виды воздействий на системы разного рода заняло еще лет пять. Установленный закон «потребовал» необходимого окружения, то есть дополнительных законов. Так родился класс законов реакции. Он выглядит следующим образом: была выбрана мера действия (закон меры действия), и в зависимости от её величины предписано регулярное поведение системы, линейное (закон малого воздействия) и нелинейное (закон умеренного воздействия), отражено противодействие системы (закон обратной связи); при достижении мерой действия значения, близкого к единице, поведение системы качественно меняется, что отражает закон границы качества, далее за границей качества устанавливается аномальное поведение системы (закон аномальности), при увеличении воздействия система, изменившая качество, демонстрирует регулярное поведение подобное двум первым фазам, указанным выше, вплоть до второй границы качества, что фиксирует закон чередования режимов; дальнейшее увеличение после ряда смен режимов приводит к полному разрушению системы (закон разрушения).

Полученный класс законов реакции стал регулярно применяться к всевозможным физическим и химическим системам, и к моменту опубликования законов в 1990 году были указаны сотни возможных эффектов и устройств, основанных на них. Несколько устройств были сделаны в ближайшие годы, среди них лазер на красителе в 20 раз более мощный первоначального образца, который не претерпел конструктивных изменений, мощный источник ультрафиолетового излучения с узкой линией в широком диапазоне УФ на основе серийной лампы. Эти устройства позволили осуществлять белый рез биополимеров, стерилизацию различных жидкостей, ускорение сбраживания и другие эффективные операции.

Как только законы реакции были распространены на биологию и химию, естественно появилось стремление придать им всеобщий характер, а главное, на их основе предсказывать возможные новые эффекты, предлагать новые технологии. Такие задачи были частично решены в десятке публикаций 1996-2000 годов в «Журнале технической физики» [3, 4]. При формировании класса законов реакции естественным образом встал вопрос о системе законов физики и всего естествознания. Началось построение системы законов естествознания возможно более полной и конструктивной.

Построение системы законов естествознания с учётом полноты привело к формированию десяти классов законов, упорядоченных естественным образом: законов сохранения, взаимодействия, структурно-системных, причинно-следственных, законов реакции, динамики, статистических, законов эволюции, подобия и законов взаимодействия сложных систем. В каждом из классов оказалось около десятка законов; пример законов реакции был дан выше.

Существенным шагом стало применение системы законов для формирования созидающего образования. Оно составлялось, исходя из наилучших свойств образования, и включало три поля знаний: ядро знаний, поле развития и поле творчества. В качестве ядра знаний было использована учебная версия системы законов естествознания, а два других поля строятся на нём и служат для развития знаний учащихся и творческого их освоения. Концепция созидающего образования была реализована в виде технологии обучения математике и физике и апробирована на учащихся разного уровня, от седьмого класса до доцентов университета. Такая технология позволяет обучать проще, интересней, быстрее и с лучшим качеством усвоения. Введение созидающего образования способствует переходу на новый уровень, соответствующий информационной эпохе, развивает творческий потенциал, даёт возможность реализовать свои способности. На его основе следует готовить достойную смену – молодых изобретателей. С этой целью подготовлен курс «физика для изобретений».

Предлагаемая система законов служит источником множества новых эффектов и технологий; ряд их указан в [3, 4]. Любой любитель нового может взять интересную для себя область знаний и применить систему законов, приведённую в [1], с целью получить новое понимание ранее известного, новые результаты, технологические предложения, решения ряда новых задач и другие полезные плоды. В книге [1] содержится много примеров такого рода из разных областей знаний. Например, закон соответствия структур и полей естественным образом указывает на существование биополя, закон аномального гистерезиса даёт основу для определения режимов двигателей второго рода (реализация таких устройств защищена двумя авторскими свидетельствами).

Закон чередования режимов в силу своей общности применяется к социально-экономическим системам, объясняет экономические циклы и позволяет предсказать кризисы в экономических системах. Подобное предсказание проверено на данных по кризису 1929 года. Несомненна перспективность применения системы законов к всевозможным областям, проблемам и задачам.

Литература

1.         Скворцов Г.Е. Система законов природы.  – СПб., 2004.

2.        Скворцов Г.Е. Картина мира природы. – СПб., 2003.

3.        Скворцов Г.Е. Ж.Тех.Физ.  1999. Т. 69. В. 10. С. 1-6.

4.        Скворцов Г.Е. Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. В.7. С. 57.

Скворцов Генрих Евгеньевич, академик Международной Академии Фундаментального Образования, PhD по педагогике, FP по системному анализу, ст. науч. сотр. СПбГосуд Университета,

e-mail: Gskvortsov@yandex..ru

Санкт-Петербург, тел. (812) 3210338  моб. 8-962-698-70-35

Системно – Инновационная

Теория Систем 3

Скворцов Генрих Евгеньевич.

В предыдущих статьях из серии «Современная Теория Систем» представляется ядро теории – Система Законов СИТС. Были согласно схеме ONSсLPMPr представлены основные Положения Системно Инновационной Теории Систем (СИТС). (ONSс) и начато изложение системы законов (L). В этой статье продолжаем ознакомление с ядром универсальной теории, каковой является СИТС.

1. Первый класс законов – «Базовые законы» (LS1) следует дополнить важным законом.

LS1.5. Закон Креативности.

Объединение в систему подходящих элементов в достаточном количестве приводит к новому качеству.

Этот закон является одним из основных в Теории Новых Знаний /1/. И при его актуализации служит главным инструментом Технологии Новых Знаний. Его применение способствовало получению сотен изобретений в разных областях. Одним из них является Созидающее образование.

Уточним понятия, содержащиеся в этом законе. Их смысл раскрывается согласно критериям и свойствам системы (С). Подходящие элементы должны иметь свойства, способствующие реализации основной функции С. Они привносят генетический фактор способны должным образом связываться друг с другом, обеспечивают необходимый ресурс, динамику и т.д. Достаточное количество обеспечивает полноту системы, ее целостность и иерархию.

Креативность С в простом представлении соответствует известному изобретателям принципу: «Соедини известное – получишь новое».

Напомним, что системный подход способствует решению проблем. Согласно ему составляется план решения проблемы, указываются ресурсы внешние (из надсистемы) и внутренние, оценивается степень полноты ресурсов и целостности, строится иерархия решения проблемы. Последняя обеспечивается принципом Лестницы и методами построения последовательности решения проблемы.

Системный подход имеет своим аналогом решение проблемы построения нового технического устройства. Опытные конструкторы, по сути, руководствуются в своей работе системным подходом, который они реализуют с определенной степенью полноты. Все великие изобретатели: Леонардо да Винчи, Ломоносов, Тесла, Болотов и другие, интуитивно (подчас не осознавая) использовали системный подход для создания своих творений.

Например, Ломоносов для одного из своих творений разработал состав смальты, спроектировал инновационную фабрику для производства смальты и, наконец, создал около сотни мозаичных картин. Одна из них – Полтавская битва, является мировым шедевром и вполне может служить замечательным памятником Ломоносову.

2. Во втором классе законов СИТС , был указан  Закон классификации. LS2.1.

Следующим законом является

LS2.2. Закон природной системности.

Сформированные природой объекты системны.

Это закон имеет своей основой чрезвычайно долгий процесс эволюции, который привел от первичного протополя к атомам, возрастающей степени сложности, затем к молекулам вплоть до первичных молекул жизни (ДНК). Перед этим образовалось множество молекулярных систем – минералов. Наконец, в одном из островков Мироздания сформировались живые существа вплоть до человека.

Системные характеристики (критерии и свойства), которые легко обнаруживаются, реализовались  в процессе долговременного отбора. Множество возникающего не обладало должной степенью системности и ушло при эволюции, остались системные.

LS2.3. Закон Интервала Системности.

Каждая система имеет интервал условий своего существования.

Одним из универсальных условий является удельное количество энергетического воздействия.

Для иллюстрации этого закона целесообразно использовать одно из самых распространенных веществ на Земле, состоящее из молекул Н2О. Сама по себе такая молекула является системой и ее верхний интервал существования определяется энергией диссоциации (4.4. эВ.). Нижняя граница приближается к абсолютному нулю, но ее никто не рассматривал. Для веществ, состоящих из этих молекул, интервалы хорошо известны: для нормального давления при температуре больше 100o С это – газ, ниже – вода, меньше 0o – лед. Все это – разные системы со своими интервалами существования.

3. Специально рассмотрим полученный автором в 2004 г. закон.

LS2.4. Закон Природной Пропорции.

Природные объекты, состоящие из нескольких частей и имеющие ряд характерных значений, описываются относительно размеров частей и значений посредствам природной пропорции.

Природная пропорция является системой и состоит из набора элементов – пропорций, соответствующих делениям на n частей, либо спектру n характерных значений.

Общая система обозначается так: ППС, а ее элементы – последовательности, ППСк, n.

В известном простейшем варианте ПП сводится к двойному составу и называется «Золотое Сечение». Его первичное обобщение имеет вид ke21=e2 (пропорция b/a=c/kb, а – общая длинна, b,c ее части), e1,2 – нормированные на a части, т.е. e1+e2=1.

Очевидно, e1 и e2 определяются из двух соотношений, которые сводятся к уравнению

ke21=1- e1                                                                               (1),

k - параметр деления (для «Золотого Сечения» k=1)

Решение уравнения (1)

e1= -l+(l2+2l)1/2,         l=1/2k                                (2).

При k=1 имеем: e1=0.618, e2=0.382.

Общая природная пропорция учитывает членение на n – частей. Для k=1 при членении на три части получаем: e1=0.465, e2=0.319, e3=0,216. Таким значениям, с измеряемой точностью, соответствует множество трехчастных объектов. Например, длины фаланг пальцев руки также отвечают этим значениям. Для четырех делений тела получается зависимость, подмеченная Леонардо да Винчи, для головы - 0.14.

Указанный закон имеет много полезных применений. Им будет просвещена специальная статья.

Литература: /1/ Скворцов Г.Е., Кондратьев А.Н., Технология новых знаний. СПб. Изд. Политех. 2007.

Системно-инновационный вектор науки ХХI века

Скворцов Г.Е.

Академик МАФО

   В этой второй статье из серии «НаукаХХI» даются обоснованные рекомендации по модернизации науки. Модернизация необходима, поскольку наука заметно снижает свою продуктивность и темп падения возрастает. Рекомендации основаны на плодотворной системно – инновационной технологии получения новых знаний.

 1. Состояние науки в России можно оценить как посредственное. Причин такого положения несколько, они известны. Главная, конечно, - «каток перестройки», который прошёлся по науке,  оставив треть состава и придавив разработки.

   Однако, и без перестройки за рубежом престиж науки и её результативность снижаются. Следует признать наличие и развитие кризиса. Он имеет системный характер и требует существенной модернизации научных исследований.

   Дело в том, что главным устремлением традиционной науки является получение конкретного знания, обнаружение новых фактов, эффектов. Их получено такое множество при снижении значимости, что научная структура стала давать сбои. Для нормального функционирования любой системы нужно, чтобы полученный в ней продукт использовался, а не накапливался сверх меры. В настоящее время баланс производства и потребления существенно нарушен перепроизводством научного продукта невысокого качества. В этом – исток кризиса. Способствует ему отсутствие устремления получать важные закономерности, перспективные законы. Свой «вклад» вносят некоторые известные учёные. Паули в своё время и Ландау позже заявляли о том что все основные законы открыты и нужно заниматься только их использованием, решением задач. Разумеется тенденция чрезмерного фактополучения приводит к мелкотемью, разрастанию дробления науки, разрыву межпредметных связей и снижению её КПД.

   Великие учёные своей деятельностью демонстрировали порочность такой тенденции. Хорошо известна многогранность творчества Леонардо да Винчи, Ломоносова, Эйлера, Менделеева, Эйнштейна, Пригожина. Характерно определение основной функции науки, данное Менделеевым коротко и ясно: «предвидение и польза», иначе говоря, фундаментальность и продуктивность.

 2. Как противодействовать кризису науки и придать ей лучшие качества? Следует отметить, что в научном сообществе заметная доля учёных согласна с указанием Менделеева, но не знает, как его осуществить.

   Представляется вполне обоснованной и конструктивной, как станет ясно далее, для придания науке этих качеств использовать системно инновационную (СИ) технологию получения новых знаний. Она апробирована достаточно широко и полно, с её помощью получены многие фундаментальные результаты, предсказаны и обнаружены новые явления. На их основе рекомендованы эффективные технологии и часть из них удалось реализовать. Ряд примеров приводится в статье /1/ и будут указаны далее. С использованием системно – организованных математики и физики были сформированы курсы созидающего образования.

   Как были получены указанные результаты? В чём заключается СИ – технология? Первая составляющая – системная, известна более 50 лет, а истоки её восходят к «Тектологии» Богданова А. А. (1925 г.). Теория систем (ТС) (см /2/) применялась ко многим достаточно сложным и актуальным задачам. Она обладает развитым математическим инструментарием. Почему на её основе не были получены результаты, подобные указанным выше? Почему не модернизирована наука, хотя изначально ТС предназначалась роль единой науки?

   Ответ дадим краткий и развернём его в разделе 3. Как ни странно, ТС не была достаточно системна. Сказалась погоня за результатом, основа не была проработана. Этот дефект подобен научному, им же страдает теория решения изобретательских задач. Все они нуждаются в модернизации.

 3. Конкретный ответ заключается в развёртывании краткого – «не была достаточно системна». Не были системны и остаются таковыми доселе ТС, науки, ТРИЗ. На это было указано более 10 лет назад в /3/ и дефект несистемности был продемонстрирован на образце единого естествознания /3/, теории новых знаний /4/, современной синергетики /5/.

   Вернёмся к ТС. Для неё многие специалисты, развивавшие и использовавшие ТС не дали ей полного определения вопреки основному свойству системы. Первое из них – полнота. Не удосужились дать схему системной науки, теории и самой ТС! Как ни странно указанные «мелочи» и погоня за сиюминутным результатом привели к кризису науки, а заодно и к кризису образования. Нынешнее образование также считает основой частное (до общего не доходит).

   Схема, о которой должны были подумать основатели ТС, была представлена в /3/ и имеет многократно указанный вид ONStLPMPr (кратко, only). В традиционных науках имеются разделы ONSt, законы даны частично, они не упорядочены, не оснащены принципами, методы не опираются на принципы. Решение проблем и задач науки не имело конструктивной методики актулизации, которая иерархическим образом специализирует законы, принципы и методы.

   Неполнота законов, отсутствие системного их упорядочения и иерархии – большой дефект традиционной науки, который не даёт ей ряда перспективных направлений, лишает многих эффектов, а также технологий на их основе.

   Наука с дефектами, будучи первоосновой образования, естественно, перенесла их в него. Удивительно, почему столпы науки лет за сто её бурного развития не заметили этих дефектов. Впрочем, это не совсем так. Замечали Планк, Эйнштейн, Шредингер. Планк представил развёрнутый план единой науки /6/. В этом замечательном труде он верно определил основные характеристики совершенной науки, в нём много очень полезного, его следует знать. К сожалению в начале XX века системная теория отсутствовала и это значительно ограничило возможности Планка.

   Несмотря на то, что указанные корифеи не смогли в силу объективных причин, дать схему универсальной науки, их предсказания следует оценивать как сильный побудительный мотив. Можно считать это их завещанием, которое желательно выполнять.

.4. Схема only при её реализации служит хорошей основой совершенной науки. Единую можно формировать на системной основе, Но пока целесообразно придать СИ характер основным наукам: физике, химии, биологии, социоэкономике, психологии. Именно им следует взять такой ориентир модернизации. Примеры опубликованы /3,4,5/, достижения выявлены. Вперёд к цели!

   Приведём специально перечень достоинств системно преобразованных наук.

   Д1. Устранение кризиса науки.

   Д2. Высокий инновационный потенциал.

   Д3. Большая и плодотворная закономерная основа.

   Д4. Крепкие межнаучные связи повышают творческий потенциал наук.

   Д5. Широкий охват знаний – новые разделы.

   Д6. Основа созидающего образования, снимающего кризис.

   Примеры реализации преимуществ дадим для системной физике (СФ).

   П1. Кризис СФ не грозит, поскольку она имеет систему законов достаточно полную, которую можно расширять посредством актулизации. В частности законы класса 5 – реакции систем, пригодны для всех разделов физики, (даже для тех, которых современная физика не имеет).

   П2. СФ известны многие эффекты, которые неведомы традиционной. На основе одного эффекта можно получить десятки изобретений, которые, в свою очередь, могут стать основой реальных технологий. По такой схеме были реализованы суперлазерная технология, набор резонансно-импульсных технологий. Такие технологии не могли появиться в рамках существующей физики.

   П3. Указанный класс 5 законов СФ отсутствует в обычной физике, как и более двух десятков других законов.

   П4. Этот же класс законов справедлив для всех наук и их разделов. Новые знания на его основе смогут занять книгу в сотни страниц. На нём основана современная синергетика.

   П5. СФ имеет несколько новых разделов и теорий: супергидродинамика, теория физических неустойчивостей, теория интенсивных процессов.

   Относительно созидающего образования сказано многое; всё оно справедливо и для созидающей физики.

   Приведённые сведения дают все основания рекомендовать науке в XXI веке осуществлять системно – инновационную ориентацию. Такая модернизация устранит кризис и приведёт к плодотворному развитию науки.

Литература

/1/ Скворцов Г.Е. От удивительного факта… Ж. Сознаниеведение №3.2015.c. …

/2/ Дж. Гиг. Прикладная общая теория систем. М ч.1,2 1981.

/3/ Скворцов Г.Е. Система законов Природы. СПб.2004.

/4/ Скворцов Г.Е., Кондратьев А.Н. Технология новых знаний. СПб.2007.

/5/ Скворцов Г.Е. Полищук E.В. Основы современной синергетики. СПб.2010.

/6/ Планк М. Единство физической картины Мира. М. 1966.