У злагоді з природою
Геннадій Іванович Іванов
Економічна
мудрість буття,
Всі
нове в ньому шиється з мотлоху
Шекспір
Ідіть
туди, де шукають істину,
і
тікайте звідти, де її знайшли.
Сократ
Висловлені
положення в жодному разі не претендують на ранг істини в "кінцевою
інстанції ". Вони лише відображають розуміння автора про можливий розвиток
технічних систем з урахуванням основних положень ТРИЗ і наявних у природі
законів самоорганізації та саморозвитку. Автор вважає, що створюваний
людиною штучний світ техніки, в міру свого розвитку, буде неминуче
зближуватися з світом природи, зливатися з ним і, нарешті, зникне, ставши частиною
самої природи.
Світ самоорганізації та саморозвитку
В
час найважливішого в світі відкриття Мені відкрилося, гординю женучи, Що поточні в світі
події Чудово течуть без мене. Ігор Губерман Приймаючи, що світ
об'єктивний, ми погоджуємося з тим, що він існує поза нами і функціонує, не
незалежно від нас: - зірки спалахують, не питаючи нашого дозволу, вітри
дують, незалежно від того хочемо ми цього чи не хочемо, річки вибирають свої шляхи,
не погоджуючи їх з нами. Так було завжди і, ймовірно, буде вічно. Вся справа в
те, що за свої справи природа почала значно раніше, ніж ми з'явилися на
світло. І до тих пір, поки в людства не вистачало силоньок "підкорювати"
природу, справи на Землі йшли не так вже й погано: - не проривалися наспіх
побудовані греблі, не вибухали атомні реактори, не страждала живе від
імунного дефіциту і не розвивався парниковий ефект Землі. Ми, і тільки ми,
створили ці проблеми. Називаючи себе "вершиною творіння природи", ми в
той же час ніяк не хочемо визнати, що ми, всього-на-всього, її діти та її
невід'ємною частиною. Ми включені в діяльність природи, але ніяк не командуємо нею.
Всі наші справи, всі наші "творіння" є лише спроби повторити те,
що вже є в природі, що було вже зроблено до нас. Десятиліттями ми, вивчаючи
закони аеродинаміки, піднімаємо в небо сотні типів літальних апаратів, і
раптом виявляємо, що хрущ, який за "нашим" законів
аеродинаміки літати не повинен, тим не менше, літає. Причому політ цього жука
економічніший і раціональний ніж політ будь-якого з придуманих нами пристроїв --
літаків, вертольотів і інших літальних апаратів, важчих за повітря. Подібне
можна сказати і про наше наземному транспорті. Ми, люди пишаємося винаходом
колеса, вважаючи його своїм найбільшим досягненням, найбільш універсальним і самим
економічним пристроєм для пересування. Але тоді чому природа, в якій
немає нічого зайвого і не економічного, для пересування своїх підопічних майже
не використовує цей чудовий принцип колеса? Відомі лише поодинокі випадки,
наприклад, пересування рослини під назвою перекотиполе, яке, дозрівши,
набуває круглу форму, і під дією вітру відривається від свого коріння і
котиться по полю, розкидаючи свої насіння. А в тваринному світі такі випадки ще
рідше. Наприклад, змія або заєць у разі небезпеки, згортаються кільцем і
котяться під гору, тікаючи від своїх переслідувачів. Але на рівній поверхні і в
спокійних умовах вони все ж таки віддає перевагу звичний для них спосіб пересування.
Чому? Та все тому, що саме так економічніше і раціональніше! Кроковий або,
якщо хочете, дискретний принцип пересування, не вимагає будівництва спеціальних
доріг і спостереження за їх станом, а головне, не обмежує зони пересування
будь-кого і не завдає шкоди навколишньому середовищу. Судіть самі - тисячі і тисячі
кілометрів доріг покривають родючий шар землі бетонним панциром, позбавляючи її
життя і зв'язку із зовнішнім світом Природа надходить більш раціонально і гармонійно.
Гармонійність досягається за рахунок точної підгонки всіх підсистемні
елементів і рівнів їх організацій. Навіть легке порушення озонового шару в
стратосфері загрожує знищенням всього живого на нашій планеті. Спалахи на
сонце, відгукуються на землі соціальними заворушеннями та епідеміями. Найменше
порушення рівноваги з теплової енергії молекул повітря, що знаходяться на
різних територіях планети, породжують їх рух, тобто вітер. Все це ми пояснюємо
зараз існуванням фізичних, хімічних та інших законів природи, у тому
числі законів збереження речовини та енергії. Але не ми, люди, винайшли і ввели в
дію ці закони. Це було зроблено до нас. Ми дізналися про їх
існування і дізналися, за історичними мірками, зовсім недавно. Нам ще навіть не
вистачило часу усвідомити всю значущість, універсальність і всепронікаемость
цих законів. Тільки нещодавно, на початку 20 століття, великим російським вченим А.А.
Богдановим була висловлена і доведена думку про існування закону збереження
організації матерії - її видозміни, перетворення, але не зникнення.
"Форма мінлива, але вона не разрушаема до кінця", * - говорив А.А.
Богданов, вкладаючи в поняття форми не тільки зовнішню геометричну форму, але
і форму простору і часу, вважаючи їх основними категоріями існування
матерії. Розвиваючи цю думку, академік Ю.Г. Антомонов вважає, що, якщо в
природі є закон відображає антіентропійное рух матерії та енергії, то,
ймовірно, повинен існувати і закон переходу речовини в організацію ".**
Отже, енергія, речовина і організація незнищувану, і тільки переходять з
одного стану в інший ... Дотримуючись закону діалектичного двуедінства процесу
розвитку, А.В. Лимаренко обгрунтовує ще більш сміливу думку про те, що
"... Повинен існувати і зворотний процес - тобто перехід організації в
речовина ... "***. Саме цей закон зворотного переходу і визначає
фантастичні можливості самоорганізації в природі, де постійно
відновлюється постійно руйнується світ. Можливо, це відбувається так: --
Речовина, за час свого існування, під дією зовнішніх сил,
видозмінені й перетворюючись, накопичує в собі на молекулярному або
атомарному рівні, інформацію про події, що відбуваються. Повільно чи швидко, але по
закінчення певного часу ця ж речовина неминуче переходить в якій або
вид енергії, яка, в свою чергу, так само видозмінюючись, перетворюється на
кінцевої стадії свого розвитку, в променеву енергію. І вже ця енергія, несе
інформацію про структуру та організацію колись колишнього речовини, вона йде в
простір, але так само не зникає, а вловлюється і використовується в іншому
місці, іншим об'єктом знаходяться ще на рівні речовини. І якщо цей об'єкт
має структуру здатну прийняти, переробити і використовувати інформації,
що міститься в променевої енергії, він неминуче скористається цим для побудови
своєї структури, своєї організації. Погляньте на будь-яке дерево, і Ви побачите
цей процес у дії. Кілька квантів сонячного світла, що поглинаються зерном
хлорофілу листа дерева, породжують у ньому ті речовини, яких немає ні в грунті,
ні в землі, ні в повітрі. Звідки вони взялися? Як листочок міг їх побудувати, хто
дав йому інформацію про структуру та організацію цих речовин? На жаль,
сучасна наука ще не може дати чітку і обгрунтовану відповідь не тільки на
ці питання але й на багато інші пов'язані з здатними до самоорганізації і
саморозвиваються природними процесами. Здається, що всі органічне, живе
і є основною ланкою, що забезпечує вічність Всесвіту, перетворюючи
ентропійних процеси в зворотні ім. Ймовірно, подібні процеси, хоч і в
меншій мірі, відбуваються і в неживої матерії. Ми люди, будучи частиною
природи і взаємодіючи з нею, не можемо не брати участь в її процесах. Однак,
володіючи певною часткою розуму, і створюючи для себе новий штучний світ
техніки, ми майже не користуємося поняттями самоорганізації та саморозвитку.
Сп'янілі власним величчю, грубо і бездумно втручаємося в її тонкі
процеси. І природа карає нас. Всім відома трагедія Аральського моря.
Річки, що впадають у нього, були розділені на тисячі струмків-ариків і спрямовані
на поля. Порушився природний водний баланс цілого регіону. Море висохло,
грунт на полях засолені, стала не родючої одержали безживного
простору куди більше, ніж мали його раніше. Тисячоліття людство оре
землю, і чим глибше, тим, вважалося, краще. Селянин-агроном Терентій Мальцев
лише нещодавно усвідомив, що глибока оранка безнадійно псує структуру грунту і
змінює що протікають в ній біохімічні процеси. Багато розвинених країн вже
відмовилися від глибокої оранки землі під зернові культури і, зберігаючи її
природну структуру, отримують високі врожаї. Сьогодні ми придумали
тисячі типів культиваторів для розпушування грунту. Але, виявляється, найкраще
спушують грунт звичайні дощові черв'яки. Проробляючи в грунті тисячі проходів і
не шкодячи рослинам, вони не тільки доставляють до коріння вологу і повітря, а й
знезаражують землю і забезпечують її добривами. Багато фірм світу зайняті
сьогодні штучним вирощуванням дощових черв'яків і їх поселенням на
сільськогосподарських угіддях. Ми повинні чітко усвідомлювати, що створюваний нами
штучний світ, іменований технічної системою, є всього-на-всього
частиною загального миру і, отже, в ньому повинні в максимальному ступені
враховуватися і його закони - закони самоорганізації та саморозвитку. Где-то, на
інтуїтивному рівні, ми прагнемо до цього і захоплюємося тими рішеннями, називаючи
їх "красивими", в яких максимальний результат досягається
мінімальними засобами. Як правило, в таких рішеннях використовуються природні
самоорганізуються процеси.
Ось
приклади таких гарних рішень. В одному з інститутів більше десяти років
розроблявся особливо міцний бетон для водопропускних каналів ГЕС. Справа в тому,
що при швидкому русі потоків рідини на поверхні водоводу виникала
кавітація, в результаті якої відбувалося інтенсивне руйнування стінок. А
як в подібній ситуації надходить природа? Щоб з'ясувати це, потрібно підійти до
будь-якій гірській річці і подивитися на великий камінь, що сотні, а може і
тисячі років, лежить на самій її стремнина, але не має кавітаційного зносу.
Чому? Шорсткі боки каменю обросли мохом і водоростями, вони-то і згладжують
вихрові потоки води. Суперечність "вода повинна заглиблюватися в камінь і не
повинна "дозволялося підвищенням ступеня організації руху струменів
рідини. Цікаво те, що рослини, оберігаючи камінь від руйнування, самі
знаходять надійну опору у живильному, але швидкоплинної середовищі. Ймовірно, інституту
варто було б подумати над створенням таких водоводів, на поверхні яких росли
б водорості ... Для нейтралізації кислих стоків, що містять сірчану кислоту,
зазвичай використовують вапняне молоко, хоча при цьому утворюється гіпс (1,4 т на
1т кислоти), від якого теж треба позбуватися. Якщо використовувати в якості
нейтралізатора сірчанокислотний стоків мінерал олівін, поклади якого розвідані
в різних місцях земної кулі, на виході отримують корисні продукти: кремнезем,
магнетит і сірчанокислий магній, причому процес нейтралізації, запущений
нагрівом компонентів до 70 ... 1000С, далі самопідтримуються. Виробництво молока
та м'яса на великих тваринницьких комплексах обмежується, як правило,
об'ємом гною. При дослідженні доісторичних звалищ, геохімік виділили
незвичайний мінерал - Струве (фосфат магнію-амонію), що призвело до розробки
нової технології обробки гною. Досить обробляти в певних
умовах стоки тваринницьких комплексів окисом магнію, і може бути отриманий
стерильний перегін і нове, повільно чинне фосфат-амміачні добриво.
Для отримання води в пустелі можна скористатися властивістю деяких солей
жадібно втягувати пари води, з утворенням кристалогідратів. Саме присутність
в грунті таких солей викликає цікавий ефект - деякі ділянки солончаків
під ранок стають вологими, а в середині дня висихають. Пористу тканина,
просочену хлористим кальцієм, на ніч вивішують на повітрі, а вдень поміщають
в темному ящику на сонці, конденсуючись виділилися пари води. Так можна
одержати до 1 л води з 1 кв. м тканини. Багато чого можна переглянути в
винахідницької діяльності, якщо повною мірою пізнати, усвідомити і
використовувати природні процеси саморозвитку. Але для цього потрібно зрозуміти
сутність самоорганізації та основні механізми її дії. Спробуємо це
зробити.
Деякі етапи самоорганизующихся процесів
Ми
не має права довільно створювати систему. Вона сама знає, яка вона ...
Молчанов
А.М.
З
діалектики відомо, що спонукає силою розвитку будь-якого процесу є що виникають
в системах протиріччя. Також відомо, що єдиною формою існування
будь-якої матерії є рух. Ні руху, - немає життя, як в прямому,
конкретному, так і в самому загальному розумінні цього слова. Але й цього мало. Необхідно
не просто рух, коли "всі враз"; в цьому випадку немає
взаємодії елементів між собою, немає і суперечностей, отже, немає і
розвитку. Потрібна певна частка хаосу. Тоді при взаємодії, тобто при
виникненні протиріч, одні елементи прискорюються, інші - сповільнюються, але
жоден з них не залишається без зміни. Відбувається перегрупування наявних
елементів, зміна їх форми, зміна агрегатного стану, обмін енергіями як
усередині системи, так і з надсистемного елементами. Йде нормальний цикл самоорганізації,
він буде тривати до тих пір, поки не встановиться певну рівновагу,
тобто гармонізація по речовині, простору, виду енергії. Під гармонізацією ми
будемо розуміти відсутність суперечностей між що входять в систему елементами,
складання їх якостей і поява нового, раніше відсутнього якості,
придбання нової функції, які дозволять по-новому взаємодіяти з
найближчої сусідньої системою, виявити в ній невідповідність, протиріччя і
повторити шлях спочатку. Процес самоорганізації повторюється, але на більш
високому рівні, усуваючи там наявні протиріччя. Якщо ми згодні з тим,
що рух (енергія) і речовина вічні й незнищувану, а тільки переходять з
одного виду в інший, то тоді ми повинні погодитися і з тим, що процес
самоорганізації також вічний і неунічтожім. Класики матеріалістичної
діалектики визначили, що техніка - це модифікований елемент природи,
отже, і в ній повинні зберігатися основні природні принципи
самоорганізації елементів. Аналіз винаходів високого рівня підтверджує цю
здогад. Дійсно, в основі таких винаходів лежать відкриття, в яких
зареєстровані самоорганізуються процеси в природі. Піонерні винаходу --
це ті, в яких використані елементи самоорганізації.
Ось
кілька прикладів, що підтверджують сказане.
Відкриття
СРСР № 333 (1948 р.) "Явище самосинхронізація обертових тел
(роторів) ". Виявляється, якщо обертові елементи встановити на одне
загальну підставу, то вони починають самоподстраіваться один до одного і роблять це
без будь-яких допоміжних пристроїв. На основі цього відкриття розроблено
цілий клас нових вібраційних пристроїв - конвеєри, живильники, млини,
флотаційні машини та інші.
Відкриття
СРСР № 12 (1951 р.) "Самоусіленіе електромагнітних хвиль, що проходять через
середовище з наявністю надлишкової концентрації збуджених частинок ". На основі
цього відкриття створена нова наука - квантова електроніка, і нові технічні
системи - мазери і лазери, нові види наддалекої зв'язку, нові способи обробки
матеріалів і т.д. Всім відомий ефект виборчого переносу при терті
(ефект безизносності і самовідновлення) вперше був представлений у вигляді
винаходи. Значно пізніше з'ясувалося, що це явище носить універсальний
характер, і вона була визнана відкриттям СРСР № 41 з пріоритетом від 1959 р.
Відкриття
СРСР № 350 (1968 р.) "Явище самофокусіровкі пучка заряджених частинок в
однорідному змінному електричному полі ". Відкриття дало можливість
створити нове покоління лінійних прискорювачів іонів. Вимога до зменшення
габаритів радіотехніки призвело до створення атомарному-молекулярної самозбірки
радіотехнічних деталей. Для цього створюються умови, при яких молекули або
атоми потрібного речовини самі об'єднуються в групи, утворюючи потрібний радіоелементів.
З'являється можливість вмістити в один кристал ціле сімейство ЕОМ, що володіють
унікальними можливостями!
Подібне
відбувається і в машинобудуванні. Сьогодні розробляється технологія, за якою
металеву деталь, наприклад, трубу отримують безпосередньо з руди. Тут
теж задіяні процеси самоорганізації, точніше самопост?? оенія молекул
заліза в потрібну форму деталі. І, що б ми не робили, вигадуючи свої нові
технічні системи, вони ніколи не будуть працювати добре, якщо в них не
задіяні самоорганізуються природні процеси.
А
поки ми спробуємо на простому досвіді виявити, хоча б деякі етапи
самоорганизующихся процесів. Піднімемо високо над землею камінь і випустимо його
з рук. Що станеться? Відповідь досить проста: камінь почне прямовисно падати до
Землі. Але чому камінь полетів саме туди, куди ми очікували? Що змусило його
вибрати цей єдиний шлях? І тут відповідь здається очевидним: камінь летить
по найкоротшою прямої до центру Землі під дією сили гравітації. Рух
самоорганізувалися. Можна стверджувати, що для процесу самоорганізації
необхідна наявність хоча б однієї сили. А чи є у Всесвіті хоча б крихітний
ділянку, де б були відсутні сили взагалі? Звичайно, ні! Отже,
процеси самоорганізації протікають всюди. Абсолютний хаос в природі
принципово неможливий.
Теорія
Рамсея стверджує, що будь-який хаос обов'язково містить упорядковану
підструктуру. Більш того, фахівець з математичної фізики С.П. Курдюмов
прийшов до висновку: "Хаос може виступати як надскладне впорядкованість ... і
містить в собі все необхідне для народження величезного числа впорядкованих
структур різного типу, як завгодно складних і закінчених ". Отже, хаос --
це "протоплазма порядку". Це необхідна умова зародження гармонії.
Але немає в природі і абсолютної гармонії, абсолютного порядку. Це означало б
кінець світу, кінець саморозвитку. Сальвадор Далі писав: "Не бійтеся
досконалості, вам його все одно ніколи не досягти ". Розмірковуючи про
самоорганізації матерії, можна говорити лише про ступінь її розвитку, але ніяк не
про її початок і кінець. Процес самоорганізації невознікаем і неунічтожім, він
вічний, відбувається завжди, але в залежності від оточуючих умов він може бути
бурхливим, вибухоподібним або ж, навпаки, повільним і непомітним.
Продовжимо
спостереження за падінням каменю. Ось він, у повній відповідності з законом Ньютона,
набираючи швидкість, наближається до Землі. Якщо Ви і тепер стверджуєте, що його
політ триває по прямій лінії, то мені доведеться сказати, що Ви помиляєтеся.
Будь-яке явище, розвиваючись, змінює свою сутність, і всяке нове - результат
розвитку старого. Так і в нашому випадку.
Падаючи,
камінь збільшує свою швидкість і буде змушений штовхати поперед себе
ущільнений стовп повітря. Для цього вже необхідно додатково витрачати частину
своєї енергії і тому каменю легше зісковзнути з цієї подушки в бік, в
зону, де менше ущільнений повітря, і вже там продовжувати свій політ. Потім всі
повторюється. Таким чином, прямолінійний рух каменю замінюється складним
криволінійним або зигзагоподібним. Сталося те, що можна назвати першим
етапом саморозвитку - зміна форми руху об'єкта в просторі. Це
виникло в результаті вирішення суперечності: - Камінь, підкоряючись
гравітаційних сил, спрямованим до центру Землі, має летіти по прямій,
вниз. Але камінь не може летіти прямовисно вниз, тому що цьому заважає ущільнений
перед ним стовп повітря.
Суперечність
дозволяється зміною форми руху в просторі: - в одному місці прямолінійний,
в іншому - криволінійне. Ще більше підвищимо швидкість падіння каменя. Починають
з'являтися інші явища - сила тертя, нагрівання каменю про повітря і т.д. Виникають
нові протиріччя, які для свого вирішення потребують задіяння
наступних етапів самоорганізації та саморозвитку. Зростання тертя об повітря
розігріває камінь, і він стає м'яким. Під дією набігаючого потоку
повітря камінь починає змінювати не тільки форму свого руху, але й
відповідну матеріальну форму. Ось він оплавляється, потім подовжується,
перетворюючись на витягнуту краплю, яка має ідеальні аеродинамічні
якості. Саме таку форму набувають метеорити, влітаючи в атмосферу Землі.
Настав
другий етап саморозвитку, при якому вже змінюється форма самого об'єкта.
Розвиток цього етапу призведе до того, що буде перехід в бі-і
полісістему, тобто камінь розділиться на два, три і більше частин, поки не
перетвориться на летить хмара.
На
це можливість зміни форми каменю вичерпалися. При збільшенні швидкості
руху, під дією температурного нагрівання об повітря, частинки каменю стануть
змінювати свій агрегатний стан - ось вони вже рідкі, потім газоподібні,
нарешті, розчиняються в атмосфері повітря, стаючи його частиною. Камінь став
газом серед газу.
Тут
ми вже бачимо третій, завершальний етап саморозвитку, при якому відбувається
зміна агрегатного стану об'єкта і передача його сутності надсістеме з
виникненням максимального узгодження і гармонізації з навколишнім
надсістемой. У нашому випадку, хоча і відбулося зникнення каменю, зате
підвищилася ступінь організації атмосфери як надсістеми, яка стала більш
складною і більш багатофункціональної. Включивши в себе атоми первинних хімічний
з'єднань каменю, повітря отримав можливість взаємодіяти з великим числом
інших елементів та іншими надсістемамі.
Процес
саморозвитку не зупинився, а поширився на більшу кількість об'єктів.
Отже, повітря набув більш високу ступінь своєї організації, ставши складніше по
складу, і, отже, більш багатофункціональним.
саморозвитку - передача функції системи елементів найближчій надсістеми.
В
Світ природи ніщо не зникає, а тільки переходить з одного стану в
інше, утворюючи висхідні або спадні спіралі у розвитку речовини, енергії,
організації. Все це в рівній мірі відноситься і до людини, як до об'єкта
матерії наділеного часткою розуму. Людство це камінь летить в
нескінченності космосу? ...
Розвиток
самоорганизующихся процесів у будь-якому об'єкті неминуче пов'язано зі зміною його
агрегатного стану - тверде, рідке, газоподібне, полум'яне. Потім
виникає корпускулярно - квантовий стан, яке в своєму граничному
розвитку, ймовірно, переходить в полі інформації, яке вже і використовується
іншими об'єктами для своєї побудови і розвитку. Однак слід зауважити, що
існування природного поля інформації або, як ще кажуть, поля
організації, поки що перебуває в галузі наукових припущень і здогадок. Наука
ще не вміє їх виявляти, вимірювати і, тим більше, свідомо використовувати.
Мабуть все це ще попереду. І якщо таке трапиться, то є люди навчаться
приймати, здійснювати і використовувати інформаційні поля, то людська
цивілізація переживе бурхливий розвиток, у порівнянні з яким відкриття
електрики, радіо, атомної енергії буде здаватися дитячими забавами.
Наприклад,
в науковому світі вже давно обговорюється можливість польоту людини до інших
зіркам, але єдиної думки так і не склалося. Справа в тому, найближча до нас
зірка - Проксіма Центавра розташована на відстані більше чотирьох світлових
років. А це означає, що світло, що летить у космосі зі швидкістю 300 000 (!)
кілометрів на секунду тільки за чотири з лишком роки може дістатися від нас до
цієї зірки. Вище швидкості світла в природі не існує. За найоптимальнішим
прогнозами людина в майбутньому може створити ракету на ядерному паливі, яка
зможе летіти зі швидкістю 100 кілометрів на секунду, але все одно це в 3000
повільніше, ніж рухається світ. Виходить, що навіть на самій супершвидкий ракеті
ми можемо дістатися до найближчої зірки тільки за 12 тисяч (!) років. Кому потрібен
буде такий космонавт, який повернеться на Землю через 24 тисячі років? Навіть
сучасна цивілізація не налічує стільки років ... Як бути? Вирішення цієї
проблеми можливо якщо посилати в політ не людини, а його інформаційно --
організаційне поле! Для цього з людини зчитують всю інформацію про його
молекулярно-атомарному будову, спосіб мислення, знання, а так само всі інші
показники і все це у вигляді пучка інформаційної енергії зі швидкістю світла,
засилають у потрібну точку простору. Наявні там речовини, приймаючи
отриману інформацію, вже самі створюють посланий об'єкт перетворюючи інформацію
в матерію. І це буде відбуватися на основі загальних природних
самоорганизующихся і саморозвиваються процесів. Але все це в майбутньому.
А
зараз поки відзначимо для себе наступне:
1.
Спонукає силою самоорганізації в системі є протиріччя, які виникають при
появу нової сили (поля) з надсістеми або при зміні наявних сил. У
як сили, що надходить із надсістеми, можуть виступати будь-які, що існують у
природі поля: теплові, механічні, електромагнітні та інші аж до
інформаційних і тимчасових. Чим менше рівень гармонії в системі, тим менша
сила потрібна для початку нового етапу самоорганізації. І навпаки. (Але, ймовірно,
існує якийсь граничний рівень гармонії, після якого зусилля для
"перебудови" не зростають, а різко падають.)
2.
Будь-яка система неоднорідна (інакше вона не була б системою), тому її елементи
не однаково реагують на що надійшла ззовні силу (поле), і, отже, не
однаково змінюються. Наявні раніше гармонізовані (усталені) відносини
порушуються. Виникає дисбаланс, виникають нові суперечності між елементами
системи. Ці суперечності можуть мати різні види: - повна протилежність,
часткова протилежність, повна різниця, часткова різниця, повне
відмінність, часткове розходження, часткове єдність, часткове тотожність, і,
нарешті, повна тотожність. Але, як вже зазначалося раніше, повної
протилежності (абсолютного хаосу) і повної тотожності (абсолютної гармонії)
принципово в природі не існує.
3.
Дозвіл протиріч у самоорганизующихся процесах супроводжується
фазовими наступними змінами: - змінюється форма руху об'єкта спочатку на
макрорівні, потім на мікрорівні від непорушного стану об'єкт переходить до
руху по лінії, потім у площині, і, нарешті, в обсязі. - Примітка: На
мікрорівні речовини рух молекул, атомів, електронів ніколи не
припиняється, але під дією зовнішніх сил вони також змінюють форму свого
руху; - змінюється зовнішня форма самого об'єкта-від простих прямолінійних
форм він переходить до складних, об'ємним складовим; - змінюється агрегатний
стан об'єкта-від використання твердої речовини до рідкого, газоподібного, плазмового.
У крайніх формах матерія об'єкта переходить в променисту форму існування в
вигляді світла та інших електромагнітних полів в кінцевому стані які, як ми
вже говорили, можливо переходять в інформаційні поля використовуються для
побудови нової речовини. - Зміна об'єкта може тимчасово зупинитися на
будь-якому з перерахованих етапів, якщо там відбулося повне вирішення
суперечності і елементи, узгодити, утворили нові стійкі відносини
або об'єдналися з утворенням одного нового елемента з новими якостями. На
кожній фазі задіюються можливості "Моно-Бі-Полі".
4.
Дозволивши всередині себе суперечності і перебудувавшись, об'єкт починає володіти
новими якостями і тому виникають нові відносини з надсистемного
елементами. Таким чином процес самоорганізації триває, захоплюючи все
нові й нові елементи, продовжуючись вічно. У ньому одночасно відбуваються
явища ентропії (розсіювання енергії) і антіентропіі (концентрації енергії).
Ентропійно явища переважають у міжсистемних відносинах. Антіентропійние - у
внутрішньосистемних відносинах, особливо в системах рослинного і тваринного світу.
У міжсистемних відносинах енергія (поле) йде з системи у відкрите
простір, порозненно засвоюючи різними (багатьма) іншими системами. Під
внутрішньосистемних відносинах - (внутрішньосистемні саморозвиток) прийшла із зовні,
енергія концентрується (накопичується) і йде на підвищення гармонії елементів.
Але настає момент "пересичення", коли у елементів вибираються
можливості зміни "перебудови" себе і відбувається викид енергії
у вигляді вибуху або еволюційного, повільного розпаду. Звільнилася енергія
знову іде в надсістему і ... процес повторюється, але вже в іншому місці.
Нагадуємо,
що висловлені нами положення ні в якому разі не претендують на повне
розкриття самоорганизующихся процесів в природі, і не є істиною в
"кінцевої інстанції". Окреслені етапи, ймовірно, відображають лише
дуже грубу схему складного процесу. Необхідно глибоке вивчення і
виявлення конкретних механізмів самоорганізації та саморозвитку в природі. Ця
робота, ймовірно, потребуватиме зусиль кількох поколінь дослідників. А
зараз поки що можна звернути увагу на те, що відомий в теорії рішення
винахідницьких завдань - ТРИЗ, закон наближення до ідеалу не є вигадка
людини, це є окремий випадок прояву великого закону саморозвитку і
самоорганізації матерії. І чим повніше й ефективніше ми задіємо поняття
"ідеальності" при створенні нових систем, в яких "все робиться
саме ", тим більшою мірою ми використовуємо самоорганізуються процеси, а
отже, більшою мірою узгоджується з природою. Цим же етапам
саморозвитку відповідають закони єдності протиріч, передачі функції
надсістеме, динамізації, перехід на мікрорівень та інші.
Розвивати,
щоб знищити ...
Дорога
до істини замовлена
Не
розуміючим того,
Що
суть непросто глибше розуму,
Але
поза можливостями його.
Тепер,
коли ми трохи познайомилися з основними принциповими положеннями
(етапами) процесів саморозвитку, а так само з деякими законами розвитку
технічних систем і побачили, що вони співзвучні, ми можемо подумати і про те,
якою ж буде техніка далекого майбутнього.
Роздумуючи
з цих позицій багато, прийдуть до парадоксальної думки - якщо розвивати і тим
самим наближати нашу сучасну техніку до її ідеалу, то вона повинна зникнути.
Відбудеться це не тому, що ми раптом відмовимося від техніки, як такої, і
повернемося до первісного стану, а тому, що функцію техніки візьмуть на
себе природні елементи. Все навколо нас, починаючи від нижньої білизни, житла,
автомобіля і кінчаючи суперкомп'ютерами, - все це які ми створили штучні
системи, без яких не мислима наше життя. Відмовитися від усього цього ми вже не
можемо, але і продовжувати так жити, все більше віддаляючись від природи, ми теж не
можемо. Що ж робити?
Давайте
трохи поміркуємо. Техніка це своєрідне "продовження" наших
людських органів. Наприклад, ходулі, візки, коляски, автомобілі та інші
пристрої пересування - це наші ноги. Молоток, лопата, мотика, бульдозер,
підйомний кран - це наші руки. Кусачки, дробарки, млини - наші зуби. Окуляри,
мікроскоп, телескоп, фотоапарат, відеокамера - це очі. Телефон, радіо,
магнітофон, комп'ютер - наші вуха, голосові зв'язки, мозок. І так далі і так
далі. Завдяки технічним системам людина стала в десятки і сотні разів
швидше перемішатися в просторі, зупиняти річки, зносити гори, бачити і
чути за тисячі кілометрів, запам'ятовувати величезні обсяги інформації і миттєво
приймати рішення. Хіба може тепер людина відмовитися від могутності, яке
йому дає техніка? Звичайно, ні. Більше того, він продовжує і буде продовжувати її
розвивати, тому що це збільшує його можливості. Але, захопившись досягненням
своїх цілей, людина грубо і, ймовірно, не завжди свідомо втручається в
самоорганізуються природні процеси.
Покарання
виникає неминуче. У містах з розвиненою промисловістю і автомобільним
рухом, люди задихаються від промислових викидів і вихлопних газів.
Неправильно виконані меліоративні роботи призводять до засолення грунту, на
якої вже нічого протягом багатьох сотень років, рости не буде. Повальне і
безконтрольне лікування сильними антибіотиками призвело до того, що захворювань
побільшало. І так багато в чому. Якщо ми й надалі таким же чином будемо "розвивати"
свою могутність, то незабаром остаточно "переможемо" природу і зникнемо
разом з нею. Бути може, ми ще якось спробуємо зберегти себе, створюючи
нову штучну середовище проживання, так званий "безпріродний
технічний світ ". Але щоб жити в ньому досить довгий час, ми повинні
будемо ввести в нього все ті ж самоорганізуються і саморозвиваються процеси,
тобто будемо повторювати колишньому, нами знищену природу. А потім все
повториться з початку ...
Здоровий
глузд підказує, що завжди краще зберегти наявний світ, ніж, зруйнувавши
його, чи почати будувати такий самий. Ппро цієї причини, і під страхом свого
зникнення, людство неминуче "порозумнішає" і займеться ...
знищенням існуючої техніки, яка спрямована на руйнування природи.
Це відбуватиметься поступово протягом багатьох десятків, а може й сотень
років. З'явиться техніка, яка буде все більше і більше узгоджуватися з
навколишнім середовищем і підпорядковується законам її розвитку. Приклади цього є вже
зараз. Наприклад, транспорт на повітряній подушці - для нього не потрібно будувати
спеціальних доріг. Або, магнітний кульковий сепаратор, який при розпушуванні НЕ
перевертає грунт, а тому в ній не порушуються біологічні процеси
Контактні лінзи, які застосовуються для корекції зору та багато іншого. Поступово
і ця техніка, ймовірно, у багатьох областях поступиться своє місце іншої, яка
буде вже не тільки зберігати природу, а й брати участь у синтезі її елементів,
тобто у розвитку самої природи. Така техніка вже невідмітна від природи, так
як вона буде сама природа. Це відповідає основним етапам самоорганізації,
з якими ми познайомилися в попередньому розділі.
Відрадно
відзначити, що такі природні "технічні" системи вже починають
з'являтися. Наприклад, спеціально вирощуються хробаки, які виконують функцію
того ж культиватора, тобто спушують грунт біля коріння рослин, забезпечуючи
їм вступ азоту з повітря. Або мікроби, які очищають воду від
забруднення, виконуючи роботу технічних фільтрів, або мікроби, яких
використовують для видобутку корисних копалин. Навіть у мікроелектронної техніці дедалі
більше застосування починають знаходити живі елементу пам'яті, як які
використовують різні мікроорганізми. (О прикладах застосування біологічних
об'єктів в ізобртетатьстве можна подивитися в картотеці біологічних
ефектів).
Отже,
ми бачимо, що людина поступово переходить від техніки природоруйнівні до
техніці природоохоронної, а далі - до пріродосозідающей. Ці процеси будуть
все більше й більше розвиватися, знищуючи і заміщаючи існуючої техніки на
системи, в яких максимально використовуються природні принципи
самоорганізації та саморозвитку. До такої ж думки ми прийдемо, якщо будемо
розглядати еволюцію техніки з позиції вже відомих в ТРИЗ, перевірених і
використовуються на практиці, законів її розвитку.
Основний
закон розвитку технічної системи - це закон наближення до ідеалу, який
має свої щаблі - збільшення кількості виконуваних функцій, згортання в
робочий орган, передача функції елементів надсістеми. Зараз нас цікавить
остання ступінь - передача функції
надсістеме. Що при цьому відбувається? А відбувається те, що на
якому то черговому етапі свого розвитку технічна система остаточно
передає виконання своєї функції, какой то більш високою, по відношенню до неї,
надсістеме, а сама зникає, тобто, досягає ідеалу. Передача функцій йде
поелементно і поетапно, захоплюючи все більш високі надсистемного рівні. При
цьому, система, яка поетапно передає свої функції на пов
