Теория возможности
Уважаемые читатели интернет-портала стихи.ру, а также гости посетившие мою страницу!
В связи с жалобой на авторское право господина Каплунова Владимира Александровича вынужден довести до вашего сведения, что Главы с 1 по 3, за исключением выводов к предлагаемой теме , являются предметом анализа взятого из сторонних источников.
Кроме того обращаю ваше внимание на общую структуру рукописи право на авторство которого принадлежит мне.
Моим личным авторским текстом являются:
1-Структура рукописи
2-Вступление
3-Выводы с 1 по 3 главу (но не сам текст!)
4-Глава 4 за исключением источников взятых в прямые скобки.
5-Все последующие главы вместе с заключением также являются моим авторским текстом.
Внимание !
Весь текстовый материал в конце которого располагаются прямые скобки с цифрами внутри-является сторонним источником!.
Следует отметить, что в связи с непредвиденным сбоем системы нумерация источников сохранилась в виде черновика, поэтому в некоторых местах может не соответствовать действительности.Однако я смею заверить господина Каплунова, что у меня нет намерения претендовать на авторство его текста, равно как и всех других авторов представленных в процессе анализа.Все написанное ниже является размышлением на тему корпускулярно волнового дуализма, а также связанной с ним философией квантовой физики. Материал предлагаемый ниже не является темой диссертации.
Следовательно, у меня нет никакого желания защищать эту тему пред широкой аудиторией.Ибо на мой взгляд, любой мыслящий человек это небольшая вселенная, которая может с успехом взаимодействовать со всеми другими параллельными вселенными.
Поэтому лично для меня нет никакого смысла доказывать одной вселенной, что она намного лучше другой
С уважением Виктор Куликов.
ВСТУПЛЕНИЕ
Знаем ли мы как устроена наша вселенная, и какова роль человека в этом огромном и загадочном пространстве ?.
На протяжении всего своего существования человечество задавало подобные вопросы, а в поисках нужного ответа создавало огромное количество теорий, пытаясь разгадать тайны вселенной.
Неутомимое стремление человека к познанию природы вещей, поставило его на самый высокий уровень среди других обитателей планеты земля.
Но всегда-ли верны наши представления и правильны наши определения и концепции ?.
Самый важный и справедливый свидетель — это наша собственная история. Из поколения в поколение наши представления о окружающем нас мире изменяются, а вместе с ними изменяется и наша модель вселенной. В процессе исследования возникает необходимость определить границы, которые мы устанавливаем в рамках нашего сознания, чтобы применить новые параметры измерения.
А когда возникают такие параметры, мы уверенно считаем их абсолютными и неизменяемыми.
Но то, что еще 50 лет назад считалось абсолютной истиной, например теоретические основы механики и некоторые достижения в области медицины, на сегодняшний день уже не является актуальным.
Ведь чем больше мы познаем, тем больше мы совершенствуемся, а чем больше мы совершенствуемся, тем больше мы расширяем круг наших возможностей.
То, непознанное, что лежит впереди, всегда влечет пытливые умы человечества.
Определяющая информация - это широкое поле возможностей. Но для того, чтобы воспользоваться предоставляемой возможностью такая информация должна быть абсолютно точной.
Теоретики в конце XX века выдвинули огромное число необычных идей относительно устройства мира, которые все вместе называются «экзотическими моделями». Сюда относятся теории с сильной гравитацией на масштабе энергий порядка 1 ТэВ, модели с большим количеством пространственных измерений, преонные модели, в которых кварки и лептоны являются составными частицами, модели с новыми типами взаимодействия.
Дело в том, что накопленных экспериментальных данных оказывается всё ещё недостаточно для создания одной-единственной теории. А сами все эти теории совместимы с имеющимися экспериментальными данными. Поскольку в этих теориях можно сделать конкретные предсказания для БАК (большой адронный коллайдер), экспериментаторы планируют проверять предсказания и искать следы тех или иных теорий в своих данных. Ожидается, что результаты, полученные на ускорителе, смогут ограничить фантазию теоретиков, закрыв некоторые из предложенных построений.
Из поколения в поколение человечество развивается, а в процессе этого развития, оно расширяет свое представление о окружающем мире. Накопленные знания формируют наше представление о природе вещей и о нас самих.
В то же время, преодолев рубеж неизведанного, перед человеком встают новые вопросы, а сам процесс исследования переходит в бесконечность исследования.
Существующая на сегодняшний день картина мира, не может ответить на все вопросы, которые возникают в ходе открытия новых явлений природы, а также, она не может точно определить роль человека в этом бесконечном процессе.
Некоторые явления не поддаются научному объяснению, но существуют и доказаны экспериментально. В результате перед ищущим, пытливым разумом встает вопрос: - насколько верны наши представления о вселенной, и всегда ли разумны наши определения ?
В этой связи уместно вспомнить великого Энштейна разрушившего наше, казалось бы непоколебимое определение времени. Его пример ярко показал, что существующее тогда в физике определение времени было абсолютно неверным. И это не случайно, потому, что время - это исключительно человеческое понятие. А если время относительно, то возможно и другие человеческие определения тоже могут быть относительными.
В этой книге мы попытаемся провести анализ существующей на сегодняшний день научной картины мира, и попробуем ответить на вопрос насколько она верна.
А также мы попытаемся определить роль человека во вселенной, и узнать его скрытые возможности. Ключевым определением возможности в данном издании, является знание, которое приобретается из единого и неизменного ресурса вселенной – информации.
Этот ресурс доступен каждому и не требует чего либо взамен. Но что бы уметь воспользоваться им, нужно не просто что-то узнать, а требуется полная реконструкция сознания .
Данное издание не станет революционным в науке, и абсолютной истиной с точки зрения философии. Тем не менее, мы попробуем заглянуть в неизведанное, с помощью недоказанных гипотез и догадок представленных непризнанными официально на сегодня наших научным сообществом ученых, таких как Акимов А.Е., Шипов Г.И., Горяев П.П. и многих других.
Общие усилия которых направлены на исследование природы неизученных явлений имеющих место в физике и генетике.
В этой книге мы попытаемся изобразить новую картину мира, требующую принципиально нового мировоззрения и определить возможности человека на базе данных, которые предоставляет нам волновая генетика и квантовая физика.
Но чтобы представить себе абсолютно новую картину мира, вмещающую в себя большое количество измерений, нужно досконально изучить существующую научную картину мира.
Именно этому посвящена 1 глава этой книги.
ГЛАВА1. НАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА
Научная картина мира (НКМ) — (одно из основополагающих понятий в естествознании) особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий. Будучи целостной системой представлений об общих свойствах и закономерностях объективного мира, научная картина мира существует как сложная структура, включающая в себя в качестве составных частей общенаучную картину мира и картины мира отдельных наук (физическая, биологическая, геологическая и т. п.).
Картины мира отдельных наук, в свою очередь, включают в себя соответствующие многочисленные концепции — определённые способы понимания и трактовки каких-либо предметов, явлений и процессов объективного мира, существующие в каждой отдельной науке [37].
В этой книге мы попытаемся сделать анализ существующей научной картины мира, и попробовать сравнить ее с картиной представленной работами ученых отказавшихся от традиционного взгляда на науку.
Кроме того, мы попытаемся дать ответ на главный ответ человечества- в чем смысл жизни вообще, и человеческой жизни в частности, а также попробуем открыть тайные возможности человека, знание которых способно привести человеческую цивилизацию к вечному процветанию.
В процессе познания окружающего мира, результаты познания отражаются и закрепляются в сознании человека в виде знаний, умений, навыков, типов поведения и общения.
Совокупность результатов познавательной деятельности человека образует определённую модель (картину мира).
В истории человечества было создано и существовало довольно большое количество самых разнообразных картин мира, каждая из которых отличалась своим видением мира и специфическим его объяснением.
Однако прогресс представлений об окружающем мире достигается преимущественно благодаря научному поиску.
В научную картину мира не входят частные знания о различных свойствах конкретных явлений, о деталях самого познавательного процесса.
Научная картина мира не является совокупностью всех знаний человека об объективном мире, она представляет собой целостную систему представлений об общих свойствах, сферах, уровнях и закономерностях реальной действительности.[37]
Научная картина мира — система представлений человека о свойствах и закономерностях действительности (реально существующего мира), построенная в результате обобщения и синтеза научных понятий и принципов. Она использует научный язык для обозначения объектов и явлений материи.
Научная картина мира — множество теорий в совокупности описывающих известный человеку природный мир, целостная система представлений об общих принципах и законах устройства мироздания [38].
Однако картина мира - системное образование, поэтому её изменение нельзя свести ни к какому единичному (пусть и самому крупному и радикальному) открытию.
Речь обычно идет о целой серии взаимосвязанных открытий (в главных фундаментальных науках), которые почти всегда сопровождаются радикальной перестройкой метода исследования, а также значительными изменениями в самих нормах и идеалах научности [38].
Научная картина мира — особая форма теоретического знания, репрезентирующая предмет исследования науки соответственно определенному этапу её исторического развития, посредством которой интегрируются и систематизируются конкретные знания, полученные в различных областях научного поиска[37].
Для западной философии середины 90-х годов XX века отмечались попытки ввести в арсенал методологического анализа новые категориальные средства, но вместе с тем чёткого разграничения понятий "картина мира" и "научная картина мира" не проведено.
В нашей отечественной философско-методологической литературе термин "картина мира" применяется не только для обозначения мировоззрения, но и в более узком смысле - тогда, когда речь заходит о научных онтологиях, т.е. тех представлениях о мире, которые являются особым типом научного теоретического знания.
В этом значении научная картина мира выступает как специфическая форма систематизации научного знания, задающая видение предметного мира науки соответственно определенному этапу её функционирования и развития [37]. С таким же успехом может использоваться словосочетание естественно - научная картина мира
В процессе развития науки происходит постоянное обновление знаний, идей и концепций, более ранние представления становятся частными случаями новых теорий.
Научная картина мира — не догма и не абсолютная истина. Научные представления об окружающем мире основаны на всей совокупности доказанных фактов и установленных причинно-следственных связей, что позволяет с определённой степенью уверенности делать способствующие развитию человеческой цивилизации заключения и прогнозы о свойствах нашего мира. Несоответствие результатов проверки теории, гипотезе, концепции, выявление новых фактов — всё это заставляет пересматривать имеющиеся представления и создавать новые, более соответствующие реальности. Именно в таком развитии — суть научного метода.
А теперь, в связи с сказанным выше, давайте вспомним о научном подходе к очень популярной в научных кругах теории – «теории большого взрыва».
1.1.Рождение Вселенной
В соответствии с данными космологии, вселенная возникла в результате взрывного процесса, получившего название Большой взрыв, произошедшего около 14 млрд лет назад.
Теория Большого взрыва хорошо согласуется с наблюдаемыми фактами (например, расширением вселенной и преобладанием водорода) и позволила сделать верные предсказания, в частности, о существовании и параметрах реликтового излучения. В момент Большого взрыва, вселенная занимала микроскопические, квантовые размеры.
В соответствии с инфляционной моделью, в начальной стадии своей эволюции Вселенная пережила период ускоренного расширения (инфляции).
Предполагается, что в этот момент Вселенная была «пустой и холодной» (существовало только высокоэнергетическое скалярное поле), а затем заполнилась горячим веществом, продолжавшим расширяться. Переход энергии в массу не противоречит физическим законам, например, рождение пары частица-античастица из вакуума можно наблюдать и сейчас в некоторых научных экспериментах.
О причинах Большого взрыва выдвинуто несколько гипотез. В соответствии с одной из них, взрыв порождён флуктуацией вакуума.
Причина флуктуации — квантовые колебания, которые испытывает любой объект на квантовом уровне; вероятность крупной флуктуации низка, но отлична от нуля.
В результате флуктуации вакуум вышел из состояния равновесия и перешёл в новое состояние с меньшим энергетическим уровнем (что привело к выделению энергии). [43].
Другая гипотеза, оперирующая в терминах теории струн, предполагает некое внешнее по отношению к нашей Вселенной событие, например, столкновение мембран в многомерном пространстве. Некоторые физики допускают возможность множественности подобных процессов, а значит и множественность вселенных, обладающих разными свойствами.
Тот факт, что наша Вселенная приспособлена для образования жизни может объясняться случайностью — в «менее приспособленных» вселенных просто некому это анализировать . Ряд учёных выдвинули концепцию «кипящей Мультивселенной», в которой непрерывно рождаются новые вселенные и у этого процесса нет начала и конца.
Необходимо отметить, что сам факт Большого взрыва с высокой долей вероятности можно считать доказанным, но объяснения его причин и подробные описания того, как это происходило, пока относятся к разряду гипотез.
Расширение и остывание Вселенной в первые мгновения существования нашего мира привело к следующему фазовому переходу — образованию физических сил и элементарных частиц в их современной форме.
Доминирующие гипотезы сводятся к тому, что первые 300—400 тыс. лет Вселенная была заполнена только ионизированным водородом и гелием.
По мере расширения и остывания Вселенной они перешли в стабильное нейтральное состояние, образовав обычный газ. Предположительно через 500 млн лет. зажглись первые звёзды, а сгустки вещества, образовавшиеся на ранних стадиях благодаря квантовым флуктуациям, превратились в галактики. В результате термоядерных реакций в звёздах были синтезированы более тяжёлые элементы (вплоть до углерода). Во время взрывов сверхновых звёзд образовались ещё более тяжёлые элементы.
В молодых галактиках процесс образования и гибели звёзд шёл очень бурно. Чем массивнее звезда, тем быстрее она гибнет и рассеивает большую часть своего вещества в пространстве, обогащая его разнообразными химическими элементами.
После взрывов вещество сгущалось снова, в результате чего зажигались звёзды следующих поколений, вокруг которых образовывались планетные системы. Поэтическая фраза «мы состоим из пепла давно угасших звёзд» полностью соответствует действительности. Образование звёзд и планетных систем изучает наука космогония. Под действием гравитации в газопылевых облаках формируются сгущения с образованием вращающихся газопылевых дисков. Основная масса вещества концентрируется в центре диска, где растёт температура, в результате чего начинается термоядерная реакция и вспыхивает звезда (рождения звёзд в газопылевых облаках наблюдались в телескоп).
В остальных частях диска образуются планеты. Как показывают исследования последних лет, планетные системы вокруг звёзд весьма распространены (во всяком случае в нашей Галактике).
В Галактике имеется несколько сотен миллиардов звёзд и, по-видимому, не меньшее количество планет.
Солнечная система образовалась около 5 миллиардов лет назад. Мы находимся в периферийной части нашей Галактики (хотя и достаточно далеко от её края). Одно из важнейших свойств Вселенной — она расширяется, причём ускоренно.
Чем дальше расположен объект от нашей галактики, тем быстрее он от нас удаляется (но это не означает, что мы находимся в центре мира: то же самое справедливо для любой точки пространства).
Видимое вещество во Вселенной структурировано в звёздные скопления — галактики. Галактики образуют группы, которые, в свою очередь, входят в сверхскопления галактик. Сверхскопления сосредоточены в основном внутри плоских слоёв, между которыми находится пространство, практически свободное от галактик.
Таким образом, в очень больших масштабах Вселенная имеет ячеистую структуру, напоминающую «ноздреватую» структуру хлеба. Однако на ещё бо;льших расстояниях (свыше 1 млрд световых лет) вещество во Вселенной распределено однородно.
Помимо видимого вещества во Вселенной присутствует тёмная материя, проявляющаяся через гравитационное воздействие. Тёмная материя, как и обычное вещество, также сосредоточена в галактиках. Природа тёмной материи пока неизвестна.
Кроме того, имеется гипотетическая тёмная энергия, которая является причиной ускоренного расширения Вселенной.
По одной из гипотез , в момент Большого взрыва вся тёмная энергия была «спрессована» в маленьком объёме, что и послужило причиной взрыва (в соответствии с другими гипотезами, тёмная энергия может проявляться лишь на больших расстояниях). [43].
Согласно расчётам, свыше 70 % массы во Вселенной приходится на тёмную энергию (если перевести энергию в массу по формуле Эйнштейна), свыше 20 % — на тёмную материю и лишь около 5 % — на обычное вещество.
Понятия пространства и времени составляют основу физики. Согласно классической физике, созданной Исааком Ньютоном, физические взаимодействия разворачиваются в бесконечном трёхмерном пространстве — так называемом абсолютном пространстве, время в котором может быть измерено универсальными часами (абсолютное время).
В начале двадцатого века учёные обнаружили в ньютоновской физике некоторые противоречия. В частности, физики не могли объяснить, каким образом скорость света остаётся постоянной вне зависимости от того, движется ли наблюдатель.
Альберт Эйнштейн разрешил этот парадокс в своей специальной теории относительности. В соответствии с теорией относительности, пространство и время относительны — результаты измерения длины и времени зависят от того, движется наблюдатель или нет. Этот эффект проявляется, к примеру, в необходимости корректировать часы на навигационных спутниках GPS.
Основываясь на теории Эйнштейна, Герман Минковский создал элегантную теорию, описывающую пространство и время как 4-мерное пространство-время (пространство Минковского).
В пространстве - времени расстояния (точнее, гиперрасстояния, так как они включают время как одну из координат) абсолютны: они одинаковы для любого наблюдателя.
Создав специальную теории относительности, Эйнштейн обобщил её на случай гравитации в общей теории относительности. Согласно общей теории относительности, массивные тела искривляют пространство-время, что и обуславливает гравитационные взаимодействия.
При этом природа гравитации и ускорения одна и та же — мы можем чувствовать ускорение или гравитацию в том случае, если совершаем криволинейное движение в пространстве-времени.
Перед современной физикой стоит задача создания общей теории, объединяющей квантовую теорию поля и теорию относительности.
Это позволило бы объяснить процессы, происходящие в чёрных дырах и, возможно, механизм Большого взрыва. [43].
Согласно Ньютону, пустое пространство является реальной сущностью (это утверждение иллюстрирует мысленный эксперимент: если в пустой Вселенной мы будем раскручивать тарелку с песком, то песок начнёт разлетаться, так как тарелка будет крутиться относительно пустого пространства).
Согласно интерпретации Лейбница-Маха, реальной сущностью являются только материальные объекты. Из этого следует, что песок не будет разлетаться, так как его положение относительно тарелки не меняется (т.е. во вращающейся вместе с тарелкой системе отсчёта ничего не происходит).
При этом противоречие с опытом объясняется тем, что в действительности Вселенная не пуста, а вся совокупность материальных объектов формирует гравитационное поле, относительно которого крутится тарелка.
Эйнштейн первоначально считал верной интерпретацию Лейбница-Маха, однако во второй половине жизни склонялся к тому, что пространство-время является реальной сущностью.
Согласно экспериментальным данным, пространство (обычное) нашей Вселенной на больших расстояниях имеет нулевую либо очень маленькую положительную кривизну. Это объясняют быстрым расширением Вселенной в начальный момент, в результате чего элементы кривизны пространства выровнялись.
В нашей Вселенной пространство имеет три измерения (согласно некоторым теориям, имеются дополнительные измерения на микрорасстояниях), а время — одно. Объяснение этому пока не найдено.
Время движется только в одном направлении («стрела времени»), и возврат в прошлое возможен только в научной фантастике.
Фундаментальные причины этого пока неизвестны (физические формулы симметричны относительно направленности времени за исключением термодинамики). Одно из объяснений основывается на втором законе термодинамики, согласно которому энтропия может только возрастать и поэтому определяет направленность времени. [43]
Рост энтропии объясняется вероятностными причинами: на уровне взаимодействия элементарных частиц все физические процессы обратимы, но вероятность цепочки событий в «прямом» и «обратном» направлении может быть разной.
Благодаря этой вероятностной разнице мы можем судить о событиях прошлого с большей уверенностью и достоверностью, чем о событиях будущего. Согласно другой гипотезе, редукция волновой функции необратима и потому определяет направленность времени (однако многие физики сомневаются, что редукция является реальным физическим процессом).
Некоторые учёные пытаются примирить оба подхода в рамках теории декогеренции: при декогеренции информация о большинстве предшествующих квантовых состояниях теряется, следовательно, этот процесс необратим во времени. Вакуум не является абсолютной пустотой.
В соответствии с квантовой теорией поля, в вакууме происходят квантовые флуктуации физических полей вокруг нулевого значения, непрерывно рождаются и умирают виртуальные частицы, которые при определённых условиях могут превращаться в реальные.
Наличие флуктуаций в пустом пространстве подтверждается экспериментально (Эффект Казимира). Согласно некоторым теориям, вакуум может находиться в разных состояниях с разными уровнями энергии.
По одной из гипотез, вакуум заполнен полем Хиггса (сохранившимся после «Большого взрыва» «остатками» инфлатонного поля), которое ответственно за проявления гравитации и наличие тёмной энергии.
Современная наука пока не даёт удовлетворительного описания структуры и свойств вакуума. Согласно стандартной модели, всё вещество (включая свет) состоит из 12 фундаментальных элементарных частиц и 12 частиц-переносчиков взаимодействий. В это число входят кварки (из которых состоят протоны и нейтроны), электроны, фотоны и другие элементарные частицы.
Всем элементарным частицам присущ корпускулярно-волновой дуализм: с одной стороны, частицы представляют собой единые, неделимые объекты, с другой стороны, они в определённом смысле «размазаны» в пространстве (этот факт иллюстрирует, к примеру, эксперимент с одновременным прохождением фотона сразу через две щели, который был наглядно показан в фильме американских кинематографистов What the bleep do we know - down to the rabbit hole в небольшом мультипликационном ролике входящем в картину). [47]
При некоторых условиях такая «размазанность» может принимать даже макроскопические размеры.
Квантовая механика описывает частицу, используя так называемую волновую функцию, которая не определяет положение где находится частица, а где бы она могла находиться и с какой вероятностью.
Таким образом, поведение частиц носит принципиально вероятностный характер: вследствие вероятностной «размазанности» частицы в пространстве мы не можем с абсолютной уверенностью определить её местоположение и скорость ( принцип неопределённости).
Но в макромире дуализм незначителен. При экспериментальном определении точного местонахождения частицы происходит редукция волновой функции, то есть в некотором смысле «схлопывание» «размазанной» частицы (при этом результат измерения случайным образом зависит от вероятностного распределения). Редукция является мгновенным процессом, поэтому многие физики считают её не реальным процессом, а математическим приёмом описания.
Аналогичный механизм действует в экспериментах с запутанными частицами ( квантовая запутанность).
В то же время, экспериментальные данные позволяют многим учёным утверждать, что эти мгновенные процессы (включая взаимосвязь между пространственно разделёнными запутанным частицами) имеют реальную природу.
При этом информация не передаётся и теория относительности не нарушается. Пока неизвестны причины того, почему имеется именно такой набор частиц, причины наличия массы у некоторых из них и ряда других параметров.[43].
Перед физикой стоит задача построить теорию, в которой свойства частиц вытекали бы из свойств вакуума. Одной из попыток построить универсальную теорию, стала теория струн, в рамках которой фундаментальные элементарные частицы представляют собой одномерные объекты (струны), отличающиеся только своей собственной геометрией.
В природе существуют четыре фундаментальные силы и все физические явления обусловлены всего четырьмя видами взаимодействий (в порядке убывания силы):
- сильное взаимодействие соединяет кварки в адроны и удерживает протоны и нейтроны в составе атомного ядра (действует на расстояниях порядка 10;15 м);
- электромагнитное взаимодействие действует между частицами, имеющими электрический заряд, и «ответственно» за явления электромагнетизма;
- слабое взаимодействие обусловливает большинство распадов элементарных частиц, взаимодействия нейтрино с веществом и др. (действует на расстоянии порядка 10;18 м);
Благодаря гравитационному взаимодействию объекты, имеющие массу, притягиваются друг к другу. Согласно новейшим теориям, взаимодействие происходит благодаря переносу частицы-носителя взаимодействия между взаимодействующими частицами.
Например, электромагнитное взаимодействие между двумя электронами происходит в результате переноса фотона между ними.
Природа гравитационного взаимодействия пока точно неизвестна, предположительно оно происходит в результате переноса гипотетических частиц гравитонов. [5].
Многие физики-теоретики полагают, что в действительности в природе имеется лишь одно взаимодействие, которое может проявляться в четырёх формах (подобно тому, как всё многообразие химических реакций есть различные проявления одних и тех же квантовых эффектов). Поэтому задача фундаментальной физики — разработка теории «великого объединения» взаимодействий.
К настоящему времени разработана лишь теория электрослабого взаимодействия, объединившего слабое и электромагнитное взаимодействия. Как предполагают, в момент Большого взрыва действовало единое взаимодействие, которое разделилось на четыре в первые мгновения существования нашего мира.
Вещество, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни, состоит из атомов. В состав атомов входит атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а также электроны, «вращающиеся» вокруг ядра (квантовая механика использует понятие «электронное облако»). Протоны и нейтроны относятся к адронам (которые состоят из кварков).
Следует отметить, что в лабораторных условиях удалось получить «атомы», состоящие и из других элементарных частиц (например, пионий и мюоний, в состав которых входят пион и мюон.).
Атомы каждого химического элемента имеют в своём составе одно и то же количество протонов, называемое атомным номером или зарядом ядра. Однако количество нейтронов может различаться, поэтому один химический элемент может быть представлен несколькими изотопами.
В настоящее время известно свыше 110 элементов, наиболее массивные из которых нестабильны (согласно с таблицей Менделеева). Атомы могут взаимодействовать друг с другом, образуя химические вещества. Взаимодействие происходит на уровне их электронных оболочек.[5].
Химические вещества чрезвычайно многообразны. Наука пока не решила задачу точного предсказания физических свойств химических веществ.
В XIX веке считалось, что атомы являются первичными «кирпичиками» строения материи. [4].
Однако и сейчас остаётся открытым вопрос о том, существует ли предел деления материи, о котором говорил ещё Демокрит ( Атомизм). Согласно определению академика РАН Галимова Э., жизнь - есть материализованное в организмах явление возрастающего и наследуемого упорядочения, присущее при определённых условиях эволюции соединений углерода.
Для всех живых организмов характерны обособленность от среды, способность к самовоспроизведению, функционирование посредством обмена веществом и энергией с окружающей средой, способность к изменчивости и адаптации, способность воспринимать сигналы и способность на них реагировать.[24].
Живые организмы состоят из органических веществ, воды и минеральных соединений. Фенотипические признаки организмов в основном определяются набором их генов, в которых записана большая часть наследственной информации. Количество генов может варьировать от нескольких генов у простейших вирусов до десятков тысяч у высших организмов (около 30 тыс. у человека).
Носителем генетической информации является ДНК — сложная органическая молекула, имеющая форму двойной спирали. Информация на ней «записана» в виде последовательности нуклеотидов, полимером которых она является. В генетическом коде используется лишь 4 «буквы»-нуклеотида; код един для всех земных организмов. [13].
Существуют очень немногочисленные исключения из этого правила, которые являются модификациями единого кода (например, метилирование отдельных нуклеотидов). Генетическая информация реализуется при экспрессии генов в процессах транскрипции и трансляции. Передача генетической информации от родительской клетки дочерним происходит в результате репликации (копирования ДНК комплексом ферментов). Помимо генов в ДНК имеются некодирующие участки. Некоторые из них выполняют регуляторную функцию (энхансеры, сайленсеры); функция других пока неизвестна.
На сегодняшний день, генетика достигла впечатляющих успехов. Учёные умеют внедрять гены одних организмов в геномы других, клонировать живые существа, «включать» и «выключать» определённые гены и многое другое.
Это привносит проблемы морального плана. Согласно теории эволюции, развитие жизни на Земле, в том числе усложнение живых организмов происходит в результате непредсказуемых мутаций и последующего естественного отбора наиболее удачных из них. Развитие таких сложных приспособлений, как глаз в результате «случайных» изменений может показаться невероятным.
Однако анализ примитивных биологических видов и палеонтологических данных показывает, что эволюция даже самых сложных органов происходила через цепочку небольших изменений, каждое из которых по отдельности не представляет ничего необычного.
Компьютерное моделирование развития глаза позволило сделать вывод, что его эволюция могла бы осуществляться даже быстрее, чем это происходило в реальности.
В целом, эволюция, изменение систем — есть фундаментальное свойство природы, воспроизводимое даже в лабораторных условиях. Это не противоречит закону возрастания энтропии, так как справедливо для незамкнутых систем (если через систему пропускать энергию, то энтропия в ней может уменьшаться). [15].
Процессы самопроизвольного усложнения изучает наука синергетика. Один из примеров эволюции неживых систем — формирование десятков атомов на основе лишь трёх частиц и образование миллиардов сложнейших химических веществ на основе атомов. Зарождение жизни на Земле представляет пока не до конца решённую проблему.
Существует только две теории о зарождении жизни: самозарождение жизни — жизни предшествовала химическая эволюция и занесение жизни из космоса. Согласно палеонтологическим данным, первые прокариоты (бактерии) появились около 4 млрд лет назад.
Первые эукариоты (клетки с ядром) образовались примерно 2 млрд лет назад в результате, согласно одной из наиболее распространённых теорий, симбиоза прокариот. [31].
Первые многоклеточные организмы появились около 1 млрд лет назад в результате симбиоза эукариот. Около 600 млн лет назад появились многие знакомые нам животные (например, рыбы, членистоногие и др.). 400 млн лет назад жизнь вышла на сушу. 300 млн лет назад появились деревья (с твёрдыми волокнами) и пресмыкающиеся, 200 млн лет назад — динозавры и яйцекладущие млекопитающие, 65 млн лет назад вымерли динозавры и появились плацентарные млекопитающие, около 100 тыс. лет назад появился современный человек .
Расхождение предков современных человекообразных обезьян и человека произошло около 15 млн лет назад.
Примерно 5 млн лет назад появились первые гоминиды — австралопитеки.
Следует отметить, что формирование «человеческих» черт, шло одновременно у нескольких видов гоминид (такой параллелизм в истории эволюционных изменений наблюдался неоднократно).
Около 2,5 млн лет назад от австралопитеков обособился первый представитель рода Homo — человек умелый (Homo habilis), который уже умел изготавливать каменные орудия. 1,6 млн лет назад на смену Homo habilis пришёл человек прямоходящий (Homo erectus, питекантроп) с увеличенным объёмом мозга. [31].
Современный человек (кроманьонец) появился около 100 тыс. лет назад в Африке. Примерно 40 тыс. лет назад кроманьонцы перебрались в Европу, вытеснив другой вид людей — неандертальцев.
У человека в гораздо большей степени, чем у других животных, развито абстрактное мышление и способность к обобщению.
Таким образом из материала приведенного выше можно сделать вывод о том, что наука еще не пришла к единому мнению о рождении вселенной, а приведеные выше теории основаны на догадках, гипотезах и воображении величайших умов человечества. Но у нас есть возможность представить собственную картину мира, которая основанна на искусстве управления информацией.
Сущность такой картины заключается в нашей внутренней информации, которая непосредственно связана с окружающим миром, а изменение событий в нашем мире зависит от нас самих.
Глава 2. Возможности науки
В начале XX века в физике появились две основополагающие теории — общая теория относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна, которая описывает Вселенную на макроуровне, и квантовая механика, которая описывает материю на микроуровне. [9].
Проблема в том, что эти теории несовместимы друг с другом. Например, для адекватного описания происходящего в чёрных дырах нужны обе теории, а они вступают в противоречие.
Эйнштейн полагал исключительно квантово-механическое описание физической реальности не полным и многие годы пытался разработать единую теорию поля, но безуспешно.
В конце 1960-х физикам удалось разработать Стандартную модель (СМ), которая объединяет три из четырёх фундаментальных взаимодействий — сильное, слабое и электромагнитное.
Гравитационное взаимодействие по-прежнему описывают в терминах ОТО. Таким образом, в настоящее время фундаментальные взаимодействия описываются двумя общепринятыми теориями: ОТО и СМ. Их объединения пока достичь не удалось из-за трудностей создания теории квантовой гравитации.[9].
Для дальнейшего объединения фундаментальных взаимодействий в одной теории используются различные подходы: теория струн, получившая своё развитие в М-теории (теории бран), теория супергравитации, петлевая квантовая гравитация и др.
Некоторые из них имеют внутренние проблемы, и ни у одной из них нет экспериментального подтверждения. Проблема в том, что для проведения соответствующих экспериментов нужны энергии, недостижимые на современных ускорителях заряженных частиц.
Чтобы решить данную проблему, ученые всего мира предлагали различные решения, в результате чего пришли к общему и единогласному выводу.
Так в 1984 году, родилась идея проекта Большого адронного коллайдера и была официально одобрена десятью годами позже. Большой адро;нный колла;йдер (англ. Large Hadron Collider, LHC; сокр. БАК) — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований (фр. Conseil Europ;en pour la Recherche Nucl;aire, CERN), на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы.
БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. Руководитель этого проекта — Лин Эванс. В строительстве и исследованиях участвовали и участвовали более 10 000 учёных и инженеров из более чем 100 стран.[46].
Большим он назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м;, а адронным — из-за того, что он ускоряет адроны, то есть тяжёлые частицы, состоящие из кварков; коллайдером (англ. collide — сталкиваться) — из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения[46].
В 2001 году ожидалось, что общая стоимость проекта составит около 4,6 млрд швейцарских франков (3 млрд евро) за сам ускоритель (без детекторов) и 1,1 млрд швейцарских франков (700 млн евро) составит долю ЦЕРН в проведении экспериментов (то есть в строительстве и обслуживании детекторов).
Строительство БАК было одобрено в 1995 году с бюджетом 2,6 млрд швейцарских франков (1,6 млрд евро) и дополнительными 210 млн швейцарских франков (140 млн евро) на эксперименты.
В 2001 году эти расходы были увеличены на 480 млн франков (300 млн евро) в части ускорителя и 50 млн франков (30 млн евро) в части экспериментов (расходы, относящиеся непосредственно к ЦЕРН), что вследствие сокращения бюджета ЦЕРН привело к сдвигу планируемых сроков введения с 2005 года на апрель 2007 года.
Бюджет проекта по состоянию на ноябрь 2009 года составил 6 млрд долларов. Именно столько было инвестировано в строительство установки, которое продолжалось семь лет.
Ускоритель частиц создавался под руководством Европейской организации ядерных исследований. В проекте были задействованы 700 специалистов из России. Общая стоимость заказов, которые получили российские предприятия, по некоторым оценкам, достигает 120 млн долларов.
Также следует учесть, что официальная стоимость проекта БАК не включает стоимость ранее существовавших в CERN инфраструктуры и наработок. Так, основное оборудование LHC смонтировано в тоннель ранее существовавшего коллайдера LEP, и используется многокилометровое кольцо SPS в качестве предварительного ускорителя.
Итак, его строительство началось в 2001 году, после окончания работы предыдущего ускорителя — Большого электрон-позитронного коллайдера. Одной из основных целей проекта являлось экспериментальное доказательство существования бозона Хиггса — частицы, предсказанной шотландским физиком Питером Хиггсом в 1960 году в рамках Стандартной Модели. Бозон Хиггса является квантом так называемого поля Хиггса, при прохождении через которое частицы испытывают сопротивление, представляемое нами как поправки к массе[46].
Сам бозон нестабилен и имеет большу;ю массу (более 120 ГэВ/c;). На самом деле, физиков заинтересовал не столько сам бозон Хиггса, сколько хиггсовский механизм нарушения симметрии электрослабого взаимодействия. Именно изучение этого механизма, возможно, натолкнёт физиков на новую более совершенную теорию мира, более глубокую, чем СМ. Первым значительным научным достижением экспериментов на БАК вполне может быть доказательство или опровержение «суперсимметрии» — теории, гласящей, что любая элементарная частица имеет гораздо более тяжёлого партнера, или «суперчастицу».БАК также позволит провести эксперименты, которые ранее было невозможно провести и, вероятно, подтвердит или опровергнет часть этих теорий.
Так, существует целый спектр физических теорий с размерностями больше четырёх, которые предполагают существование «суперсимметрии» — например, теория струн, которую иногда называют теорией суперструн именно из-за того, что без суперсимметрии она утрачивает физический смысл. Подтверждение существования суперсимметрии, таким образом, будет косвенным подтверждением истинности этих теорий.
С нетерпением ученые ждали, что же именно будет проходить в ускорителе в режиме ядерных столкновений. Будут ли происходить не только протон-протонные столкновения, но и столкновения ядер свинца?.
Ведь при неупругом столкновении двух ядер на ультрарелятивистских скоростях на короткое время образуется и затем распадается плотный и очень горячий комок ядерного вещества.
Понимание происходящих при этом явлений (переход вещества в состояние кварк-глюонной плазмы и её остывание) необходимо для построения более совершенной теории сильных взаимодействий, которая окажется полезной как для ядерной физики, так и для астрофизики.
Электромагнитное взаимодействие частиц описывается как обмен (в ряде случаев виртуальными) фотонами. Другими словами, фотоны являются переносчиками электромагнитного поля.
Протоны электрически заряжены и окружены электростатическим полем, соответственно это поле можно рассматривать как облако виртуальных фотонов.
Всякий протон, особенно релятивистский протон, включает в себя облако виртуальных частиц как составную часть. При столкновении протонов между собой взаимодействуют и виртуальные частицы, окружающие каждый из протонов.
Математически процесс взаимодействия частиц описывается длинным рядом поправок, каждая из которых описывает взаимодействие посредством виртуальных частиц определённого типа.
Таким образом, исследуя столкновения протонов, косвенно изучается и взаимодействие вещества с фотонами высоких энергий, представляющее большой интерес для теоретической физики.
Также рассматривается особый класс реакций — непосредственное взаимодействие двух фотонов. То есть, фотоны могут столкнуться как со встречным протоном, порождая типичные фотон-адронные столкновения, так и друг с другом.
Кроме того, ожидается обнаружение физических явлений вне рамок Стандартной Модели. Планируется исследование свойств W и Z-бозонов, ядерных взаимодействий при сверхвысоких энергиях, процессов рождения и распадов тяжёлых кварков (b и t).
В режиме ядерных столкновений, из-за большого электрического заряда ядра, влияние электромагнитных процессов имеет ещё большее значение.
В ускорителе предполагалось сталкивать протоны с суммарной энергией 14 ТэВ (то есть 14 тераэлектронвольт или 14;1012 электронвольт) в системе центра масс налетающих частиц, а также ядра свинца с энергией 5,5 ГэВ (5,5;109 электронвольт) на каждую пару сталкивающихся нуклонов.
На начало 2010 года БАК даже несколько превзошел по энергии протонов предыдущего рекордсмена — протон-антипротонный коллайдер Тэватрон, который в настоящее время работает в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (США).
Теперь самые профессиональные ученые-физики предполагают, что в будущем, когда наладка оборудования будет завершена, БАК будет самым высокоэнергичным ускорителем элементарных частиц в мире, на порядок превосходя по энергии остальные коллайдеры, в том числе и релятивистский коллайдер тяжёлых ионов RHIC, работающий в Брукхейвенской лаборатории (США).
Светимость БАК во время первых недель работы пробега была не более 1029 частиц/см;·с, тем не менее она продолжает постоянно повышаться.
Целью является достижение номинальной светимости в 1,7;1034 частиц/см;·с, что по порядку величины соответствует светимостям BaBar (SLAC, США) и Belle (KEK, Япония).
Тем не менее, на сегодняшний день БАК является самым дорогим научным проектом. Ускоритель расположен в том же туннеле, который прежде занимал Большой электрон-позитронный коллайдер.
Туннель с длиной окружности 26,7 км проложен под землёй на территории Франции и Швейцарии.
Глубина залегания туннеля — от 50 до 175 метров, причём кольцо туннеля наклонено примерно на 1,4 % относительно поверхности земли.
Для удержания, коррекции и фокусировки протонных пучков используются 1624 сверхпроводящих магнита, общая длина которых превышает 22 км. Магниты работают при температуре 1,9 K (;271 °C), что немного ниже температуры перехода гелия в сверхтекучее состояние.
Российские учёные также внесли огромный вклад в развитие науки, они принимали активное участие как в строительстве БАК, так и в создании всех детекторов, которые должны работать на коллайдере.
Важным аспектом научного исследования становится изучение топ-кварков
Топ-кварк — самый тяжёлый кварк и, более того, это самая тяжёлая из открытых пока элементарных частиц.
Согласно последним результатам Тэватрона, его масса составляет 173,1 ± 1,3 ГэВ/c;[6].
Из-за своей большой массы топ-кварк до сих пор наблюдался пока лишь на одном ускорителе — Тэватроне, на других ускорителях просто не хватало энергии для его рождения.
Кроме того, топ-кварки интересуют физиков не только сами по себе, но и как «рабочий инструмент» для изучения бозона Хиггса. Один из наиболее важных каналов рождения бозона Хиггса в БАК — ассоциативное рождение вместе с топ-кварк-антикварковой парой. Для того, чтобы надёжно отделять такие события от фона, предварительно необходимо изучение свойств самих топ-кварков.[46].
В конце концов, надежды ученых все- же оправдались, и 19 ноября 2006 года было закончено строительство специальной криогенной линии для охлаждения магнитов, а 27 ноября 2006 года в туннеле был установлен последний сверхпроводящий магнит.
Вне всяких сомнений поведение частиц будет досконально изучено, ведь даже малейшее отклонение от возможного положения фиксируется с помощью инновационных видеокамер, а кроме этого ученые проводят максимально точную регистрацию частиц, образовавшихся после столкновения при помощи детекторов.
Приведенный ниже список очень ярко показывает внушительный потенциал проекта.
Согласно нему на БАК будут работать 4 основных и 2 вспомогательных детектора:
ALICE (A Large Ion Collider Experiment)
ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS)
CMS (Compact Muon Solenoid)
LHCb (The Large Hadron Collider beauty experiment)
TOTEM (TOTal Elastic and diffractive cross section Measurement)
LHCf (The Large Hadron Collider forward)
MoEDAL (Monopole and Exotics Detector At the LHC).
ATLAS, CMS, ALICE, LHCb — большие детекторы, расположенные вокруг точек столкновения пучков.
Детекторы TOTEM и LHCf — вспомогательные, находятся на удалении в несколько десятков метров от точек пересечения пучков, занимаемых детекторами CMS и ATLAS соответственно, и будут использоваться попутно с основными.
Детекторы ATLAS и CMS — детекторы общего назначения, предназначены для поиска бозона Хиггса и «нестандартной физики», в частности тёмной материи.
ALICE предназначается для изучения кварк-глюонной плазмы в столкновениях тяжёлых ионов свинца, LHCb — для исследования физики b-кварков, что позволит лучше понять различия между материей и антиматерией.
TOTEM — предназначен для изучения рассеяния частиц на малые углы, таких что происходит при близких пролётах без столкновений (так называемые несталкивающиеся частицы, forward particles), что позволит точнее измерить размер протонов, а также контролировать светимость коллайдера, и, наконец, LHCf — для исследования космических лучей, моделируемых с помощью тех же несталкивающихся частиц[46].
С работой БАК связан также седьмой, совсем незначительный в плане бюджета и сложности, детектор (эксперимент) MoEDAL [46], предназначенный для поиска медленно движущихся тяжёлых частиц.
Во время работы коллайдера столкновения планируется проводить одновременно во всех четырёх точках пересечения пучков, независимо от типа ускоряемых частиц (протоны или ядра). При этом все детекторы одновременно набирают статистику. И конечно самым важным процессом в этом грандиозном научном действии является сам процесс ускорения частиц в коллайдере
Скорость частиц в БАК на встречных пучках близка к скорости света в вакууме. Разгон частиц до таких больших энергий достигается в несколько этапов. На первом этапе низкоэнергетичные линейные ускорители Linac 2 и Linac 3 производят инжекцию протонов и ионов свинца для дальнейшего ускорения. Затем частицы попадают в PS-бустер и далее в сам PS (протонный синхротрон), приобретая энергию в 28 ГэВ.
При этой энергии они уже движутся со скоростью близкой к световой. После этого ускорение частиц продолжается в SPS (протонный суперсинхротрон), где энергия частиц достигает 450 ГэВ. Затем сгусток протонов[46] направляют в главное 26,7-километровое кольцо, доводя энергию протонов до максимальных 7 ТэВ, и в точках столкновения детекторы фиксируют происходящие события.
Два встречных пучка протонов при полном заполнении могут содержать 2808 сгустков каждый. На начальных этапах отладки процесса ускорения циркулируют лишь по одному сгустку в пучке длиной несколько сантиметров и небольшого поперечного размера. Затем начинают увеличивать количество сгустков.
Сгустки располагаются в фиксированных позициях относительно друг друга, которые синхронно движутся вдоль кольца. Сгустки в определённой последовательности могут сталкиваться в четырёх точках кольца, где расположены детекторы частиц[46]
Кинетическая энергия всех сгустков адронов в БАКе при полном его заполнении сравнима с кинетической энергией реактивного самолета, хотя масса всех частиц не превышает нанограмма и их даже нельзя увидеть невооружённым глазом. Такая энергия достигается за счёт колоссальной скорости частиц, близкой к скорости света[30].
Сгустки проходят полный круг ускорителя быстрее чем за 0,0001 сек, совершая, таким образом, свыше 10 000 оборотов в секунду[30].
Таким образом во время работы коллайдера расчётное потребление энергии составит 180 МВт.
Предположительные энергозатраты всего CERNа на 2009 год с учётом работающего коллайдера — 1000 ГВт·ч, из которых 700 ГВт·ч придётся на долю ускорителя. Эти энергозатраты — около 10 % от суммарного годового энергопотребления кантона Женева.
Сам же CERN не производит энергию, имея лишь резервные дизельные генераторы.
Активная деятельность ученых не осталась незамеченной, и у представителей общественного мнения появились опасения связанные с безопасностью проекта
Но внимание общественности привлек не экспериментальный, а другой, очень важный момент проведения эксперимента, который непосредственно связан с безопасностью проекта. Значительная доля внимания со стороны представителей общественности и СМИ связана с обсуждением катастроф, которые могут произойти в связи с функционированием БАК.
Наиболее часто обсуждается опасность возникновения микроскопических чёрных дыр с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи, а также угроза возникновения страпелек, гипотетически способных преобразовать в страпельки всю материю Вселенной[30]. Учитывая исключительную уникальность проекта подобный исход событий может быть вполне допустимым, если взять в расчет представленные выше теории
Тем не менее, не смотря на преграды в лице общественного мнения, 11 августа 2008 года была успешно завершена первая часть предварительных испытаний (27-километровый подземный туннель, предназначенный для размещения ускорителя БАК17).
Во время испытаний пучок заряженных частиц прошёл чуть более трёх километров по одному из колец БАК.
10 сентября был произведён официальный запуск коллайдера и выяснилось, что запущенные пучки протонов успешно прошли весь периметр коллайдера по и против часовой стрелки[46].
12 сентября команде БАК удалось запустить и непрерывно удерживать циркулирующий пучок. На этом задача по установлению циркулирующего пучка завершилась, и физики приступили к подробным тестам магнитной системы[46].
19 сентября в ходе тестов магнитной системы сектора 3-4 (34) произошёл инцидент, в результате которого БАК вышел из строя[46].
Один из электрических контактов между сверхпроводящими магнитами расплавился под действием возникшей из-за увеличения силы тока электрической дуги, которая пробила изоляцию гелиевой системы охлаждения (криогенной системы), что привело к деформации конструкций, загрязнению внутренней поверхности вакуумной трубы частичками металла, а также выбросу около 6 тонн жидкого гелия в туннель.
Ремонт коллайдера занял остаток 2008-го и большую часть 2009-го годов.
Несмотря на явные упущения проектировщиков и финансовые убытки 21 октября 2008 года состоялась торжественная церемония официального открытия (инаугурация) БАК.
А 16 октября 2009 года было завершено охлаждение всех восьми секторов коллайдера[46].
20 ноября, впервые после аварии 19 сентября 2008 года, пучок протонов успешно прошёл по всему кольцу Большого адронного коллайдера[46].
29-30 ноября учёные довели энергию каждого из пучков протонов до значения 1180 ГэВ. Таким образом, БАК стал самым мощным ускорителем протонов в мире[46].
9 декабря состоялись столкновения пучков протонов на достигнутой в конце ноября рекордной энергии — 2,36 ТэВ (= 2 * 1180 ГэВ)[27].
18 марта 2010 года энергия пучка протонов доведена до 3,5 ТэВ[46].
30 марта состоялись столкновения протонов с суммарной энергией 7 ТэВ[30]. Начался первый длительный сеанс научной работы БАК.
На 22 апреля 2010 года собрана статистика, позволяющая уточнить для случая недоступной ранее энергии протон-протонных столкновений ряд параметров, плохо вычислимых из первых принципов. В частности, оценено количество заряженных частиц, рождающихся в столкновении, а также их распределение по псевдобыстроте. Эти данные позволят более эффективно наладить анализ данных, поступающих с детекторов.
24 июня показано отсутствие асимметрии протонов и антипротонов[46].
19 августа получено ограничение на энергию возбуждённых состояний кварков для моделей, где такие состояния существуют[46].
19 сентября эксперимент LHCb представил первые данные по рождению прелестных мезонов[46].
22 сентября обнаружен новый физический эффект, не предсказанный существующей теорией. Среди сотен частиц, которые рождаются при столкновении протонов, обнаружились пары, движения которых связаны друг с другом[46].
Тем не менее данный эффект не стал для экспериментаторов полной неожиданностью, поскольку очень похожий эффект был обнаружен в 2007 году в столкновении ядер на коллайдере RHIC[46].
В случае столкновений ядер предлагается следующее объяснение. Летящие с околосветовой скоростью ядра сильно сплющиваются в продольном направлении и выглядят скорее «блинами», чем «шариками».
В первый момент после столкновения два ядра-«блина» пролетают друг сквозь друга, но столкновение не проходит для них незаметным, и в пространстве между ними возникает совершенно особое состояние материи, которое получило название «глазма», glasma (англ.), и из которого затем получается комок кварковых и глюонных полей.
Теоретические расчёты показывают, что в «глазме» глюонные силовые поля формируются между двумя пролетевшими ядрами в виде продольных трубок. Каждая такая трубка растянута в большом диапазоне по полярным углам, но имеет фиксированный азимутальный угол. Эта трубка получается вытянутой вдоль потому, что именно в этом направлении движутся частицы. Когда она распадётся на частицы, то они в момент рождения оказываются автоматически скоррелированными по азимутальному углу[46].
24 сентября на детекторе CMS впервые зарегистрировано парное рождение Z-бозонов. Это событие может быть связано с бозоном Хиггса, который может образовываться в ходе столкновений протонов. Он должен распадаться на ряд других частиц, в частности Z-бозоны, которые могут быть зарегистрированы детекторами коллайдера.
Непосредственно Z-бозоны детекторы зафиксировать не могут из-за чрезвычайно короткого времени жизни этих элементарных частиц (около 3;10;25 секунды), однако они могут «поймать» мюоны, в которые превращаются Z-бозоны. CMS зарегистрировал рождение четырёх мюонов.
Тем не менее, как отмечают учёные, одного подобного события недостаточно, чтобы делать определённые выводы: чтобы доказательно говорить о рождении бозона Хиггса, необходимо зарегистрировать множество событий рождения пар Z-бозонов[46].
4 октября начались эксперименты с 200 сгустками на пучок[46]. Светимость БАКа в таком режиме работы превысила 6;1031 см;2с;1, то есть возросла в 10 000 раз с момента первых столкновений на полной энергии 7 ТэВ[46].
4 ноября закончились эксперименты в 2010 году в режиме протон-протонных столкновений. В течение последней недели октября эксперименты велись с 368 сгустками на пучок.
Пиковая светимость достигала значений 2;1032 см;2с;1, а за один ночной сеанс набора данных накапливалась интегральная светимость около 6 пикобарн;1[46].
Полная интегральная светимость, накопленная в основных детекторах коллайдера к ноябрю, составляет примерно 50 пикобарн;1, в то время как первые научные данные, представленные в июле на ICHEP-2010 (главной конференции года по физике элементарных частиц), базировались на светимости 0,2 пикобарн;1.
Накопленная к настоящему времени статистика обрабатывается, и соответствующие научные результаты будут представлены на зимних и весенних конференциях 2010—2011.
Сразу после завершения протон-протонных столкновений БАК переключился на столкновения тяжёлых ионов (ионов свинца); в таком режиме он проработает примерно до рождественских каникул, затем последует остановка, а в январе 2011 года возобновляются эксперименты с протонными пучками.
7 ноября зарегистрированы столкновения ядер с полной энергией 5,74 ТэВ в трёх основных детекторах — ATLAS, CMS и специально адаптированном под ядерные столкновения детекторе ALICE[].
14 ноября количество сгустков в каждом из двух встречных ионных пучков доведено до 121 (проектная величина — 592), а мгновенная светимость достигла 2;1025 см;2с;1 (2 % от проектной величины).
Столь быстрый рост количества сгустков (за неделю) связан с тем, что магнитная система ускорителя и система безопасности были тщательно настроены и отлажены во время протонных сеансов работы.
С другой стороны, не столь высокий уровень светимости по сравнению с протон-протонным режимом работы не является критичным для тех вопросов, которые будут изучаться в режиме ядерных столкновений.
Самой важной характеристикой является частота этих интересных столкновений[.
В протонных столкновениях интересные события происходят редко и имеют сечение меньше нанобарна, что при светимости 1032 см;2с;1 даёт не более нескольких событий в минуту, но для изучения кварк-глюонной плазмы в ядерных столкновениях достаточно почти каждого прямого соударения двух ядер, имеющего сечение примерно 8 барн, поэтому частота интересных событий достигает десятка в секунду[30].
18 ноября в arXiv.org появились две статьи коллаборации ALICE. В этих статьях изложены первые результаты, полученные в столкновениях ядер свинца. В одной из них речь идёт об общем количестве частиц, рождавшихся в столкновениях ядер «лоб в лоб», а в другой изучается эффект, возникающий при нецентральном столкновении ядер, — эллиптический поток, позволяющий лучше понять свойства кварк-глюонной плазмы.
Обнаружение эллиптического потока в эксперименте свидетельствует о том, что в столкновении ядер образовывается некоторое текучее состояние, то есть кварк-глюонная плазма. Как и в любом сплошном веществе, это состояние характеризуется тем, что его частицы постоянно сталкиваются друг с другом, а не «пролетают» мимо.
Это означает, что для такого вещества можно приблизительно определить температуру, энтропию, вязкость и другие гидродинамические и термодинамические величины, изучать фазовые переходы при остывании и т. д.[30]
2 декабря в ЦЕРНе прошла презентация первых результатов, полученных в столкновении ядер свинца. Три экспериментальные группы (коллаборации экспериментов ATLAS, CMS и ALICE) выступили с докладами. Коллаборация ATLAS рассказала об обнаруженном дисбалансе адронных струй, который свидетельствует о «гашении струй» (англ. jet quenching) в кварк-глюонной плазме[46].
Коллаборация CMS также представила данные по дисбалансу струй и, кроме того, изложила результаты по рождению тяжёлых мезонов (J/; и ;), а также Z-бозонов, которые до этого никогда не регистрировались в столкновении ядер.
Коллаборация ALICE, детектор которой оптимизирован именно для ядерных столкновений, представила гашение струй несколько иначе — через распределение рождённых адронов по поперечному импульсу.
Представлены также данные по эллиптическому потоку и первые измерения физических параметров (объём, время жизни до остывания, вязкость) внутри сгустка кварк-глюонной плазмы. Кроме того, детектор ALICE «увидел» некоторые лёгкие антиядра — антидейтерий, антитритий, антигелий-3[46].
6 декабря состоялся последний в 2010 году сеанс работы с пучками. Коллайдер остановлен на рождественские и новогодние праздники, работы возобновятся 24 января 2011 года, а протонные пучки будут вновь запущены в ускоритель в середине февраля[46].
17 декабря в ЦЕРНе состоялась конференция, на которой представлены доклады коллабораций всех шести детекторов коллайдера, посвящённые результатам работы Большого адронного коллайдера в 2010 году. С технической точки зрения работа коллайдера единодушно признана успешной, поскольку были достигнуты все цели, поставленные на 2010 год: выход на светимость выше 1032 см;2с;1, успешная работа с несколькими сотнями сгустков, хорошо отлаженный цикл работы коллайдера.
Важным достижением стала корректная настройка систем безопасности и мониторинга пучков: суммарная энергия всех протонов, циркулирующих в ускорителе, достигала 28 мегаджоулей, что на порядок превышает предыдущее достижение .
Коллаборация CMS представила первые предварительные результаты по поиску суперсимметричных частиц. Свидетельств в пользу существования этих частиц в набранной статистике не обнаружено[46].
В начале февраля 2011 года появились сообщения о том, что детектор LHCb обнаружил два новых распада Bs-мезонов, то есть мезонов, имеющих в своём составе как «странный кварк» (s-кварк), так и «прелестный кварк» (b-кварк). Интерес к ним обусловлен тем, что в их распаде можно наблюдать CP-нарушение, а возможно, и следы новых частиц или взаимодействий.
13 марта на Большом адронном коллайдере впервые в этом году начались столкновения стабильных протонных пучков с рабочей энергией 3,5 ТэВ на пучок и светимостью чуть выше ;1030 см;2с;1 (пока с тремя сгустками). В ближайшее время количество сгустков, а значит и светимость, возрастёт в несколько сот раз, и тогда коллайдер будет еженедельно набирать больше статистики, чем за весь 2010 год[46].
22 апреля на БАК установлен мировой рекорд пиковой светимости для адронных коллайдеров — 4,67;1032 см;2·сек;1.
Предыдущий рекорд был установлен ускорителем Тэватрон в 2010 году — тогда светимость составила 4,02;1032см;2·сек;1. Уже 27 апреля светимость на БАК достигла значения 7;1032 см;2·сек;1.
Предполагается что столкновения протонных пучков будут происходить на суммарной энергии 7 ТэВ до конца 2011 года. Вопреки предварительным планам, советом директоров ЦЕРНа 31 января 2011 года было принято решение продолжить работу коллайдера в 2012 году. Это, возможно, позволит открыть бозон Хиггса, а также набрать статистику, необходимую для других исследований. Также в 2012 году возможно повышение энергии пучков до 4 ТэВ, окончательное решение об этом ещё не принято.[46]
После окончания сеанса работы в 2012 году коллайдер будет закрыт на долговременный ремонт. Ремонт предположительно будет длиться не менее полутора лет и займёт весь 2013 год. После ремонта ожидается повышение энергии протонов до проектной энергии в 7 ТэВ на пучок.
После того, как LHC выйдет на проектную энергию и светимость, планируется провести модернизацию каскада предварительных ускорителей, в первую очередь SPS, что позволит заметно повысить светимость коллайдера (проект Super-LHC)[30].
Также обсуждается возможность проведения столкновений протонов и электронов (проект LHeC). Для этого потребуется пристроить линию ускорения электронов. Обсуждаются два варианта: пристройка линейного ускорителя электронов и размещение кольцевого ускорителя в том же тоннеле, что и LHC.
Ближайшим из реализованных аналогов LHeC является немецкий электрон-протонный коллайдер HERA. Отмечается, что в отличие от протон-протонных столкновений, рассеяние электрона на протоне — это очень «чистый» процесс, позволяющий изучать партонную структуру протона намного внимательнее и аккуратнее.
Для управления, хранения и обработки данных, которые будут поступать с ускорителя БАК и детекторов, создаётся распределённая вычислительная сеть LCG (англ. LHC Computing GRID), использующая технологию грид.
Для определённых вычислительных задач (расчет и корректировка параметров магнитов путем моделирования движения протонов в магнитном поле) задействован проект распределённых вычислений LHC. Также рассматривается возможность использования проекта LHC для обработки полученных экспериментальных данных, однако основные сложности связаны с большим объемом информации, необходимым для передачи на удаленные компьютеры (сотни гигабайт).
Поскольку статистика, полученная к настоящему моменту, остаётся весьма небольшой, ни о каких громких открытиях в 2010 году говорить не приходится. Работу детекторов в течение этого времени можно охарактеризовать как «переоткрытие Стандартной модели»[].
Несмотря на это, коллайдер позволил «заглянуть» в недоступную ранее область энергий и получить научные результаты, накладывающие ограничения на ряд теоретических моделей.
Вот краткий перечень основных научных результатов, полученных в 2010 году:
- при трёх различных энергиях (0,9, 2,36 и 7 ТэВ) изучены основные статистические характеристики протонных столкновений — количество рождённых адронов, их распределение по быстроте, бозе-эйнштейновские корреляции мезонов, дальние угловые корреляции, вероятность остановки протона;
-показано отсутствие асимметрии протонов и антипротонов[46];
-обнаружены необычные корреляции протонов, вылетающих в существенно разных направлениях[46];
-получены ограничения на возможные контактные взаимодействия кварков[46];
-получены более веские, по сравнению с предыдущими экспериментами, признаки возникновения кварк-глюонной плазмы в ядерных столкновениях;
-исследованы события рождения адронных струй;
-подтверждено существование топ-кварка, ранее наблюдавшегося только на Тэватроне;
-обнаружено два новых канала распада Bs-мезонов .
Также в 2010 году были предприняты попытки обнаружить следующие гипотетические объекты:
- лёгкие чёрные дыры;
- возбуждённые кварки;
- суперсимметричные частицы;
- лептокварки.
Несмотря на безуспешный итог поиска указанных объектов, были получены новые ограничения на минимально возможную массу каждого из них.
28 апреля 2011 года опубликованы первые результаты эксперимента LHCf, работавшего в первые недели после запуска БАК.
Выяснилось, что энергетическое распределение фотонов в области от нуля до 3,5 ТэВ в настоящее время плохо описывается современными программами, моделирующими данный процесс, приводя к расхождениям между реальными и модельными данными в 2-3 раза (для самой высокой энергии фотонов, от 3 до 3,5 ТэВ, все модели дают предсказания, почти на порядок превышающие реальные данные).
А теперь поговорим о главном швейцарском конкуренте научно-исследовательском центре Теватрон. Теватрон функционирует с 1983 года, и за это время он произвел не одну сенсацию. [30]
Наиболее известная из них — открытие топ-кварков, самых тяжелых на сегодня элементарных частиц. Ускоритель включает в себя два больших детектора — CDF и D0, на которых работают две крупные международные коллаборации ученых. На детекторе CDF в апреле и была зафиксирована частица, о существовании которой ученые прежде не догадывались.
Открытие сделали во время эксперимента по столкновению протонов и антипротонов. Когда они разгоняются в ускорителе и сталкиваются с энергией в два тераэлектронвольта, возникают тысячи реакций, протекающих с образованием различных частиц. «Во время очередного эксперимента мы занимались изучением вероятности парного образования W-бозонов, сказал руководитель коллаборации D0 доктор физико-математических наук Дмитрий Денисов. — Эти частицы вместе с Z-бозонами отвечают за слабое взаимодействие. Вообще-то образование W-бозонов не редкость.
Но в конкретном случае нас интересовало, что происходит, когда один W-бозон распадается на лептон и нейтрино, а второй — на пару струй, то есть потоков энергии». [36].
Тут и появилась интрига. Выяснилось, что при эксперименте возникли две струи с эффективной массой в 145±5 гигаэлектронвольт (ГэВ). Это и стало сенсацией: все указывало на то, что в паре с W-бозоном образовалась некая доселе неизвестная частица с массой в 145 ГэВ.
Самые смелые теоретики сразу предположили, что они ухватили за хвост пресловутый бозон Хиггса.
Основания для такого предположения имелись — масса хиггсовского бозона примерно и равнялась 145 ГэВ. Однако, кроме совпадения по массе, зарегистрированная частица ничем больше на бозон Хиггса не походила.
И потому теоретики осторожно предположили, что они столкнулись с одним из проявлений суперсимметрии, также предсказанной в рамках Стандартной модели, то есть теории элементарных частиц и их взаимодействия. Суперсимметрия подразумевает наличие в природе частиц, идентичных известным элементарным частицам, но с противоположным зарядом. Но и здесь все оказалось не так просто, поскольку суперсимметричные частицы должны, как считается, иметь массы больше сотен и сотен ГэВ.
Что же в таком случае обнаружили на Теватроне?
По всей видимости, как полагают американские исследователи, речь может идти об открытии ими бозона, но не Хиггса, а частицы, отвечающей за некую, условно говоря, пятую силу. Эта сила может дополнить уже известные четыре вида взаимодействия — сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное. У каждого из них есть свои бозоны.
У сильного взаимодействия — глюоны. У слабого — уже упомянутые выше W- и Z-бозоны. У электромагнитного — фотоны. За гравитацию отвечает так до сих пор и не пойманный гравитон. [36]
Если же пятый вид взаимодействия в природе все-таки существует, то найденная частица вполне может оказаться его переносчиком, еще не имеющим своего названия. По сути, и само описание неведомой пятой силы пока может быть весьма расплывчатым: это некое взаимодействие, которое переносится некой частицей и отвечает за существование некой материи.
Физики-теоретики в последнее время все активнее предсказывают возможность существования пятой силы. Дело в том, что сейчас наблюдается огромный разрыв между теми энергиями, на которых современные ускорители могут видеть элементарные частицы и наблюдать взаимодействия между ними, и тем, где заканчивает свое действие Стандартная модель.
Этот разрыв называется «великой энергетической пустыней». Для нее нет никаких предсказаний. Все наблюдаемые или предсказанные с большой вероятностью частицы находятся в области энергий до 3500 ГэВ, откуда и начинается энергетическая пустыня, доходящая вплоть до 1016 ГэВ. На этой отметке, как предполагается, случится великое объединение всех взаимодействий. Не исключено, что именно в «пустыне» и таится неизвестная доселе пятая сила. [26].
Некоторые ученые предполагают, что она может являться чем-то вроде антигравитации или темной энергии. И якобы именно эта сила позволяет перемещаться в обход силы притяжения, а может быть, и остальных взаимодействий, не обращая внимания даже на такое ограничение, как скорость света.
После обнародования результатов эксперимента ученый мир загудел, как разворошенный улей. «Что-то нашли, и сейчас специалисты ломают головы, что именно — то ли это действительно новая частица, то ли систематическая ошибка в проведении эксперимента», так это явление обсуждает заведующий отделом экспериментальной физики высоких энергий Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына МГУ доктор физико-математических наук Эдуард Боос.
Однако, скептики подмечают, например, такой момент: во время эксперимента на Теватроне отклонение от фона составило 3 сигма.
Переводя с языка физиков на общедоступный, 3 сигма — это вероятность события, оцениваемая в 99,7 процента. Это практически стопроцентное попадание, и все же при таком раскладе полученный результат обычно считается не открытием, а указанием на что-то новое. «3 сигма — это как орел и решка, — говорит старший научный сотрудник сектора теоретической астрофизики Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН кандидат физико-математических наук Александр Иванчик. — Известно немало случаев, когда какое-то событие оценивалось в 3 сигма, а потом ставили эксперимент даже не в два, а в полтора раза точнее, и от этих 3 сигма ничего не оставалось. Поэтому событие на таком уровне — это гадание на кофейной гуще».
И все же, несмотря на то, что о найденной частице пока известно лишь то, что она образуется вместе с W-бозоном, имеет массу в 145±5 ГэВ и распадается на пару струй, многие физики не намерены считать это событие ошибкой.
Ведь большинство великих открытий так и начиналось — с мизера информации. Теперь нужно только проверять и ждать. Дмитрий Денисов говорит, что коллаборация D0 уже завершает проверку данных коллег по Теватрону.
Результат обещают опубликовать в самое ближайшее время. Возможно, полученный результат проверят на Большом адронном коллайдере. Если же частица пятой силы действительно окажется открыта, то сведения о ней перевернут наши знания о строении Вселенной.
,
ГЛАВА 3. ГЕНЕЗИС ВОЗМОЖНОСТЕЙ
В начале было Слово, и Слово было
у Бога, и Слово было Бог.
Оно было в начале у Бога.
Все чрез Него начало быть, и без Него ничего не начало быть, что начало быть.
В Нем была жизнь, и жизнь была
свет человеков.
(Евангелие от Иоанна 1: (1-4))
«Все из чего состоят вещи
не является вещественным,
вещи состоят из идей,
концепций и информации»
Фрэд Алан Вульф
Стремление человека познать окружающий мир и понять значение его явлений, значительно увеличило возможности человека, и выделило его из среды животного мира. Благодаря стремлению познать природу вещей, человек стал самым сильным существом на планете, не смотря на явное отсутствие таких мощных атрибутов силы хищных животных как клыки, крепкая шерсть и острые когти. Очень слабый биологический вид стал доминировать над окружающей средой.
Что же позволило такому немощному с точки зрения животного мира созданию добиться успеха в жестокой схватке между биологическими видами за лидерство и выживание?
Именно настойчивое желание узнать природу и приспособиться к ней. Здесь основным критерием познания является только то, что предоставляет человеку вселенная. Ведь человек это творение вселенной. В ходе научных исследований было выяснено, что люди как и все объекты вселенной состоят из газа, молекул и атомов, которые были сформированы в процессе расширения вселенной в результате большого взрыва. Кроме того, неизменные механические законы вселенной очень существенно влияют на жизнь человека. Особенно сила притяжения и законы гравитации . Способность притягивать объекты свойственна и человеку несмотря на то, что мы не замечаем этого замечательного закона вселенной, он существует и действует, а его правила чрезвычайно просты и гениальны.
Одним из проявлений такого притяжения является способность человека влиять на будущую модель своего окружающего мира посредством мыслей и образов исходящих из человеческого сознания сформированного мозгом .
Мозг в этом случае подобен коротковолновому приемнику излучающему волны информации способные изменить окружающий мир. В этом случае в действие вступает новый параметр, который влияет на состояние пространства вселенной и на ее развитие, а также способствует ее расширению. Этот параметр - информация.
Именно исходящая информация является основой всего живого и неживого, а способность управлять ей увеличивает потенциальные возможности человека. Но чтобы научиться использовать трансформировать силу в энергию, нужно знать правила игры в которую вовлечены все люди на нашей планете, и уметь использовать эту возможность. Этот процесс подобен использованию парусником силы ветра. но в данном случае знание становится не просто силой, а мощным оружием.
3.1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ
Слово «информация» происходит от латинского слова informatio, что в переводе обозначает сведение, разъяснение, ознакомление. Понятие информации рассматривалось ещё античными философами. До начала промышленной революции, определение сути информации оставалось прерогативой преимущественно философов. Далее рассматривать вопросы теории информации стала новая наука кибернетика.
Потребность человека в информации является одной из наиболее важных в современном обществе. Именно поэтому уже на протяжении полвека компьютерная индустрия имеет такое успешное развитие. Чтобы понять, почему информация настолько важна для нас нужно сначала узнать:- что такое информация?.
Информация является основным началом создания любого физического объекта, ведь именно информация создает явления ,которые мы наблюдаем в окружающем нас мире и существенно влияет на его развитие . Что бы понять какую роль играет информация в нашей жизни нужно сначала дать определение этому понятию которое влияет на развитие и осуществление событий и является основой вселенной. Впервые уникальное значение информации пытались раскрыть древние греки в своих философских изысканиях.
Традиционализм субъективного постоянно доминировал в ранних определениях информации, как категории, понятия, свойства материального мира. Информация существует вне нашего сознания, и может иметь отражение в нашем восприятии только как результат взаимодействия: отражения, чтения, получения в виде сигнала, стимула. Информация не материальна, как и все свойства материи. Информация стоит в ряду: материя, пространство, время, системность, функция, и др. что есть основополагающие понятия формализованного отражения объективной реальности в её распространении и изменчивости, разнообразии и проявлениях. Информация - свойство материи и отражает её свойства (состояние или способность взаимодействия) и количество (мера) путём взаимодействия. [7].
На сегодняшний день мы можем говорить о информации на основании приобретенного человечеством опыта более конкретно не преувеличивая и не уменьшая ее доминирующего значения. С середины XIX века получили распространение способы передачи информации, использующие естественный распространяющийся носитель информации — электромагнитные процессы (электрические колебания, радиоволны, свет).
Реализация этих способов требует предварительного переноса информации, содержащейся в сообщении, на носитель — кодирования, обеспечения передачи полученного таким образом сигнала адресату по специальному каналу связи, обратного преобразования кода сигнала в код сообщения — декодирования. Использование электромагнитных процессов делает доставку сообщения адресату почти мгновенной, однако требует дополнительных мер по обеспечению качества (достоверности и точности) передаваемой информации, поскольку реальные каналы связи подвержены воздействию естественных и искусственных помех.[27].
Устройства, реализующие эти процессы, образуют системы связи. В зависимости от способа представления информации системы связи можно подразделять на знаковые (телеграф, телефакс), звуковые (телефон), видео и комбинированные системы (телевидение). Системы связи представляются как средства общения и в этом смысле наиболее развитой системой является Интернет.
Информация — одно из общих понятий, связанных с материей. Информация существует в любом материальном объекте в виде многообразия его состояний и передается от объекта к объекту в процессе их взаимодействия. Существование информации как объективного свойства материи логически вытекает из известных фундаментальных свойств материи — структурности, непрерывного изменения (движения) и взаимодействия материальных объектов. Структурность материи проявляется как внутренняя расчленённость целостности, закономерный порядок связи элементов в составе целого. Иными словами, любой материальный объект, от субатомной частицы до Метавселенной в целом, представляет собой систему взаимосвязанных подсистем. Вследствие непрерывного движения, понимаемого в широком смысле как перемещение в пространстве и развитие во времени, материальные объекты изменяют свои состояния. Состояния объектов изменяется и при взаимодействиях с другими объектами.[45].
Множество состояний материальной системы и всех её подсистем представляет информацию о системе.
С материальной точки зрения информация — это порядок следования объектов материального мира. Например, порядок следования букв на листе бумаги по определенным правилам является письменной информацией. Порядок следования разноцветных точек на листе бумаги по определенным правилам является графической информацией. Порядок следования музыкальных нот является музыкальной информацией. Порядок следования генов в ДНК является наследственной информацией. Порядок следования битов в ЭВМ является компьютерной информацией и т.д. и т.п. Для осуществления информационного обмена требуется наличие необходимых и достаточных условий. Давайте точно обозначим самые важные условия без которых обмен информацией был бы невозможен. [45].
Необходимые условия для осуществления информационного обмена возможны при:
- наличии не менее двух различных объектов материального или нематериального мира.
- наличии у объектов общего свойства, позволяющего идентифицировать объекты в качестве носителя информации.
- наличии у объектов специфического свойства, позволяющего различать объекты друг от друга.
- наличии свойства пространства, позволяющего определить порядок следования объектов.
Например, расположение письменной информации на бумаге — это специфическое свойство бумаги, позволяющее располагать буквы слева направо и сверху вниз. В этом случае достаточно лишь одно условие, а именно:
- наличие субъекта, способного распознавать информацию. Это может быть человек и человеческое общество, это могут быть общества животных, общество роботов и т.д.
Различные объекты (буквы, символы, картинки, звуки, слова, предложения, ноты и тп.) взятые по одному разу образуют базис информации. Информационное сообщение строится путем выбора из базиса копий объектов и расположение этих объектов в пространстве в определенном порядке. Длина информационного сообщения определяется как количество копий объектов базиса и всегда выражается целым числом.
Необходимо различать длину информационного сообщения, которое всегда измеряется целым числом, и количество знаний, содержащегося в информационном сообщении, которое измеряется в неизвестной единице измерения.[13].
С математической точки зрения информация — это последовательность целых чисел, которые записаны в вектор. Числа — это номер объекта в базисе информации. Вектор называется инвариантом информации, так как он не зависит от физической природы объектов базиса. Одно и тоже информационное сообщение может быть выражено буквами, словами, предложениями, файлами, картинками, нотами, песнями, виде видеоклипами, любой комбинацией всех ранее названных. Чем бы мы не выражали информацию — изменяется только базис, а не инвариант.
Итак, Информация (от лат. informatio, разъяснение, изложение, осведомленность) — общенаучное понятие, связанное с объективными свойствами материи и их отражением в человеческом сознании.[2].
В современной науке рассматриваются два вида информации.
Объективная (первичная) информация - свойство материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий (фундаментальные взаимодействия) передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре.(см.В.М. Глушков, Н.М. Амосов и др. «Энциклопедия кибернетики». Киев. 1975 г.)
Субъективная (семантическая, смысловая, вторичная) информация – смысловое содержание объективной информации об объектах и процессах материального мира, сформированное сознанием человека с помощью смысловых образов (слов, образов и ощущений) и зафиксированное на каком-либо материальном носителе.[26].
В бытовом смысле информация — сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством.(С.И.Ожегов. "Словарь русского языка". Москва. 1990г.).
В настоящее время не существует единого определения информации как научного термина. С точки зрения различных областей знания, данное понятие описывается своим специфическим набором признаков.
Строго говоря, в силу инфинитности (неопределенности, бесконечности) свойства структурности, количество объективной информации в любом материальном объекте бесконечно. Однако можно выделять структурные уровни с конечными множествами состояний. Для таких уровней имеет смысл понятие количества информациии.
Из приведенного представления логично и просто вытекает выбор единицы измерения количества информации. Представим себе систему, которая может находиться всего в двух равновероятных состояниях.
Присвоим одному из них код «1», а другому — «0». Это минимальное количество информации, которое может содержать система. Оно и является единицей измерения информации и называется бит (от английского bit — binary digit -двоичная цифра). Существуют и другие, более сложно определяемые, способы и единицы измерения количества информации.
В зависимости от материальной формы носителя, информация бывает двух основных видов — аналоговая и дискретная. Аналоговая информация изменяется во времени непрерывно и принимает значения из континуума значений. Дискретная информация изменяется в некоторые моменты времени и принимает значения из некоторого множества значений.
Любой материальный объект или процесс является первичным источником информации. Все возможные его состояния составляют код источника информации. Мгновенное значение состояний представляется как символ («буква») этого кода.[27].
Для того чтобы информация могла передаваться от одного объекта другому как к приемнику, необходимо, чтобы был какой-то промежуточный материальный носитель, взаимодействующий с источником. Такими переносчиками в природе, как правило, являются быстро распространяющиеся процессы волновой структуры - космические, гамма и рентгеновские излучения, электромагнитные и звуковые волны, потенциалы (а может быть и ещё не открытые волны) гравитационного поля. При взаимодействии электромагнитного излучения с объектом в результате поглощения или отражения изменяется его спектр, т.е. изменяются интенсивности некоторых длин волн. Изменяются при взаимодействиях с объектами и гармоники звуковых колебаний. Информация передаётся и при механическом взаимодействии, однако механическое взаимодействие, как правило, приводит к большим изменениям структуры объектов (вплоть до их разрушения), и информация сильно искажается. Искажение информации при её передаче называется дезинформация.
Перенос информации источника на структуру носителя называется кодированием. При этом происходит преобразование кода источника в код носителя. Носитель с перенесенным на него кодом источника в виде кода носителя называется сигналом.
Пример. Имеется объект шарообразной формы (источник), взаимодействуя с которым, видимый диапазон спектра электромагнитного излучения (носитель) изменяется в результате поглощения или отражения так, что наибольшую интенсивность получает его участок с частотами 484-405 терагерц (сигнал). [45].
Приемник сигнала имеет свой набор возможных состояний, который называется кодом приемника. Сигнал, взаимодействуя с объектом-приемником, изменяет его состояния. Процесс преобразования кода сигнала в код приёмника называется декодированием.
Передачу информации от источника приемнику можно рассматривать как информационное взаимодействие. Информационное взаимодействие кардинально отличается от других взаимодействий. При всех других взаимодействиях материальных объектов происходит обмен веществом и (или) энергией. При этом один из объектов теряет вещество или энергию, а другой получает их. Это свойство взаимодействий называется симметричностью. При информационном взаимодействии приемник получает информацию, а источник не теряет её. Информационное взаимодействие несимметрично.
Объективная информация сама по себе не материальна, она является свойством материи, как, например, структурность, движение, и существует на материальных носителях в виде своих кодов.
3.2 Информация в живой природе
Живая природа сложна и разнообразна. Источниками и приемниками информации в ней являются живые организмы и их клетки. Организм обладает рядом свойств, отличающих его от неживых материальных объектов. Основные из них:
- непрерывный обмен веществом, энергией и информацией с окружающей средой;
- раздражимость, способность организма воспринимать и перерабатывать информацию об изменениях окружающей среды и внутренней среды организма;
- возбудимость, способность реагировать на действие раздражителей;
- самоорганизация, проявляемая как изменения организма для адаптации к условиям внешней среды; [12].
Организм, рассматриваемый как система, имеет иерархическую структуру. Эта структура относительно самого организма подразделяется на внутренние уровни: молекулярный, клеточный, уровень органов и, наконец, собственно организм. Однако организм взаимодействует и с надорганизменными живыми системами, уровнями которых являются популяция, экосистема и вся живая природа в целом (биосфера).
Между всеми этими уровнями циркулируют потоки не только вещества и энергии, но и информации.
Информационные взаимодействия в живой природе происходят так же, как и в неживой. Вместе с тем, живая природа в процессе эволюции создала широкое разнообразие источников, носителей и приёмников информации.
Реакция на воздействия внешнего мира проявляется у всех организмов, поскольку она обусловлена раздражимостью. У высших организмов адаптация к внешней среде носит характер сложной деятельности, которая эффективна лишь при достаточно полной и своевременной информации об окружающей среде. Приёмниками информации из внешней среды у них являются органы чувств, к которым относят зрение, слух, обоняние, вкус, осязание и вестибулярный аппарат.[11].
Во внутренней структуре организмов имеются многочисленные внутренние рецепторы, связанные с нервной системой. Нервная системы состоит из нейронов, отростки которых (аксоны и дендриты) представляют собой аналог каналов передачи информации. Главными органами, обеспечивающими хранение и обработку информации у позвоночных, являются спинной мозг и головной мозг. В соответствии с особенностями органов чувств информацию, воспринимаемую организмом, можно классифицировать как визуальную, слуховую, вкусовую, обонятельную и тактильную.[12].
Пример . Попадая на сетчатку человеческого глаза, сигнал особым образом возбуждает составляющие её клетки. Нервный импульсы клеток через акcоны передаются в мозг. Мозг запоминает это ощущение в виде определенной комбинации состояний составляющих его нейронов..
Накапливая информацию, мозг создает на своей структуре связанную информационную модель окружающего мира.
В живой природе для организма — приёмника информации важной характеристикой является её доступность. Количество информации, которое нервная система человека способна подать в мозг при чтении текстов, составляет примерно 1 бит за 1/16 с.
Исследование организмов затруднено их сложностью. Допустимая для неживых объектов абстракция структуры как математического множества вряд ли допустима для живого организма, потому что для создания более или менее адекватной абстрактной модели организма необходимо учесть все иерархические уровни его структуры. Поэтому сложно ввести меру количества информации. Очень сложно определяются связи между компонентами структуры. Если известно, какой орган является источником информации, то что является сигналом и что приемником [48]?
До появления вычислительных машин биология, занимающаяся исследованиями живых организмов, применяла только качественные, т.е. описательные модели. В качественной модели учесть информационные связи между компонентами структуры практически невозможно. Электронно-вычислительная техника позволила применить в биологических исследованиях новые методы, в частности, метод машинного моделирования, предполагающий математическое описание известных явлений и процессов, происходящих в организме, добавление к ним гипотез о некоторых неизвестных процессах и расчет возможных вариантов поведения организма. Полученные варианты сравниваются с реальным поведением организма, что позволяет определить истинность или ложность выдвинутых гипотез. В таких моделях можно учесть и информационное взаимодействие.[23].
Чрезвычайно сложными являются информационные процессы, обеспечивающие существование самой жизни. И хотя интуитивно понятно, что это свойство прямо связано с формированием, хранением и передачей полной информации о структуре организма, абстрактное описание этого феномена представлялось до некоторых пор невозможным. Тем не менее, информационные процессы, обеспечивающие существование этого свойства, частично раскрыты благодаря расшифровке генетического кода и прочтению геномов различных организмов. Широкое исследование данной области информации было проведено русским доктором биологических наук Гаряевым П.П.
Развитие материи в процессе движения направлено в сторону усложнения структуры материальных объектов. Одна из самых сложных структур – человеческий мозг. Пока это единственная известная нам структура, обладающая свойством, которое сам человек называет сознанием.
Говоря об информации мы, как мыслящие существа, априорно подразумеваем, что информация, кроме ее наличия в виде принимаемых нами сигналов, имеет ещё и какой-то смысл. Формируя в своем сознании модель окружающего мира как взаимосвязанную совокупность моделей его объектов и процессов, человек использует именно смысловые понятия, а не информацию. Смысл – сущность любого феномена, которая не совпадает с ним самим и связывает его с более широким контекстом реальности.
Смысл - понятие, описывающее глобальное содержание некоторого высказывания .
Само слово указывает, что смысловое содержание информации могут формировать только мыслящие приемники информации. В человеческом обществе решающее значение приобретает не сама информация, а её смысловое содержание.
Давайте рассмотрим такой пример;- человек сначала присваивает объекту понятие – «помидор», а его состоянию понятие - «красный цвет». Кроме того, его сознание фиксирует связь: «помидор» – « красного цвета».
Этот процесс и является смыслом принятого сигнала.
Способность мозга создавать смысловые понятия и связи между ними является основой сознания. Сознание можно рассматривать как саморазвивающуюся смысловую модель окружающего мира.
Но смысл, это еще не информация. Информация существует только на материальном носителе. А сознание человека в данном случае считается уже нематериальным.
Смысл существует в сознании человека в виде слов, образов и ощущений. Человек может произносить слова не только вслух, но и «про себя». Он также «про себя» может создавать (или вспоминать) образы и ощущения. Однако, он может восстановить информацию, соответствующую этому смыслу, произнеся слова или написав их. [42].
Но давайте вернемся к приведенному выше примеру, если слова «помидор» и «красный цвет» - смысл понятий, то где же тогда информация ?
Информация содержится в мозге в виде определенных состояний его нейронов. Она содержиться также в напечатанном тексте, состоящем из этих слов, и при кодировании букв трехразрядным двоичным кодом её количество равно 120 бит. Если произнести слова вслух, информации будет значительно больше, но смысл останется тем же. Наибольшее количество информации несёт зрительный образ. Это отражается даже в народном фольклоре - "лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать".
Восстановленная таким образом информация называется семантической информацией, поскольку она кодирует смысл некоторой первичной информации (семантика).
Услышав (или увидев) фразу, произнесенную (или написанную) на языке, которого человек не знает, он получает информацию, но не может определить её смысл. Поэтому для передачи смыслового содержания информации необходимы некоторые соглашения между источником и приемником о смысловом содержании сигналов, т.е. слов. [42].
Такие соглашения могут быть достигнуты в процессе общения. Общение является одним из важнейших условий существования человеческого общества. Общение включает в себя и процесс хранения информации, который осуществляется с помощью её переноса на некоторые материальные носители. Семантическая информация, зафиксированная на материальном носителе для хранения называется документом.
Хранить информацию человечество научилось очень давно. В наиболее древних формах хранения информации использовалось расположение предметов - раковин и камней на песке, узелков на веревке. Существенным развитием этих способов явилась письменность - графическое изображение символов на камне, глине, папирусе, бумаге. Огромное значение в развитии этого направления имело изобретение книгопечатания. За свою историю человечество накопило огромный объем информации в библиотеках, архивах, периодических изданиях и других письменных документах.[4].
В настоящее время особое значение получило хранение информации в виде последовательностей двоичных символов. Для реализации этих методов используются разнообразные запоминающие устройства. Они являются центральным звеном систем хранения информации. Кроме них в таких системах используются средства поиска информации (поисковая система), средства получения справок (информационно-справочные системы) и средства отображения информации (устройство вывода). [27].
Сформированные по назначению информации такие информационные системы образуют базы данных, банки данных и базы знаний (база знаний).Передачей же семантической информации называется процесс её пространственного переноса от источника к получателю (адресату).
А передавать и получать информацию человек научился даже раньше, чем хранить её. Способом передачи, который использовали наши далекие предки в непосредственном контакте (разговоре), мы пользуемся и сейчас. Для передачи информации на большие расстояния необходимо использовать значительно более сложные информационные процессы.
Для осуществления такого процесса информация должна быть некоторым образом оформлена (представлена). Для представления информации используются наборы каких-либо заранее оговоренных смысловых символов — предметов, картинок, написанных или напечатанных слов разговорного языка. Представленная с их помощью, семантическая информация о каком либо объекте, явлении или процессе называется сообщением. Очевидно, что для передачи сообщения на расстоянии информация должна быть перенесена на какой-либо мобильный носитель.
Носители могут перемещаться в пространстве с помощью транспортных средств, как это происходит с письмами, посылаемыми по почте. Такой способ обеспечивает полную достоверность передачи информации, поскольку адресат получает оригинал сообщения, однако требует значительного времени для передачи.[34].
Поскольку информация не материальна, её обработка заключается в различных преобразованиях. К процессам обработки можно отнести любые переносы информации с носителя на другой носитель. Информация предназначенная для обработки называется данными.
Основным видом обработки первичной информации, полученной различными приборами, является преобразование в форму, обеспечивающую её восприятие органами чувств человека. Так, фотоснимки космоса, полученные в рентгеновских лучах, преобразуются в обычные цветные фотографии с использованием специальных преобразователей спектра и фотоматериалов. Приборы ночного видения преобразуют изображение, получаемое в инфракрасных (тепловых) лучах, в изображение в видимом диапазоне. Для некоторых задач связи, и управления необходимо преобразование аналоговой информации в дискретную и наоборот. Для этого используются аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи сигналов.[32].
Важнейшим видом обработки семантической информации является определение смысла (содержания), заключающегося в некотором сообщении.
В отличие от первичной семантическая информация не имеет статистических характеристик, то есть количественной меры — смысл либо есть, либо его нет. А сколько его, если он есть — установить невозможно.
Содержащийся в сообщении смысл описывается на искусственном языке, отражающем смысловые связи между словами исходного текста. Словарь такого языка, называемый тезаурусом, находится в приемнике сообщения. Смысл слов и словосочетаний сообщения определяется путем их отнесения к определенным группам слов или словосочетаний, смысл которых уже установлен. Тезаурус, таким образом, позволяет установить смысл сообщения и, одновременно, пополняется новыми смысловыми понятиями.[34].
Описанный вид обработки информации применяется в информационно-поисковых системах и системах машинного перевода.
Одним из широко распространенных видов обработки информации является решение вычислительных задач и задач автоматического управления с помощью вычислительных машин.
Обработка информации всегда производится с некоторой целью. Для её достижения должен быть известен порядок действий над информацией, приводящий к заданной цели. Такой порядок действий называется алгоритмом. Кроме самого алгоритма необходимо также некоторое устройство, реализующее этот алгоритм. В научных теориях такое устройство называется автоматом.
Следует отметить как важнейшую особенность информации тот факт, что в силу несимметричности информационного взаимодействия при обработке информации возникает новая информация, а исходная информация не теряется
Существуют различные научные подходы к определению понятия информации [34].
В современном мире информация представляет собой один из важнейших ресурсов и, в то же время, одну из движущих сил развития человеческого общества. Информационные процессы, происходящие в материальном мире, живой природе и человеческом обществе изучаются (или, по крайней мере, учитываются) всеми научными дисциплинами от философии до маркетинга.
Возрастающая сложность задач научных исследований привела к необходимости привлечения к их решению больших коллективов ученых разных специальностей. Поэтому практически все рассматриваемые ниже теории являются междисциплинарными.
Исторически сложилось так, что исследованием непосредственно информации занимаются две комплексных отрасли науки – кибернетика, и информатика.
Современная кибернетика – это мультидисциплинарная отрасль науки, исследующая сверхсложные системы, такие как:
- человеческое общество (социальная кибернетика),
- экономика (экономическая кибернетика),
- живой организм (биологическая кибернетика),
- человеческий мозг и его функция – сознание (искусственный интеллект).
Информатика, сформировавшаяся как наука в середине прошлого века, отделилась от кибернетики и занимается исследованиями в области способов получения, хранения, передачи и обработки семантической информации.
Обе эти отрасли используют несколько основополагающих научных теорий. К ним относятся теория информации и её разделы – теория кодирования, теория алгоритмов и теория автоматов.[34].
Исследования смыслового содержания информации привели к большому количеству теорий которые основываются на комплексе научных теорий под общим названием семиотика. В этой книге мы рассмотрим некоторые из них.
Комплексная теория это в основном математическая теория, включающая в себя описание и оценки методов извлечения, передачи, хранения и классификации информации. Она рассматривает носители информации как элементы абстрактного (математического) множества, а взаимодействия между носителями как способ расположения элементов в этом множестве. Такой подход дает возможность формально описать код информации, то есть определить абстрактный код и исследовать его математическими методами. Для этих исследований применяет методы теории вероятностей (теория вероятностей), математической статистики (математическая статистика), линейной алгебры (линейная алгебра), теории игр (теория игр) и других математических теорий.[41].
Основы этой теории заложил американский ученый Э. Хартли в 1928 г., который определил меру количества информации для некоторых задач связи. Позднее теория была существенно развита американским ученым К. Шенноном, российскими учеными А.Н. Колмогоровым, В.М Глушковым и др.
В то же время, современная теория информации включает в себя теорию кодирования, теорию алгоритмов, теорию цифровых автоматов а также некоторые другие.
Существуют и альтернативные теории информации, например "Качественная теория информации", предложенная польским ученым М. Мазуром.,
C понятием алгоритма знаком любой человек, даже не подозревая об этом. Приведем пример одного из рецептов приготовления кухонного блюда В нашем случае это и будет неформальный алгоритм.
«Помидоры нарезать кружочками или дольками. Положить в них нашинкованный лук, полить растительным маслом, затем посыпать мелко нарезанным стручковым перцем, перемешать. Перед употреблением посыпать солью, уложить в салатник и украсить зеленью петрушки.» (Салат из помидор).
Первые в истории человечества правила решения арифметических задач были разработаны одним из известных учёных древности Аль-Хорезми в 1-ом веке нашей эры. В его честь формализованные правила для достижения какой-либо цели называют алгоритмами (ранее употреблялся термин «алгорифм»).
Предметом теории алгоритмов является нахождение методов построения и оценки эффективных (в том числе и универсальных) вычислительных и управляющих алгоритмов для обработки информации.
Для обоснования таких методов теория алгоритмов использует математический аппарат теории информации.
Современное научное понятие алгоритмов как способов обработки информации введено в работах Э. Поста и А. Тьюринга в 20-х годах ХХ века (Машина Тьюринга). Большой вклад в развитие теории алгоритмов внесли русские ученые А. Марков (Нормальный алгоритм Маркова) и А. Колмогоров
В информатике предметом изучения науки информатика являются именно данные: методы их создания, хранения, обработки и передачи . А сама информация, зафиксированная в данных, ее содержательный смысл интересны пользователям информационных систем, являющимся специалистами различных наук и областей деятельности: медика интересует медицинская информация, геолога — геологическая, предпринимателя — коммерческая и тп. (в том числе специалиста по информатике интересует информация по вопросам работы с данными).[41].
В системологии работа с информацией связана с преобразованиями и всегда подтверждает её материальную природу:
- запись - формирование структуры материи и модуляции потоков путём взаимодействия инструмента с носителем; - хранение - стабильность структуры (квазистатика) и модуляции (квазидинамика); - чтение (изучение) - взаимодействие зонда (инструмента, преобразователя, детектора) с субстратом или потоком материи.
Системология рассматривает информацию через связь с другими основаниями: I=S/F[M;R;T], где: I - информация; S – системность мироздания; F – функциональная связь; M – материя; ; – (v подчёркнутое) знак великого объединения (системности, единста оснований); R - пространство; T – Время.
В физике объекты материального мира находятся в состоянии непрерывного изменения, которое сопровождается обменом (а возможно и импульсом) энергии. При этом изменение состояния одного объекта приводит к изменению состояния другого объекта. Это явление, вне зависимости от того, как, какие именно состояния и каких именно объектов изменились, называется передачей сигнала от одного объекта другому. Изменение состояния объекта при передаче ему сигнала называется регистрацией сигнала.
Сигнал или последовательность сигналов образуют сообщение, которое может быть воспринято получателем в том или ином виде, а также в том или ином объёме. Как видим, информация в физике есть термин, качественно обобщающий понятия «сигнал» и «сообщение». Если сигналы и сообщения можно исчислять количественно, то можно сказать, что сигналы и сообщения являются единицами измерения объёма информации.
Одно и тоже сообщение (сигнал) разными системами интерпретируется по-своему. Например, последовательно длинный и два коротких звуковых (а тем более в символьном кодировании) сигнала в терминологии азбуки Морзе — это буква Д (или D), в терминологии БИОС от фирмы AWARD — неисправность видеокарты.
Математика же является больше чем научной дисциплиной. Она создает единый язык всей Науки. Предметом исследований математики являются абстрактные объекты: число, функция, вектор, множество, и другие. При этом большинство из них вводится акcиоматически (аксиома), т.е. без всякой связи с другими понятиями и без какого-либо определения.
Таким образом информация в математике не входит в число предметов исследования математики. Тем не менее слово «информация» употребляется в математических терминах – собственная информация и взаимная информация, относящихся к абстрактной (математической) части теории информации. Однако, в математической теории понятие «информация» связано с исключительно абстрактными объектами – случайными величинами, в то время как в современной теории информации это понятие рассматривается значительно шире – как свойство материальных объектов.
Связь между этими двумя одинаковыми терминами несомненна. Именно математический аппарат случайных чисел использовал автор теории информации Клод Шеннон. Сам он подразумевает под термином «информация» нечто фундаментальное (нередуцируемое).
В теории Шеннона интуитивно полагается, что информация имеет содержание. Информация уменьшает общую неопределённость и информационную энтропию. Количество информации доступно измерению. Однако он предостерегает исследователей от механического переноса понятий из его теории в другие области науки.
"Поиск путей применения теории информации в других областях науки не сводится к тривиальному переносу терминов из одной области науки в другую. Этот поиск осуществляется в длительном процессе выдвижения новых гипотез и их экспериментальной проверке."
(К. Шеннон. Бандвагон).
В юриспруденции Правовое определение понятия «информация» дано в федеральном законе от 27 июля 2006 года № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» (Статья 2): «информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления».
Закон «Об информации, информационных технологиях и защите информации» определяет и закрепляет права на защиту информации и информационную безопасность граждан и организаций в ЭВМ и в информационных системах, а также вопросы информационной безопасности граждан, организаций, общества и государства.
В теории управления (кибернетике), предметом исследования которой являются основные законы управления, то есть развития систем управления, информацией называются сообщения, получаемые системой из внешнего мира при адаптивном управлении (приспособлении, самосохранении системы управления)
Основоположник кибернетики Норберт Винер говорил об информации так:
"Информация — это не материя и не энергия, информация —- это информация". Но основное определение информации, которое он дал в нескольких своих книгах, следующее: информация - это обозначение содержания, полученное нами из внешнего мира в процессе приспосабливания к нему нас и наших чувств.
Эта мысль Винера дает прямое указание на объективность информации, т.е. её существование в природе независимо от сознания (восприятия) человека.
Современная кибернетика считает информацию объективным свойством материальных объектов и явлений порождать многообразие состояний, которые посредством фундаментальных взаимодействий материи передаются от одного объекта (процесса) другому, и запечатлеваются в его структуре.( В.М.Глушков, Н.М.Амосов и др. "Энциклопедия кибернетики". Киев. 1975 г.)
Материальная система в кибернетике рассматривается как множество объектов, которые сами по себе могут находиться в различных состояниях, но состояние каждого из них определяется состояниями других объектов системы. В природе множество состояний системы представляет собой информацию, сами состояния представляют собой первичный код, или код источника. Таким образом каждая материальная система является источником информации.
Понятие информации предполагает наличие двух объектов - источника и потребителя. Для того, чтобы информация могла быть передана от источника потребителю, состояния источника должны быть каким-то образом отображены во внешней среде, воздействующей на приемные органы потребителя. Отображение состояний источника на внешней среде называется кодированием, материальный носитель, на который переноситься информация источника - сигнал.
Итак, подведя итог изложенному выше, информацию можно разделить на виды специализированные по различным критериям, по предназначению, и в зависимости от формы представления. Представим их общий перечень :
Способ восприятия
- визуальная — воспринимаемая органами зрения.
- аудиальная — воспринимаемая органами слуха.
- тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами.
- обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами.
- вкусовая — воспринимаемая вкусовыми рецепторами.
2. Форма представления
- текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка.
- числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия.
- графическая — в виде изображений, предметов, графиков.
- звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём.
3. Предназначение
- массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором понятий, понятным большей части социума
- специальная — содержит специфический набор понятий, при использовании происходит передача сведений, которые могут быть не понятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках узкой социальной группы, где используется данная информация.
- личная — набор сведений о какой-либо личности, определяющий социальное положение и типы социальных взаимодействий внутри популяции
- социальная информация - совокупность знаний, сведений, данных и сообщений, которые формируются и воспроизводятся в обществе и используются индивидами, группами, организациями, различными социальными институтами для регулирования социального взаимодействия, общественных отношений и процессов.[34].
"С позиций информационного подхода к социальной информации следует относить информационные модели, которые определяют хотение, опасение, намерения, информационные и реальные действия отдельных людей по отношению к человеческому (социальному) окружению; интеграция этих моделей в социальных системах различной величины и сложности; отражение интегрированной сложности общественной модели в индивидуальном сознании.[50] Далее следует коррекция социальных моделей, как на нижнем, так и на верхнем, уровнях информации — люди меняют своё поведение в зависимости от смены идей, законов, правил, а смена идей, законов, правил происходит с учётом изменившегося поведения людей.( "Социум как единство социальной энтропии-негэнтропии" Каплунов Владимир Александрович интернет-портал Философия.ru)
Социальная информация низшего уровня представляет собой модели хотения, опасения, намерения, информационного и реального действия одного человека по отношению к другому человеку. То, что хочет один человек передать другому человеку, каким образом это передать и исполнение намерений информационным и реальным действием — это только одна сторона обменных процессов, происходящих между двумя людьми. Другая сторона обменных процессов будет представлять собой информацию о том, что ожидает этот человек от другого человека в качестве его хотения, его опасения, его намерения, его информационного и реального действия.
Такой обмен социальной информации, есть управление человеком человека (в явной или неявной формах)[50].
Поскольку люди объединены в группы, то существует групповая социальная информация — социальная информация семьи, нации и общечеловеческая социальная информация. Соответственно существует хотение, опасение, намерение информационное и реальное действие семьи, нации, человечества в целом.
Собственно хотение, опасение, намерение, информационное и реальное действие являются социальной информацией в описании с помощью тех или иных информационных средств. В своём реальном бытии эти феномены получают иной и различный статус как информационный акт вида: «модель — реальность — ответ (ДА или НЕТ)».
Так хотение есть психологический феномен, как некоторое свойство индивида, как ощущение какой-то «нужды» отдельным человеком. Опасение есть ощущение возможной опасности со стороны внешней среды, угрожающей жизни и свободе личности, семьи, нации, всему человечеству.
Намерение представляет собой также психологический феномен, но более оформленный в виде «потребности», когда ясна и цель, и возможный набор средств реализации цели для отдельного человека.
Информационное действие это объявление о намерении. А реальное действие это реализация намерения, реализация моделей преобразования социальной среды для достижения цели всё тем же отдельным человеком в виде информационного акта. На этом уровне индивидуального (Я) психологическая информация изучается психологами и описывается специфическим языком психологии. Насколько психология это делает адекватно действительным мотивам человеческой деятельности, отражаться будет на уровне рассмотрения социальной информации.
На уровне социальной информации психологическая информация трансформируется во взаимодействие многих, по крайней мере, — двух индивидов, и получает иные обозначения величин социального действия, иную размерность и иной язык описания, хотя «на стыке» этих разных наук возможно взаимопроникновение терминов. Большинство людей руководствуется в социальных взаимодействиях «здравым смыслом», в составе которого научная социальная информация занимает очень скромное место. Собственно «здравый смысл» и следует понимать как подлинную социальную информацию, поскольку всё течение жизни людей определяется ею, а не степенью приобщённости к научному знанию, даже там, где научное знание составляет значительную компоненту «здравого смысла».
Внутри каждой группы социальная информация имеет различный потенциал «напряжённости» информационных процессов — члены семьи имеют различный статус и субординацию с разной мерой ответственности; нация делится на социальные слои со своей специфической информацией; общечеловеческая информация оказывается интегрированной, составленной из национальных информационных блоков; и вся эта конструкция пронизана индивидуальной человеческой информацией с индивидуальным потенциалом хотения, опасения, намерения и действия. Социальная информация, таким образом, оказывается очень сложным конструктом, сложность которого объясняется не только сложностью отношений между, говоря словами Гегеля, частным и всеобщим, когда частное с всеобщим имеет различное измерение, в зависимости от уровней этого всеобщего, но и от самого характера социальной информации — будет ли она носить предельно энтропийный характер, как, например, неоформленная общественная идея (или отсутствие таковой), когда потребность в идее выражена как «тоскующая лень», как неясное хотение; или будет носить предельно негэнтропийный характер в виде теоретической концепции, намерения по реализации этой концепции, указания, требования, технологической карты и самого технологического процесса в действии [50].
Социальная информация, находящаяся в информационных центрах различных по уровням всеобщего, является «слепком» с интегрированной информации, включающей в себя все нижележащие уровни социальной информации, и одновременно подверженной воздействию общечеловеческого уровня социальной информации. Этот слепок может быть самой разной степени «чёткости».
Отдельный человек обладает своим собственным социальным опытом, то есть индивидуальным массивом информации, и сведениями о социальном опыте группы, к которой он принадлежит, нации, к которой он принадлежит, сведения о социальном опыте всего человечества. Индивидуальный социальный опыт может быть оценен как энтропия, как культурный феномен, и измерен, то есть, оценен как количество информации большее или меньшее в сравнении с социальным опытом другого человека в группе, нации, во всём человечестве. Оценка культурного (информационная энтропия) потенциала отдельного человека происходит без детализации, интуитивно, — результат выражается в виде полярной оценки: «свой-чужой».
Основой для измерения количества информации (цивилизационного потенциала) является наличие оформленных и осознаваемых моделей намерения и действия человека по отношению к тому или иному информационному центру (человеку, группе или социальному институту).
Такие модели приняты в социуме по соглашению как необходимые, и составляют в своей завершённой форме понятие права. Все модели социального поведения — и культурные, и цивилизационные, — поляризованы по отношению к всеобщей цели «ЖИТЬ» по признаку «ДОБРО-ЗЛО». Культурные (энтропийные) модели не структурированы (континуальны), и представляют собой, так называемые, «общие» понятия, как, например, «красота-безобразие», «высокое-низкое», «справедливость-несправедливость» и др.
В силу своей всеобщности эти модели консервативны (вечны), и никогда до конца не могут быть наполнены конкретным содержанием, по отношению к которому они оказываются «информационным полем», поляризующим конкретное поведение социальной единицы по признаку ДОБРО-ЗЛО в конкретном историческом пространстве-времени (здесь -сейчас), но продолженном в прошлое и будущее и в другое пространство. В силу своей всеобщности эти модели и воспринимаются из вне, и передаются в социум интуитивно (чувственно), поскольку восстановление логической конструкции, связывающей данное событие с иным временем и с иным пространством, оказывается чаще всего невозможным. Цивилизационные (негэнтропийные) модели представляют собой директивную информацию о должном и не должном поведении в конкретном историческом пространстве-времени и в конкретном пространстве-времени данной социальной единицы, представленную в виде повторяющихся (постоянных) требованиях, действий (в семье, в неформальной группе) или в виде документов в социальных институтах (правила, инструкции, законы).
«Информационный подход» предполагает наличие двойственности во всякой единичной сущности.
Поэтому социальная информация может быть (а иногда и должна быть) представлена как единство социальной энтропии и социальной негэнтропии.
Теоретические основы применения информационного подхода к социальным явлениям были разработаны в рамках Брюссельской школы во главе с бельгийским ученым русского происхождения И.Пригожиным.
Социальная всеобщая энтропия представляет собой множество (n) социальных моделей и действительных вещей, когда-либо существовавших в прошлом, случайно (не тотально) существующих сейчас и существующих в описании будущего на всём пространстве обитания человечества. Может быть выделена местная (локальная) социальная энтропия, которая, тем не менее, имеет явную или неявную связь с общей энтропией. Если быть достаточно строгим при определении понятия «культура», то социальная энтропия может быть отождествлена с этим понятием, поскольку под культурой понимается всё то, что создано человечеством в его социальной деятельности.[50].
Сейчас трудно себе представить какое-либо природное пространство, не затронутое человеческой, (социальной) деятельностью, хотя бы в фантазиях. Поэтому любое взаимодействие с природными факторами оказывается социальным, то есть, через человеческое посредство, как через собственность какого-то социума. Отсюда становится понятной размерность всеобщей социальной энтропии — бесконечность времени и пространства, (ограниченная, правда, полётом человеческой фантазии). Социальная энтропия, как уже говорилось, в своих общих понятиях поляризована по отношению к всечеловеческой цели «ЖИТЬ» по признакам добра и зла.
Такая поляризации вообще возможна только при наличии фактов социального поведения, которые могут быть в согласии с всечеловеческой целью или противоречить ей. Социальный опыт подсказывает, что социальная энтропия в некотором, достаточно большом, объёме пространства-времени наполнена событиями «добрыми» и событиями «злыми» в равной степени. (Напомним из теории информации, что энтропия максимальна при вероятности противоположных исходов события равной 0,5).
Человеческий опыт подсказывает, что созданные человеком вещи со временем разрушаются, а число родившихся людей в среднем равно числу умерших людей в достаточно большом объёме пространства-времени социума. [42].
Таким образом, следует признать, что и культура, и, следовательно, социальная энтропия содержат в себе равное количество событий ДОБРА и событий ЗЛА. (Заметим, что в соответствии с такой позицией «информационного подхода», отождествление культуры с благостным началом как с безусловным добром нелогично). Поляризация социальной энтропии происходит под влиянием чувства отрицания «естественного» хода вещей (действие множителя log pi в формуле информационной энтропии). Как только человек вскричал: «Не-е-т!», он следом стал искать возможность изменить естественный ход вещей при помощи таких моделей, которые могут продлить либо во времени, либо в пространстве существование того, чего он хочет. Вот это чувство отрицания непрочного прошлого в соединении с осознаваемой вероятностью достижения лучшей, чем прежде и лучшей чем у других, цели есть то, что принято называть «волей» — pi log pi.
Социальная негэнтропия Социальная негэнтропия как математическая формула почти идентична социальной энтропии, но противоположна по знаку и по характеристике «событий». Поэтому к социальной негэнтропии (к цивилизации) следует относить некоторое ограниченное в пространстве-времени социума число социальных моделей, принятых в данном социуме под действием воли по соглашению, которые выделены из локальной социальной энтропии (может быть даже из всеобщей социальной энтропии) в качестве директивных.
Такие модели, будучи реализованными, представляют собой в общем виде «технологию» жизни социума, наполненную техническими средствами обеспечения жизненных потребностей людей и моделями их управления (в том числе научными); наполненную моделями социальных связей, обеспечивающих эффективное использование технических средств и занятость людей в процессе производства социальной негэнтропии.
Социальная негэнтропия «встраивается» в социальную энтропию, и они в своём единстве представляют собой бытие социума. Единство (непротиворечивость двух сущностей) бытия социума обеспечивается наличием всеобщей цели «ЖИТЬ» и её согласованность с «миницелями» каждой системы низшего порядка — семьи, группы, фирмы, корпорации, государства, содружества государств. [50].
Каждая из «миницелей» является «слепком» с всеобщей цели и обладает информационным потенциалом значимости или воли (pi log pi). Поэтому в бытии социального негэнтропийного образования возможно достижение значительного информационного потенциала; настолько значительного, что действие всеобщего потенциала оказывается неощутимым. (Для такого случая Н. Бердяев произнёс слова о «смерти культуры»).
Но ослабление действия всеобщего потенциала, который предназначен всего лишь для обеспечения предвидения, не отменяет действие второго начала термодинамики. Поэтому достижение некоторой социальной системой «могущества», необходимо рождает разность информационных потенциалов по отношению к отставшим в развитии социальным системам.
Эта разность социальных информационных потенциалов является причиной социального движения такой силы, которая пропорциональна разности потенциалов. Силы социального движения направлены во все стороны, но определяющий вектор действует там, где существует наибольшая разность информационных потенциалов.
В качестве меры противодействия экспоненциальному росту, например, корпораций в некоторых социумах с достаточно мощным потенциалом предвидения принята прогрессивная шкала налогообложения и антимонопольное законодательство, что вместе с правом работников по найму на требования по улучшению условий жизни гармонизирует процесс развития социума.[50].
Для отдельного человека бытие в социуме означает множественность (n) возможностей по реализации жизненных потребностей. В этом смысле бытие в социуме представлено энтропией, состоящей из множества событий, вероятность реализации (pi) которых зависит от личной воли и личного умения в той среде, которая несёт в себе возможность выбора — «всеобщего свободы» — по выражению Гегеля. Поэтому величина социальной энтропии будет тем больше, чем больше возможных событий она обещает — больше товаров на рынке, больше рабочих мест, больше транспортных и информационных связей и т. д.; в конечном итоге, больше свободы выбора. (В этом смысле придание выражению «рост социальной энтропии» негативной оценки нелогично, так как эта часть социальной энтропии поляризована полем ДОБРА).
Негэнтропийная часть бытия человека в социуме есть действительное удовлетворение его жизненных потребностей выбором из социальной энтропии возможностей. Некоторая стабильная часть жизненных потребностей человеком в социуме так или иначе удовлетворяется. Это означает, что социальная модель реализуется с вероятностью близкой к единице в ожидаемом размере пространства-времени. При росте социальной энтропии во внешней среде (например, при увеличении разнообразия и количества товаров на рынке) возникает разность информационных потенциалов между стабильной индивидуальной моделью и энтропией предложения на рынке.
В результате происходит замена индивидуальной потребительской модели на модель с большей информационной ёмкостью, реализация которой может произойти, а может и не произойти в действительном пространстве-времени индивидуального бытия. Такое изменение вероятности реализации модифицированной модели рождает чувство неудовлетворённости. В этом случае можно говорить о росте отрицательной социальной негэнтропии. О росте отрицательной социальной негэнтропии можно говорить и в том случае, когда вероятность реализации социальной модели какого-либо социального института (например, суда) «опрокидывается» (суд выносит неправосудное решение).
По математическому закону обращения знаков отрицательная социальная негэнтропия переводится в пространство-время энтропии социума, поляризованное полем ЗЛА.
Социальная информация передаётся с помощью различных информационных средств, которые принято называть языком. При этом оказывается, что энтропийной части социальной информации соответствуют энтропийные средства, а негэнтропийной части негэнтропийные средства. Например, энтропийное психологическое состояние человека, обозначаемое как «настроение», транслируется в социум мимикой, позой и ритмикой дыхания. Индивидуальному настроению соответствуют песни, а социальному настроению соответствуют фундаментальные музыкальные произведения. Жесты могут быть неопределёнными, относящимися к «настроению», а могут обозначать непосредственное действие защиты или насилия. Слово в человеческом языке несёт в себе двойную возможность сообщения. — оно может обозначать социальную энтропию (например, «социальная справедливость») и может нести предельно негэнтропийную директивную информацию (например, «дай»). В любом случае язык служит для управления человеком человека или человеческими массами. Можно выделить две составляющих управления — энтропийную и негэнтропийную.
Энтропийная составляющая управления относится к тому свойству управления, которое называется «предвидением» (свойство информации); негэнтропийная составляющая относится к непосредственному директивному управлению (энергетическому, а в пределе к силовому). В семье, как в элементарной социальной единице, способы (следовательно, и языки) управления детьми континуальны — равновозможны на ранних стадиях существования семьи, затем начинают доминировать силовые способы управления, энергетические и информационные. В социуме равновозможность языков управления также наблюдается на ранних этапах развития. Затем по мере развития, которое можно в явном виде проследить на примере развития Запада, начинают доминировать «силовые» способы управления, затем энергетические и, наконец, информационные[50].
Силовые способы управления, внутри социума достигают своего апогея с применением силовых машин в производстве социальной негэнтропии (средств обеспечения жизни).
Во внешних отношениях, силовые способы управления, чаще всего, означают захват некоторого пространства, где производится негэнтропия или защиту своего пространства, где производится негэнтропия. В это время возникает новый язык — язык науки, содержащий энтропию общих понятий и негэнтропию математического описания физических явлений с доминированием в физике понятия силы.[50].
Энергетические способы управления начинают доминировать в период, когда в физике произошла замена парадигмы силы на парадигму энергии.
Это период бурного развития капитализма в Европе и США. В управлении производством социальной негэнтропии стал тотально использоваться язык денег. Язык денег оказывается необыкновенно удобным, так как он предельно континуален, то есть, способен выражать и отражать элементарные трудовые действия, приводящие к созданию необычайно крупных вещей, сравнение производства которых с мелкими вещами было бы (при отсутствии денег) просто невозможным в процессе обмена. Язык денег несёт двойную функцию — функцию информации и функцию энергии максимально определённую.
Информационная функция денег заключается в том, что деньги содержат в себе сведения об энтропии жизни, то есть сведения о том, что требуется, по словам К. Маркса, — для «воспроизводства рабочей силы», и из этого требования возникает средняя величина заработной платы[50].
Негэнтропийность информации денег о процессе производства продукта определяется на рынке через огромную множественность информационных актов купли-продажи. Таким образом, информация, содержащаяся в деньгах, наиболее полная, поскольку содержит в себе как энтропию жизни, так и негэнтропию процесса производства.
Информация, содержащаяся в деньгах, есть потенциальная энергия до того момента, пока деньги не предъявляются в обмен на что-либо. Как только деньги предъявляются к обмену на что-нибудь — на товар, на труд, на информацию — энергетическая функция денег начинает действовать, запуская (или поддерживая) силовые, энергетические, информационные процессы. Поскольку негэнтропийная составляющая денег несёт информацию об «энергичности» процесса производства (о производительности труда), то это количество информации определяет величину энтропии жизни, понимаемую как «свободное время работника», которое, конечно же, отнюдь не свободно — «воспроизводство рабочей силы» оказывается процессом траты денег, если их достаточно для этого «воспроизводства», или трудом по ведению домашнего хозяйства и воспитанию детей самодеятельным способом, если денег нехватает[50].
Пример развития Запада и США проясняет сущность развития социума, понимаемого с точки зрения «информационного подхода» как последовательную смену фаз доминирования силовых, энергетических и информационных способов управления человеком человека со сменой доминанты «языков управления». В странах развивающихся с неразвитым производством и обменом, когда информационная ёмкость собственных денег не отражает процессов производства жизненно необходимых товаров, не может быть условий для возникновения энергетических способов управления социумом, поскольку денежный «язык» управления оказывается ложным, и зависимым от информационной ёмкости стран-доноров.
Как только вливание чужих денег прекращается, безудержная инфляция собственных денег «взрывает» процесс энергетического управления.
Попытки же сдержать инфляцию с одновременным «силовым» применением денежного языка приводят к парадоксальной задержке запуска экономики неразвившегося социума.[50]
Вообще, несмотря на то, что доминирование тех или других языков управления в различные периоды существования социума уводит в тень функции других языков, они, раз возникнув, продолжают существовать и употребляться незаменимо. Особенно это относится к собственно человеческому языку, который, разделившись на множество специфических языков, тем не менее, сохраняет общую коммуникативную функцию.
Поэтому представляется несомненным, что информационная фаза развития человеческого общества будет характеризоваться доминированием человеческого языка, который будет изменён так, чтобы понизить барьеры между специфическими знаниями (религия, философия, науки) для возможности взаимопроникновения знаний разных сторон человеческой жизни.
Дело в том, что всеобщечеловеческая цель «ЖИТЬ», если даже будет описана математически, потребует «расшифровки» для того, чтобы она могла стать целью каждого человека.
Информационный период развития социума, следовательно, будет представлять собой период доминанты знания, выраженного на языке понятном для всех (с сохранением национального состава) поскольку, как заметил один из английских философов еще в XVIII веке — «просвещённым народом управлять легко».
Всеобщее знание, доступ к которому облегчён социальными условиями, несомненно, понижает (или устраняет) социальные границы, наличие которых и прочность которых, являются источником социальных взрывов (экстремального поведения)"( "Социум как единство социальной энтропии-негэнтропии" Каплунов Владимир Александрович интернет-портал Философия.ru) . [50].
Таким образом в ходе этого небольшого экскурса, мы исследовали понятие информации и исключительную важность ее классификаций и функций на развитие цивилизации и увеличение интеллектуальных возможностей человека способных изменить свойства материи и отразиться на свойствах структуры пространства и времени.
ГЛАВА 4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Как мы уже говорили в 1 главе, все живое и в том числе человек состоит из информации. Это означает, что в конструкции пространства происходит преобразование хаотичного движения частиц в определенную организованную структуру.
В этом случае реконструкцию пространства осуществляет разум, который в свою очередь тоже состоит из информации. Но ключевая особенность разума в том, что он способен изменять информацию силой своего намерения. Чем настойчивей постоянство силы намерения, тем определеннее становится информационное поле пространства вокруг объекта, и больше возможность создания нового образа материи, который создается в пространстве и времени.
Данный процесс можно сравнить с голосом сопрано, звучащим все время на одной постоянной частоте до тех пор, пока он не вызывает раздражение слушателя и появляется желание остановить его .
Именно появление этого желания означает что, возможность голоса достигнута, но цель не реализована.
Под не достижением цели, я имею в виду что, к голосу прислушались, но он создал в пространстве особое состояние окружающих его объектов - раздражение. Раздражение это реакция одного биологического организма, на создаваемое состояние материи другим биологическим организмом, то есть исполнителем сопрано.
В нашем случае имеется в виду механическое воспроизведение голоса при помощи звукового устройства, т.к. человек как субъект вселенной, не сможет исполнять вокальную партию на неизменной частоте.
Раздражение происходит в следствии того что, законы вселенной не допускают постоянства материи, ибо только изменение материи может преобразовать какое либо творение из хаоса.
Этот процесс находится в бесконечной динамике, как и сама вселенная. И если воспользоваться теми возможностями, которые она предоставляет, то возможности становятся неограниченными.
Главным инструментом в управлении возможностями является информация. Способность управлять информациею, является основной возможностью управления структурой пространства и времени. Чем больше объем информации тем больше возможностей.
Нами рассмотрен пример неправильного использования предоставляемой возможности, но если тоже сопрано звучит с возрастающей частотой, то звучание голоса воспринимается адекватно, и с удовольствием воспринимается слушателем. Удовлетворение и наслаждение слушанием оперной арии, является реализацией возможности и исполнением проектируемого намерения.
В этом случае реализация возможности - это правильное использование информационного ресурса вселенной биологическим организмом и отражение своего намерения на изменение поведения других биологических объектов.
Наиболее подходящим примером реализации возможности, в наше время является пример программиста разработчика операционной системы Windows Била Гейтса, чье намерение сделать комьпьютер доступным для потребителя было успешно реализовано.
В то время, как многими, такая стратегия казалась недопустимой и невозможной.
Но результаты говорят сами за себя, и желание Гейтса изменить уникальность компьютера на обыденность достигнуто.
Здесь использовано правильное применение информационного поля из хаотичного состояния в целенаправленное, а образ намерения при помощи возрастающей частоты, повлиял на волновые характеристики элементарных частиц, укрепив информационную структуру модели пространства в реальное воплощение модели намерения.
Возможность сделать компьютер доступным для потребителя расценивалась многими как не возможная, но сила намерения субъекта вселенной вступила в стадию наиболее сильного информационного воздействия на явления информационно-структурной материи позволяющей с помощью гравитации создать реальное пространственное состояние материи, способное расширяться, с помощью вовлечения в этот процесс менее конкурентно способных объектов, которые принимают данное состояние как наиболее приемлемое для них, и тем самым способствуют процессу бесконечного расширения вселенной.
Распространение такого намерения, подобно действию вируса расширяющего повсеместное заражение клеток.
К сожалению, не все проявления процесса расширения вселенной имеют позитивное влияние на человека, однако знание этого процесса, и обладание полной информацией о нем увеличивает способность человека оперировать приобретенной информацией и трансформировать желаемое в достижимое.
Знание законов вселенной, является мощным оружием в арсенале субъекта вселенной.
Способность прогнозировать землетрясения, может спасти тысячи жизней, но, что воспользоваться ею, нужен самый главный компонент в этой схеме обладание информациею.
Ведь именно обладание информациею часто спасало древних греков от вторжения римлян, а ее главным источником был разум великого Архимеда.
Обладание информациею может избавить и нас от множества опасностей при наличии способности управлять ей.
Информация произвела великую революцию в процессе эволюции человеческого сознания, и за последние 100 лет от фанерных летательных аппаратов мы перешли к достижению других планет на космических кораблях.
Но что бы уметь управлять информацией как инструментом возможности, мы должны знать из какой информации состоим мы сами.
Подобно художнику знающему все цвета своей палитры, мы должны знать свой информационный арсенал.
Живые организмы состоят из органических веществ, воды и минеральных соединений. Фенотипические признаки организмов в основном определяются набором их генов, в которых записана большая часть наследственной информации. [15]/
Количество генов может варьировать от нескольких генов у простейших вирусов до десятков тысяч у высших организмов (около 30 тыс. у человека).
Носителем генетической информации является ДНК — сложная органическая молекула, имеющая форму двойной спирали. Информация на ней «записана» в виде последовательности нуклеотидов, полимером которых она является. [12].
В генетическом коде используется лишь 4 «буквы»-нуклеотида; код един для всех земных организмов. Существуют очень немногочисленные исключения из этого правила, которые являются модификациями единого кода (например, метилирование отдельных нуклеотидов).
Генетическая информация реализуется при экспрессии генов в процессах транскрипции и трансляции. Передача генетической информации от родительской клетки дочерним происходит в результате репликации (копирования ДНК комплексом ферментов).[19].
Помимо генов в ДНК имеются некодирующие участки. Некоторые из них выполняют регуляторную функцию (энхансеры, сайленсеры); функция других пока неизвестна.
Существует также очень интересная на наш взгляд теория «Волнового генома». Основатель этой теории Пётр Петро;вич Гаря;ев (род. 1 февраля 1942) .Основной труд П. Гаряева — «Волновой геном» (1994), монография, представляющая компиляцию его предыдущих статей. П. Гаряев является членом общественной организации РАЕН, общественной организации РАМТН, общественной организации Нью-Йоркская академия наук На 2010 г. существует лишь одна теория на тему «волновой генетики», рецензированная и опубликованная в русскоязычном научном журнале. [12].
В середине 90-х годов П. Гаряев опубликовал работы по проблеме создания лазера на ДНК.[11]. П. Гаряев активно распространяет своё учение, создаёт коммерческие организации, издаёт книги и статьи, участвует в конференциях и телепередачах, пишет в интернет-ресурсах, например, убеждая неизлечимо больных людей в том, что его теория может им помочь.
Одной из особенностей деятельности Гаряева, преобладающей над взаимодействием с научным сообществом, является его приверженность эзотерическим кругам и другим научным изысканиям («торсионные поля» и т. п.). Например, он поддерживает околонаучные отношения с Шиповым, Уруцкоевым, Грабовым, Мулдашевым. [1]. Согласно Гаряеву:
- большая часть информации содержится в ДНК в виде волны (какой именно волны — в разных текстах автор пишет по-разному, обычно настаивая на акустических, однако упоминая оптические, торсионные и другие); ДНК способна получать информацию, включая эмоции, из голосовой речи; молекула ДНК способна передавать информацию (например, о своей клетке) волновым путём в луч лазера (или другие «носители», техника передачи в работах Гаряева не оглашается) и принимать такую информацию, что может вызывать морфогенетические и физиологические эффекты, например, выздоровление (Симпатическая магия).[12].
После смерти живых существ, начиная с клетки и даже отдельной ДНК, на протяжении 40 дней сохраняется их фантом, способный влиять на другие тела и поля (в частности, основополагающий опыт Гаряева, по его утверждениям, состоял в том, что спектр рассеяния ДНК сохранялся и после того, как ДНК из прибора удалили); ребёнок может нести наследственную информацию от муж
Свидетельство о публикации №114010203727
Совершенно случайно обнаружил откровенный плагиат.
Начиная с конца главы 3, раздела 3.2. со слов: "С позиции информационного подхода к социальной информации следует относить модели, которые определяют... и до начала последнего абзаца этого раздела: "Таким образом в ходе этого небольшого экскурса... и т.д., весь текст представляет собой не закавыченную копию части моей книги, размещенной на сайте "Философия.ру" под названием "Социум как единство социальной энтропии-негэнтропии" (или моей статьи из Википедии "СОциальная энтропия").
Кроме откровенного воровства чужого текста, помещены ссылки на не существующие источники [19], [42].
Это что -- подготовка к "диссернету"?
Ай-яй-яй!
Каплунов Владимир Александрович.
Владимир Каплунов 22.03.2015 17:21 Заявить о нарушении
Куликов Виктор 22.03.2015 18:46 Заявить о нарушении
Куликов Виктор 22.03.2015 20:13 Заявить о нарушении
Куликов Виктор 16.12.2017 18:21 Заявить о нарушении