ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.10.2020
Просмотров: 12444
Скачиваний: 247
света, и массы микрочастиц, близкие к нулю, в механике Ньютона не имеют описания.
Релятивистская квантовая механика (СТО и ОТО Эйнштейна) и ее основоположники Планк, Бор,
Гейзенберг, Шрединберг, Борн и др. частично решили проблему обобщения классической механики
на случай скоростей, близких к скорости света, и масс частиц, близких к нулю. Однако это
обобщение рассматривает лишь квантовый характер поведения микрочастиц, логически описанный
и математически формализованный на случай ограниченной области энергетического (крайнего,
граничного) проявления микроявлений. Квантовая механика совершенно не рассматривает
детерминированную непрерывность информациогенных процессов микромира, которые являются
основой (причиной) квантовых (крайних, граничных) энергетических явлений, как следствий
континиумных информациогенных процессов во Вселенной.
На основании изложенного в настоящей главе материала сделаем следующий весьма важный
вывод. Доинформациологическая физика рассматривала
159
все процессы и явления на основании природы, т.е. рождения и образования тех или иных
элементарных частиц, атомов, молекул и т.д. Информациологической физике предстоит
пересмотреть свои принципы природы (земных условий), в основе которых заложены
материалистические подходы, сдерживающие рассмотрение физикой не только
материального мира (как частного случая), но мира вакуума, информации и таким образом
Вселенной в целом.
Если физика станет на позиции генерализационно-единого информацио-логического подхода,
оставив материалистический подход, как частный случай, и начнет рассматривать все явления и
процессы не с позиций сил, действия, взаимодействия, энергии, противодействия, энергодействия и
т.д. и т.п., а с позиции вакуума, его информационно-математических нульматериальных точек, их
самоотношений, конформных самоотображений, соотношений, взаимоотношений и т.д., то
дальнейший прогресс в познании Вселенной и раскрытии ее тайн физике обеспечен.
160
Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М., 1987.
Окунь Л.Б. α,γ,β...Z. M., 1985. С. 19.
Стоцкий Л.Р. Физические величины и их единицы. М., 1984. С. 168.
Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитания, т. 1, М., 1977. С. 71.
::
Глава V
Информациологическая химия
5.1. Информациологическая сущность химии
и химических процессов
В настоящее время однозначного мнения о происхождении слова химия нет. Однако современное
значение химии происходит от латинского слова chimia и фактически является общепринятым во
всем мире. Химия (область естествознания) - это наука о веществах, их составах, строениях,
свойствах и законах превращения одних веществ в другие.
Ввиду того, что в химии определилось много научных направлений, например, физхимия,
химфизика и т.д., дадим информациологические определения физических и химических процессов.
Физическим процессом мы будем называть такой процесс, который приводит к механическому
взаимодействию тел и к изменению (физических свойств) агрегатного (твердого, жидкого,
газообразного) состояния веществ (тела), его цвета, запаха, плотности, температуры кипения или
плавления, электропроводимости или теплопроводимости, но не приводит к изменению его
химического состава.
Химическим процессом (реакцией) называется такая химическая реакция, при которой происходит
изменение состава, структуры и физических или химических свойств вещества (тела), а также
превращение одних веществ в другие с изменением структуры молекул, но без изменения атомов, в
результате чего образуется одно или несколько новых веществ.
Кроме перечисленных выше физических свойств вещества (тела) отличаются химические свойства,
определяемые взаимодействиями или невзаимодействиями веществ. Например, водород обладает
следующими химическими свойствами: он вступает в реакцию только при большой энергии; при
обычных температурах вступает в реакцию только с очень активными металлами; с другими
металлами и неметаллами водород ступает в реакцию при повышенной температуре или
освещении. Химические свойства воды, например, заключаются в том, что она реагирует (вступает
в реакцию) со многими активными металлами при обычных температурах, а с менее активными
металлами вода реагирует (соединяется) при высоких температурах. Химические изменения
(процессы) всегда вызывают физические изменения в природе.
161
Изложенный выше краткий анализ химических явлений позволяет сделать следующие
информациологические выводы. Все химические процессы (реакции) и свойства веществ - это
исключительно относительные (информационные) явления природы и относительные понятия в
науке, т.е. не было бы отношения (информации), например, одного вещества с другим веществом, -
не было бы образования одного или нескольких новых веществ. Следовательно, химия, как одна из
фундаментальных наук, своей практической стороной как нельзя прекрасно подтверждает основные
законы информациологии. Действительно, без отношений атомов, молекул и, таким образом,
веществ между собой не будет никаких химических процессов, потому что отношения веществ – это
информация между ними и информация одному веществу о другом веществе и наоборот. Очевидно,
что все химические процессы и свойства веществ (тел), молекул и атомов имеют единую
фундаментальную информационную основу: есть информация - есть процесс, есть свойства; нет
информации - нет процесса, нет свойств.
162
5.2. Информациологическая сущность законов химии
Как было показано в предыдущем параграфе, все химические процессы и свойства веществ имеют
исключительно информационное начало. Очевидно, и все законы химии, теоретически и
экспериментально доказанные, были открыты их открывателями безусловно только на основе
проанализированной и обобщенной информации о тех или иных химических процессах, имеющих
место в природе и в практике человеческой деятельности. Так, закон сохранения массы вещества,
открытый М.В. Ломоносовым в 1748 г. и А. Лавуазье в 1789 г., говорит о том, что масса веществ,
вступающих в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся после реакции. На примере этого
закона очень хорошо видно, что, только получив неоднократную информацию (знание) в процессе
экспериментов и обобщив ее, стало возможным сформулировать закон сохранения массы вещества.
Мы знаем, что каждое вещество состоит из информационных структур молекул, а каждая молекула
состоит из информационных структур атомов. В результате реакции структуры молекул могут
меняться, меняя тем самым физические свойства веществ, вступающих в реакцию, также может
меняться количество молекул, но общее количество атомов при химических реакциях всегда
остается неизменным, т.е. сколько атомов вступило в реакцию, столько и осталось после реакции. В
этом и заключается Информациологическая сущность закона сохранения массы вещества. На
примере этого закона очень хорошо объясняется Всемирный закон сохранения информации.
Действительно, каждый атом имеет отношения (информационное поле) с другими атомами.
Количество информации между всеми атомами до реакции I
д
, естественно, будет равно количеству
информации I
п
между всеми атомами после реакции (I
д
= I
п
), так как количество атомов по закону
сохранения массы неизменно. Следовательно, неизменно и количество информации. Однако закон
сохранения массы не соблюдается в
162
ядерных реакциях, при которых обнаруживается дефект массы ядра, определяемый из
следующей формулы:
Δm = [Z∙
т
(p) + N∙
т
(
n
)]-
т
(ядра), (5.1)
где Z - заряд ядра (число протонов в ядре). Заряд ядра равен порядковому (атомному)
номеру химического элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева;
т(р) -
масса
протона ядра;
т(п) -
масса нейтрона ядра; N - число нейтронов в ядре. Следует отметить,
что Всемирный закон сохранения информации соблюдается как в макромире, так и в
микромире, т.е. и в ядерных реакциях.
Важным свидетельством функциональной зависимости химических явлений и свойств веществ от
информации является периодический закон Д.И. Менделеева, который открыт им в 1869 г. и
определяет информациологическую сущность периодической системы химических элементов. В
основе периодического закона лежит периодическая (информационно-функциональная)
зависимость физических и химических свойств элементов, формул и свойств образуемых ими
простых и сложных соединений от величин зарядов атомов элементов. Поскольку величиной заряда
атома определяется принадлежность этого атома к тому или иному химическому элементу, то
основой периодичности свойств элементов является величина заряда ядра каждого атома. Кроме
того, в связи с тем, что с увеличением заряда ядра увеличивается соответственно количество
электронов в атоме (на соответствующих энергетических уровнях) и периодически повторяется их
строение на внешнем энергетическом уровне, что в свою очередь приводит к проявлению
информационно-функциональной (периодической) зависимости свойств химических элементов.
Таким образом, свойства элемента и его положение (место) в периодической системе зависят от
основной величины, которой является заряд атомного ядра. Изменение свойств химических
элементов с увеличением заряда ядра не совершается непрерывно в одном направлении, а носит
дискретный (периодический) возвратно-поступательный характер свойств с определенными
количественными и качественными различиями.
Если аналогичным образом проанализировать другие основные законы химии такие, как закон
постоянства состава вещества, закон кратных отношений, закон Авогадро, закон объемных
отношений и т.д., то мы придем к выводу, что в основе всех законов химии лежит информация -
фундаментальное явление Вселенной.
Следует отметить, что химия, вероятно, больше чем другие дисциплины,количественнее и
качественнее исходит из информационной сущности процессов и явлений природы.
Доказательством информациологической сущности ее является, например, определение веществ в
смеси такими безразмерными величинами, как массовая доля, мольная доля, объемная доля газов,
относительная атомная масса элемента, относительная молекулярная масса соединения,
относительная плотность газов и др. Это крупный шаг к дальнейшему применению в химии
универсальной Информационной Системы Единиц измерения на основе фундаментальной сущности
информации (отношений) и безразмерных величин, определяемых из отношений соответствующих
значений свойств, характеристик или величин тех или иных элементов, веществ, тел или процессов
природы и общества в целом.
163
Параграф написан при участии информациолога Харитона А.Г
::
::
Глава VI Информациологическая математика
6.1. Математические основы информациологии
Развитие математики стало жизненной потребностью общества. И чем более развитым общество
становилось, тем более тонкие его и природы информационные закономерности открывала ему
математика на протяжении веков. В наше время быстрых реакций на явления окружающего мира,
совершенно иных производительных сил и производственных отношений наступил перелом в
математике - переход от математики абстрактной к информационной
Информация - это неисчерпаемый резерв повышения производительности труда, снижения его
себестоимости; это мощный рычаг преобразования самой природы, поднятия на новую ступень
развития производительных сил, производственных отношений и таким образом - всего мирового
сообщества в целом.
Информационная математика должна стать одним из трех краеугольных камней (помимо трудовых
ресурсов и информационно-вычислительных мощностей), которые призваны обеспечить
совершенно новый уровень научно-технического прогресса и неуклонный переход к единому
мировому информационно-сотовому сообществу.
Многие разделы математики сыграли большую роль в машиностроении, авиации, металлургии,
химии, горно-добывающей промышленности, строительстве, других отраслях народного хозяйства и
в естественных науках. Информационный анализ развития математики свидетельствует об
интенсивном ее применении и появлении новых направлений, имеющих прикладное применение в
физике, химии, биологии, астрономии, экономике и в сфере управления. Математика из абстрактной
науки превращается в информационно-естественную науку, имеющую широкое прикладное
значение.
С целью рационального выбора и правильного применения математического аппарата с учетом его
информационно-хронологического анализа, а также для дальнейшего обобщения и
прогнозирования основных направлений развития математики во всех областях науки и практики
составлена информационно-математическая таблица (ИМТ, табл. 6.1), которая позволяет легко
провести анализ и сгруппировать в соответствии с УДК в отдельные группы, имеющие важное
значение и приложение формулы, теоремы, структуры, уравнения и другие
164
информационно-физические, математические, механические, логические элементы,
методы, формулы и закономерности. Кроме того, применение ИМТ дает наглядное и
логическое представление о взаимоувязке отдельных формул и методов, способствующих
синтезу различных систем и их структур, позволяет прогнозировать и развивать новые
способы, модели и в целом аппарат математики, который, нужно признать, нуждается в
капитальном расширении, глубоких научных проработках, в создании
многофункциональных алгоритмов и программно-целевых структур, в системном и
многоаспектном практическом их приложении.
Систематизация, классификация и информатизация в математике должны сыграть особую роль в
дифференцированном и совокупном изучении информационных характеристик и параметров
математических элементов, их свойств, признаков, зависимостей и связей с другими элементами,
послужат дальнейшему развитию таких новых наук, как информационная физика, информационная
биология, информационная химия и других, а также обеспечат интенсификацию научно-
технического прогресса в целом.
Классификация и систематизация математики, создание ее информационной таблицы считается не
только нормальным явлением, но и неизбежным. Таким же образом должна быть произведена
классификация и систематизация всех наук, открытий и законов природы, общества и Вселенной в
целом.
Дальнейшее совершенствование структуры ИМТ на основе генерализационного (всеобщего)
информационного подхода, как всеобщей методологии научного познания, будет способствовать
прекращению хаоса в ненужной повторной квазиматематизации отдельных вопросов, которая не
имеет ни научного предвидения, ни практического приложения. ИМТ должна избавить научных
работников и их оценителей от лишнего функционального многообразия, семантико-синтаксической
сложности и запутанности аналитических выражений, часто сводящихся скорее всего к
"философской" математической эквилибристике, чем к законченным прикладным заключениям и
апробированным рекомендациям. Со временем, информационно очистив дальнейшее развитие
математики от "философско"-математического хаоса, запутанности и эквилибристики, отбросив
аналогичное прошлое, можно создать такую ИМТ, которая будет удобным научным пособием для
исследователей и инженеров, являющимся как бы таблицей умножения в информационно-физико-
математической теории и практике, аналогичной таблице Менделеева в химии. ИМТ станет мощным
эвристическим приемом в теоретических исследованиях и, вместе с тем, будет способствовать
интенсивному развитию строгости и дисциплинированности логического мышления и
соответственно конкретности приложения определенных разделов математики.
Количество элементов ИМТ, естественно, должно пополняться наподобие пополняющихся
современных "красных книг". Если фактическое N и возможное количество
К
информационно-
математических элементов (ИМЭ) ИМТ можно записать в виде отношения N≤K, то второй знак
отношения "≤" достоверно поставить справа от
К
сегодня невозможно, так как верхняя граница
К,
очевидно, никогда не будет иметь конечного раз и навсегда определенного значения. ИМТ может
представлять собой упорядоченное множество ИМЭ, которые
165