Базовые науки естествознания называют иногда отраслями современного естествознания, которые включают физику, химию, геологию и биологию. В совокупности они составляют структуру наук о бытие. В свою очередь каждая отрасль имеет свою структуру, идентичную базовой, что обусловливает отсутствие резких граней между различными отраслями, взаимопроникновение, взаимосвязь, взаимовлияние ранее обособленных наук. Таким образом, основная отрасль естествознания подразделяется в соответствии с изучаемыми ею более частными формами движения материи (энергией) на ряд научных дисциплин.
В качестве примера рассмотрим структуру физики. В современной физике выделяют:
– мегамир (мир космических размеров);
– макромир (масштабы, соизмеримые с размерами человека);
– микромир (мир малых размеров).
Каждому из этих миров присущи различные особенности, свойства и законы, оказывающие различное влияние на реальность, ее энергетический потенциал.
В мегамире для получения результатов за конечное время скорость зондирующих сигналов должна быть близка к максимально доступной – скорости света. В этом мире энергия (масса) одного и того же тела существенно зависит от того, где происходит ее измерение, например в движущейся или неподвижной системе отсчета. При этом время течет с разной скоростью, линейные размеры тела меняются в разных системах отсчета, а магнетизм представляет собой релятивистское проявление электрических взаимодействий.
В макромире для релятивистской физики надо, чтобы скорость V распространения сигнала (тела) была близка к скорости света С. Существует область, где отношения V/C и h/S (см. микромир) одновременно стремятся к 1. Процессы, протекающие в ней, изучаются квантовой теорией поля и другими науками.
Микромир изучается квантовой механикой, его законы отличаются от макро– и мегамира. Особенность состоит в том, что скорость распространения сигнала (тела) h/S близка к единице (т. е. h/S → 1), где S – действие, механическая величина, характеризующая движение частиц, численно она может быть оценена как произведение пройденного телом пути на его импульс; h – постоянная Планка.
Таким образом, мы ввели области допустимых состояний, Ωi , в которых выполняются соответствующие законы без погрешностей (рис. 1.10). Только в том случае, когда определим достоверно x и у, мы будем утверждать истинность их выполнения без погрешностей. Пока ответа на этот вопрос не существует, и потому нам необходимо использовать первичные и вторичные показатели достоверности знаний, введенные в работе [15].
Рис 1 10
Структурные уровни знаний. Знания, на основе которых мы можем строить прогнозы явлений природы и управлять процессами своей жизнедеятельности согласно этим прогнозам, включают в себя принципы и законы. Сегодня в качестве основных рассматривают принципы инвариантности и симметрии. Принципы устанавливают качественную картину бытия, законы – количественную.
Принципы бытия лежат в основе процессов целеполагания, здесь формируется цель объектов бытия и бытия в целом. Законы обеспечивают методы и пути достижения цели. Бытие обеспечивает целесозидание согласно принципам и законам. Итог целесозидания есть явления, например, в виде новых объектов. Реальность формируется согласно своей структурно-функциональной системности, результаты которой приведены на рис. 1.11. Эта системная реальность творит иерархию динамических систем бытия.
Рис. 1.11
В динамических системах справедлив принцип триединства. Поэтому бытие как динамическая система должна содержать энергию E(t), информацию J(t), массу m(t) в своем единстве, т. е. потенциал θ = (E,J,m). Динамических систем, в которых нет хотя бы одной из указанных компонент, не существует.
Учитывая, что энергия – источник движения (информация – организатор), можем полагать, что она есть базовая основа или первоисточник бытия. Обязательным условием существования динамических систем является наличие свободной энергии. Отсутствие свободной энергии, когда динамическая система тратит все на компенсацию внешних возмущающих факторов, является предкритической ситуацией. Так, эгосфера как динамическая система, согласно своей генетической программе, всегда откладывает до 20 % от полученной пищи, даже если она на пайке концлагеря. Биосфера имеет свободную энергию [11]. Во всякой экономической системе, в том числе банке, обеспечивается запас.
Введем в качестве базового понятия меру состояния динамической системы, необходимую при разработке математической модели показателей риска и безопасности динамической системы. В качестве меры состояния динамической системы примем ее потенциал θ(t) = (E(t),J(t),m(t)), где E(t), J(t), m(t) – энергия, информация, масса соответственно. Энергия E – это характеристика носителя (вещества) совершать различные работы в различных пространствах состояния динамической системы. Информация J – это характеристика системы, отражающая ее структурно-функциональные свойства как динамической системы. Масса т – мера запаса энергии данной динамической системы, ее потенциально-энергетическая характеристика.
Основная проблема бытия состоит в том, что критерий его реальности не сводится к чувственной достоверности. Поэтому достоверное знание об объектах бытия имеет место в ограниченных областях бытия, которые утрачивают истинность за их пределами [15].
Для изучения реальности, представляющей собой иерархическую динамическую систему, введем ряд понятий, обусловленных взаимодействием динамических систем иерархии, включающих:
– взаимодействие между различными уровнями;
– взаимодействие между уровнями одного порядка двух различных динамических систем.
Каждое такое взаимодействие должно быть описано своим типом энергии из общей совокупности.
Определение 1. Обобщенная энергия Е* системы – это способность системы совершать обобщенную работу А*.
Определение 2. Обобщенная работа A* = {GL*} в пространстве состояния иерархии систем реальности – это взвешенное с помощью весовой функции G движение L*, совершаемое системой.
Определение 3. Обобщенная свободная энергия Е*с системы иерархии характеризует ту часть Е*, которую она может отдать в среду, не нарушая своих функциональных возможностей, обусловленных падением энергетики как семантической сети.
Определение 4. Энергетика – это семантическая сеть, структура которой соответствует энергетическим потокам иерархической системы, представляющая собой вектор-функцию времени в пространстве состояния иерархической системы.
Семантическая сеть – обобщение графа, структура, содержащая совокупность узлов и дуг различного типа.
Каждый i-й человек как динамическая система обладает энергией Еi, информацией Ji, массой тi, т. е. потенциалом θi = (Ei,Ji,mi) (рис. 1.12). На рисунке: ni – количество людей, обладающих значением потенциала θi. Отличия θi несомненны и всем известны. Каждая динамическая система, созданная человеком, обладает энергией Еi, информацией Jj, массой тj, т. е. потенциалом θj = (Ej,Jj,mj).
При этом, например, автомобили различных марок отличаются энергетическим потенциалом, массой и информационными возможностями, заложенными создателем.
Рис. 1.12
Каждая динамическая система бытия человека обладает определенным потенциалом, благодаря которому реализуются ее функциональные возможности: движение согласно Е, реализация цели функционирования согласно J, при обязательном наличии массы m ≠ 0.
Человечество создает энергетику, которая порождает различные объекты бытия с различной энергией, создавая энергетику материального и духовного мира.
В своих крайностях θ обладает либо только энергетическим потенциалом θэ, т. е. θэ = (Е,0), где J = 0, либо только информационным θи, т. е. θи = (0,J), где Е = 0.
