8. Синергетика – теория самоорганизации систем

«Тот, кто совершает открытие, видит то, что видят все, и думает то, что никому не приходит в го-лову».
Альберт Сент-Дьерди
Хорошо известно, что вода играет в жизни всех жи-вых существ основополагающую роль. Но так уж получи-лось, что до самого последнего времени были справедливы слова американского биохимика, лауреата Нобелевской премии Альберта Сент-Дьерди о том, что биология и ме-дицина забыли о воде или никогда не знали о ней, точнее «биология еще не открыла воду».
И только в последнее время стало приниматься во внимание то, что действительно все эти взаимодействия мо-лекул друг с другом осуществляются не в некой абстракт-ной воде, как в совокупности громадного числа молекул Н2О, а что сама вода, как многоуровневая структурирован-ная субстанция, играет важнейшую роль в том, что проис-ходит в живой клетке и в любом организме.
В любой воде существуют довольно устойчивые по-лимерные структуры, так называемые кластеры. В литера-туре, посвященной квантовой химии, приводится много разнообразных структур водных кластеров. Блокируясь друг с другом, они могут достигать громадных размеров, включая в себя сотни молекул воды (Martin Chaplin, 2006; Мосин [60]; Воейков, 2007).
33
Мартин Чаплин − автор икосаэдрической модели во-ды. Согласно этой модели, вода состоит из кластеров, включающих 1820 ее молекул. Этот огромный икосаэдр, в свою очередь, состоит из 13 более мелких структурных образований (Martin Chaplin, 2006). Американский химик К. Джордан (1933) предложил свои варианты «квантов воды», состоящих из шести ее мо-лекул. Эти кластеры могут объединяться друг с другом и со «свободными» молекулами воды за счет экспонированных на их поверхности водородных связей. В настоящее время существуют несколько десятков теорий строения воды, в том числе Зенина (1994), Чаплина (Martin Chaplin, 2006), Джордана (Tsai C.J., Jordan K.D., 1993), Бульенкова (1988, 1990) и других. В них предлагают-ся разные варианты строения кластеров, но это не означает, что это не соответствует действительности. Наоборот, такое разнообразие строения кластеров воды и их динамические переходы указывают на то, что их самоорганизация проте-кает в рамках очень большого числа аттракторов. Вместе с тем, все эти модели имеют одну общую черту – количество молекул воды, включаемых в них на разных уровнях струк-турообразования, по-разному описывается рядом авторов. Особенно ярко этот феномен проявляется в рамках модели строения кластеров воды по Зенину (1994), в кото-рой количество молекул воды в кластерах на всех пяти уровнях структурообразования определяется синергетиче-ским универсальным масштабно-инвариантным сценарием перехода от «хаоса» к «порядку» и обратно во фрактальных системах «каскадом удвоения периода Фейгенбаума» (Кроновер, 2000).
Этот универсальный сценарий в природе проявля-ется в процессах самоорганизации материальных систем, устойчивые состояния которых количественно описыва-ются определенными «числами Фибоначчи»4 (ЧФ), нахо-
4 ЧФ представляют собой ряд чисел, начиная с единицы, каждое из которых является суммой двух предыдущих.
34
дящимися по отношению друг к другу в «Золотой про-порции»: ф=1,618... Причем отклонение числа молекул воды в реальном кластере от соответствующего ЧФ (иде-альный «фрактал»5) обратно пропорционально устойчи-вости данного кластера. Найденная закономерность по-зволяет интерпретировать ее как меру пространственно–временной энергетической устойчивости водной систе-мы, и использовать ее для расчета «эффективной длины стороны» кластеров воды. В пособии «Нелинейная дина-мика (синергетика) в химических, биологических и био-технологических системах» (2009), в главе самообразо-вание «живых систем» российскими учеными Якутского государственного университета им. М.К. Аммосова рабо-ты профессора Зенина (1994) и японского исследователя Масару Эмото (2007) были научно обоснованы. Было показано, что звуковые и цветовые колебания через водную среду воздействуют на биохимические процессы, происходящие в живом организме, и, таким образом, вода является центральным персонажем во всех процессах, обеспечивающих его жизнедеятельность.
Объединяя все вышеперечисленное в части меха-низмов самоорганизации на добиологическом (химиче-ском) этапе эволюции живых систем и самоорганизации сред (прежде всего водных) протекания биохимических процессов, можно предложить следующее определение понятия «живые системы». Это – «диссипативные6 нели-нейные фрактальные структуры воды, ограниченные диссипативными нелинейными фрактальными структу-рами липидов, взаимоуправляемые нуклеиновыми кисло-тами (ДНК, реже РНК) и продуктами их трансляции (од-новременно инструментами реализации управляющей функции генетической информации) – белками».
5 Фрактал бесконечнаая самоподобная геометрическая фигура, каждый фрагмент которой повторяется при увеличении или уменьшении масштаба. 6 Диссипативная система (или диссипативная структура, от лат. dissipatio «рассеиваю, разрушаю») это открытая неравновесная система. Термин «диссипативная структура» введен Ильей Романовичем Пригожиным.
35
На наш взгляд тот факт, что вторая сигнальная сис-тема И.П. Павлова функционирует за счет водной среды, имеющей свойство хранить информацию, и то, что она воздействует на биохимические процессы нашего орга-низма, признан во всем мире. И только у нас в России наши ведущие специалисты не признают этот факт.
Напомним, что фрактальное множество – самопо-добная структура – один из «горячих» объектов совре-менной науки.
Рис. 2. Множества Мандельброта
Рис. 3.. Примеры множеств Жюлиа
Рис. 4. Один из четырех фрагментов геометрического узора Божественной пропорции золотого сечения) матрич-ного текста в стихотворной форме А. Алексеева.
36
Следующий рисунок – «Архимедова спираль». В ней
наши далекие предки усматривали «Божественную пропор-цию золотого сечения» как деяние Творца. И если мы с Ва-ми вникнем глубже в эту фундаментальную математиче-скую идею того времени, то прикоснемся к величайшей тайне мироздания. Сейчас практически любая наука базиру-ется на математике, и золотая пропорция используется практически везде в своем арифметическом виде, например, в программировании, физике, генетике, но оно также со-держится в числе и т.д.
Отдельные индивидуумы (художники, поэты, музы-канты и другие творческие личности с духовным мировоз-зрением) не только слышат музыку, но и видят ее в цвете.
Числа Фибоначчи еще IY–Y вв. до н.э. имели названия – «Золотые треугольники» и «Божественная пропорция зо-лотого сечения».
Рис. 5. Архимедова спираль
Мало того, некоторые великие люди даже стихи пи-сали в рамках «Золотой пропорции».
Начнем с величины стихотворения, то есть количест-ва строк в нем. Казалось бы, этот его параметр может из-меняться произвольно. Однако оказалось, что это не так. Например, проведенный Н. Васютинским анализ стихо-творений А.С. Пушкина с этой точки зрения показал, что размеры стихов распределены весьма неравномерно; ока-залось, что Пушкин явно предпочитает размеры в 5, 8, 13, 21 и 34 строк (числа Фибоначчи).
Также оказалось, что именно алгоритмом Мандельб-рота пользуется природа, создавая свои шедевры – фракта-лы «золотой пропорции» – от клеточного генома, с его че-редующимися фракталами из последовательностей пурино-
37
вых и пиримидиновых оснований, комплементарно взаимо-
действующих в молекуле ДНК.
Рис. 6.
Предлагаем сравнить отдельные фрагменты фракталь-
ных изображений Мандельброта, Жюлиа и спираль Архи-
меда (рис. 6) с геометрическими узорами матричного тек-
ста (рис.7) в стихотворной форме А. Алексеева, составлен-
ного на основе Божественной пропорции золотого сечения.
Рис.7.
Изображение отдельных фрагментов орнамента не-
много изменены.
Также необходимо отметить, что цвета в орнаменте
38
изменяются по часам и дням. Не случайно на многих православных иконах оклады и нимбы святых имеют оттиск геометрического узора.
Природа величины «золотой пропорции» вытекает из простой математической модели итерации7 чисел Фибонач-чи. При этом отношения значений чисел «(n+1)/n» и «n/(n+1)» в ряду Фибоначчи дают ряды затухающих коле-баний при асимптотическом приближении к иррациональ-ным числам 1,6180339... или 0,6180339... – значениям «зо-лотого соотношения». Божественная пропорция золотого сечения наблюда-ется также и в звукопередаче, в музыкотворчестве, в био-ритмах, физике, медицине. Однако не будет преувеличени-ем сказать, что это не просто игра с числами, а самое важ-ное математическое выражение природных явлений из всех когда–либо открытых. И вновь, возвращаясь ко второй сигнальной системе Павлова, необходимо отметить научное открытие Альфреда Томатиса [59, 93]. Французский отоларинголог Альфред Томатис при-шел к поразительному заключению, обнаружив, что клетки мозга заряжаются энергией не путем метаболизма, а за счет энергии звука. Он установил, что ухо предназначено не только для того, чтобы слышать, но и чтобы питать энерги-ей разум и тело. Также Томатис выяснил, что мы привыкаем слушать в рамках звукового спектра нашего родного языка. В результате воспринимаем музыку совершенно по-разному. «О церковной основе нашего языка и о том, что нужно изучать церковнославянский язык, о христиан-ской нравственности и вечной красоте…» Д.С. Лихачев
7 Итерация это многократное повторение некоторой математической опера-ции (сложение, вычитание, умножение и т.п.) или действия (повторение одно-го и того же слова, символа и т.п.),
39
В славянских языках спектр воспринимаемых звуков включает как очень низкие, так и очень высокие частоты. Область же, например, американских и английских гораз-до уже.
Если латинский алфавит сравнить с кириллицей, то, согласно числу символов (букв), кириллица по звукоряду превосходит латинский алфавит более чем на 35%. В музы-кальном соотношении по мелодичности звукоряда кирил-лица больше латиницы почти на две октавы, что способст-вует увеличению цветового спектра, творческого процесса и лучшему восприятию информации у славян по отношению к англоязычным народам.
Особенно хотелось бы отметить, что кириллица – по фонетике, символам и церковнославянской основе является уникальным инструментом, в котором заложена гармониза-ции звуков (Божественная пропорция золотого сечения).
В любом алфавите заложен математический код. Каж-дая буква, как и нота, несет вибрацию, имеет свой отсчет и цвет. Этот математический код на уровне подсознания вы-полняет роль цветовой матрицы, и при правильной орфо-графии, строе речи и речитативе эта цифровая матрица при-обретает разноцветную форму геометрического узора.
В кириллице буквы: А – 1, В – 2, Г – 3, Д – 4, Е – 5 и т.д. Эта нумерация букв в дальнейшем нам понадобится при
разборе кодов, символов и чисел Пифагора (Божественной пропорции).
Соблюдение звукоряда родного языка – кириллицы является одни из главных требований при создании тера-певтических (матричных) текстов.