Николай Ситнов
В предлагаемой статье автор формулирует свои взгляды на структуру Вселенной. При помощи описанного в начале познавательного инструментария предпринимается попытка дать альтернативную трактовку ряда понятий, в частности – пространства, времени, энергии и информации. Рассматриваемая концепция позволяет объяснить некоторые явления, необъяснимые в рамках традиционного подхода к ним. Все основные положения последовательно выводятся путем рассуждений и наглядно иллюстрируются.
Одним из многочисленных следствий утверждения Декарта «Я мыслю, следовательно, я существую», взятого в качестве отправной точки всей философии, является некая делимость сущностей.
Данное утверждение имеет достаточно большое число следствий (в дальнейшем, будут приведены некоторые из них). В частности, применяя его к аппарату познания и описания мира, следует отметить, что любое элементарное высказывание, представляющее собой формулировку чего-либо, может иметь не более одного исключения. Такой подход предполагает рассмотрение этого высказывания в качестве своеобразного блока, имеющего один вход и один выход. Входным сигналом блока является исходное, рассматриваемое утверждение. Сам блок представляет собой некоторое правило, из которого существует максимум одно исключение, являющееся выходным сигналом блока. Подавая этот сигнал на вход следующего блока, можно структурировать описание любой сущности в последовательную цепь высказываний. Такой подход хорошо согласуется с известным в науке принципом, согласно которому любая верная старая теория входит в новую как подсистема, описывающая частный случай явления, составляющего для данных теорий предмет рассмотрения.
Обобщая сказанное, необходимо заметить, что указанный выше подход приводит к определенному дуализму сущностей (предметов, понятий, явлений), который можно определить следующим образом: существует нечто, а также – все остальное, кроме него. При рассмотрении этого высказывания применительно к разным сущностям, может быть каждый раз найдено (по крайней мере – для многих случаев) одно исключение.
Например, упомянутое выше утверждение Декарта о констатации мыслящим субъектом факта своего существования совсем не имеет следствием то, что существует еще что-либо. Также, рассматривая в качестве сущности всеобщее множество (всю Вселенную), можно отметить, что помимо этого множества ничего не существует.
Подобные частные случаи, однако, встречаются относительно редко. Поэтому, в процессе познания, рассмотрения различных сущностей, как правило, следует искать пары – нечто, а также то, что ему в определенном смысле противостоит. Вообще, количественно описывая что-либо системой элементарных высказываний, можно составить трехзвенную цепь последних:
1. Сущность не существует. Исключение – сущность существует.
2. Существует в одном экземпляре. Исключение – существует более чем в одном экземпляре.
3. Существует в некотором количестве экземпляров, превышающем единицу.
Возникает вопрос – в каком, вообще, количестве экземпляров может при этом иметь место сущность, если говорить о каких-то фундаментальных категориях. В общем случае, это количество ничем не ограничено. Следовательно, сущность может быть представлена бесконечным числом экземпляров. Таким образом, рассматривая фундаментальные категории сущностей, логично оперировать лишь тремя числами – ноль, единица и бесконечность.
Основываясь на упомянутом выше дуализме, целесообразно определить некоторые пары понятий, которые в дальнейших рассуждениях будут являться базовыми. Существование пары «объект-процесс» следует все из того же декартовского высказывания о мыслящем субъекте. Имеется объект, которым может считать себя этот мыслящий субъект, и процесс его
И, наконец, еще одной парой является «энергия-информация». Сам по себе мыслящий субъект являет собой некоторую сущность, характеризуемую рядом параметров. Рассматривая окружающий мир, можно сделать вывод о том, что все объекты и процессы также имеют какие-либо параметры. Объекты, например, могут характеризоваться массой, объемом, плотностью и т.п., процессы – временной продолжительностью отдельных стадий протекания. Все это информационные характеристики. В данной связи следует вспомнить учение Аристотеля о вещах и воплощенных в них идеях. Не существует и не может существовать объектов и процессов, которые бы не обладали информационными характеристиками. Поэтому, логично предположить, что объекты и процессы есть ни что иное, как информация. Мировая совокупность информации являет собой информационное поле Вселенной. Таким образом, то, что мы называем объектами и процессами, есть их описания в информационном поле.
Рассуждая о том, что же представляет собой информация, нельзя не отметить, что все объекты и процессы являются в определенном смысле неоднородностями. Объект – это неоднородность пространства, процесс – неоднородность времени. Очевидно, что указанное понятие – неоднородность – является в определении информации ключевым. Это означает, что данное определение может иметь следующий вид: информация – это абсолютная неоднородность.
Такое определение, конечно, является намного более широким, чем то, что используется обычно, например, применительно к системам связи и передачи данных. Информация предстает как описание мира, имеющихся в нем объектов и процессов. Весьма интересно рассмотреть под данным углом зрения некоторые распространенные явления. Перемещение объекта в пространстве можно представить, как изменение состояния другого, более крупного, объекта, включающего в себя всю траекторию перемещения первого. Таким образом, перемещение первого объекта представляет собой изменение описания в информационном поле второго объекта. Необходимо отметить, что указанное перемещение есть процесс. Поэтому изменение описания объекта в информационном поле представляет собой появление описания в этом поле процесса.
Существует обширная категория явлений, которую принято называть передачей энергии. Последняя, однако, также обладает информационными характеристиками. Можно высказать предположение о том, что при так называемой передаче энергии в действительности передается информация о ее использовании, а сама энергия равномерно распространена в пространстве и имеется изначально в необходимом количестве в любой его точке. Следую вышеприведенному принципу дуализма понятий и категорий, необходимо подобрать пару для информации. Поскольку составляющие пару категории в определенном смысле являются противостоящими, то естественно предположить, что, если характерным качеством информации является неоднородность, то второй элемент пары наоборот должен обладать однородностью. Последняя является ключевым понятием в его определении. Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод, что таким элементом является энергия. Таким образом, энергия – это абсолютная однородность.
Итак, в мире нет ничего, кроме энергии и информации. Рассуждая об их распределении в пространстве, можно сказать, что в бесконечно малом объеме пространства, являющем собой точку, содержится, по-видимому, один бит информации. Так как составляющая с последней пару энергия имеет обратные свойства, можно предположить, что каждая отдельно взятая точка пространства «ассоциирована» с бесконечно большим количеством энергии – всей энергией Космоса, в то время, как суммарная энергия, «ассоциированная» со всеми точками пространства является бесконечно малой.
Вернемся, однако, к пространству и ко времени. Первое из них, с которым мы имеем дело в обыденной жизни, является, как известно, трехмерным, второе – одномерным. Имея в виду то, что параметры фундаментальных категорий могут описываться лишь числами ноль, единица и бесконечность, можно сделать следующие выводы:
1. Существующие в нашем видимом мире «измерения» пространства составляют лишь небольшую часть имеющегося их числа, которое равно бесконечности.
2. Поскольку время есть «пространство процессов», и возможно инверсное рассмотрение связки объект-процесс (то есть можно мысленно поменять их местами), то время как таковое тоже является многомерным, причем количество его «измерений», также как и в случае пространства, бесконечно.
Что же такое «измерение» как категория размерности пространства и времени? Известно, что математика оперирует также и многомерными (n-мерными, где n>3) пространствами. Однако, человеку, являющемуся трехмерным существом, на первый взгляд весьма трудно их себе вообразить.
Наглядно проиллюстрировать такое пространство можно, обратившись к языкам программирования, позволяющим организовать многомерные массивы. Известно, что память (ОЗУ) компьютера представляет собой набор ячеек, каждой из которых присущ определенный адрес. Таким образом, совокупность ячеек памяти представлена в адресном пространстве линейно нарастающей последовательностью адресов и может в определенном смысле рассматриваться как нечто одномерное. А средства языков программирования дают возможность создавать в этой памяти многомерные массивы. Поэтому, анализируя этот пример, логично сделать вывод, что «измерение» любого пространства (и времени) есть ни что иное, как последовательность доступа к его элементам.
Назовем множество всех элементов, составляющих Вселенную, всеобщим множеством. Оно имеет пространственный и временной аспекты, причем каждый из них включает в себя все элементы множества. Тогда можно предложить относительно наглядную модель пространства и времени, представив каждый из упомянутых аспектов в виде прямой – совокупности пронумерованных точек-элементов. Нумерация элементов является условной. «Измерения» пространства и времени различаются порядком следования элементов всеобщего множества. Для наглядности, можно расположить указанные прямые перпендикулярно, наподобие осей декартовой системы координат (однако не следует их путать с последними).
Рассматривая пространство и время в данном ракурсе, можно заметить, что между ними не существует заметного различия. Единственной проблемой здесь является существование специфических свойств времени, к числу которых принадлежат его однонаправленность, а также некоторая, свойственная ему, скорость течения. Возникает вопрос – являются ли эти свойства имманентными самому феномену времени, или они лишь характеризуют его в пределах нашего видимого мира. Принято считать, что время задает последовательность состояний объектов, которая обусловлена причинно-следственными связями. Последние, однако, можно рассматривать логически обусловленными только в контексте видимого мира, к которому привязано наше сознание.
Здесь следует обратить внимание еще на одну пару фундаментальных категорий: «хаос-порядок». Хаос можно рассматривать как случайный процесс (характеризуемый, однако, рядом параметров). Предположим для простоты, что его функция автокорреляции аппроксимируется функцией Дирака. Тогда каждое следующее состояние системы, в которой происходит такой процесс, является абсолютно независимым от предыдущего, то есть можно констатировать отсутствие в системе причинно-следственных связей. Таким образом, теоретически может существовать система, которая, находясь в рамках нашего одномерного и однонаправленного времени, не подчиняется закону причинности. Это означает, в частности, возможность рассмотрения обратного течения времени, для которого детерминированные процессы превращаются в хаотические. Следовательно, указанная выше однонаправленность времени является лишь частным случаем.
В этой связи, вообще, следует отметить, что хаос и порядок являются взаимопереходящими категориями. Порядок является таковым только в определенном детерминирующем контексте. В дальнейшем данный вопрос будет подвергнут более детальному анализу.
Второе свойство времени – присущая ему скорость течения – также не является чем-то постоянным. Из теории относительности А. Эйнштейна известно, что скорость течения времени в системах отсчета, связанных с движущимися с разной скоростью объектами, различна. Кроме того, достаточно интересно рассмотрение субъективного восприятия времени.
Допустим, имеется некоторый гипотетический наблюдатель, летящий с заданной скоростью на небольшой постоянной высоте над абсолютно ровной зеркальной поверхностью. Эта скорость воспринимается наблюдателем субъективно, согласно угловой скорости перемещения под ним неоднородностей поверхности. Но, поскольку, поверхность, как было указано, не имеет никаких неоднородностей, то отсутствует и воспринимаемая наблюдателем скорость его перемещения.
Теперь предположим, что вдалеке от наблюдателя на поверхности появилась неоднородность. Очевидно, что поскольку угловая скорость ее перемещения относительно наблюдателя зависит от расстояния до нее и от высоты полета, то и субъективно воспринимаемая наблюдателем скорость своего перемещения будет в этом случае относительно низкой. Максимальной она окажется лишь в момент нахождения наблюдателя над этой неоднородностью.
Предположим, что этот наблюдатель (в качестве которого лучше представить, например, специальное электронное устройство) не имеет собственных датчиков времени (часов) и ориентируется во времени только по той скорости, с которой перемещаются относительно него различные объекты (неоднородности) упомянутой поверхности, расстояние между которыми и их размеры известны наблюдателю. В этом случае скорость хода времени наблюдателя будет тем больше, чем ближе к нему находится неоднородность. Следует отметить, что последнюю, в данном случае, можно рассматривать как некий источник особого излучения, интенсивность которого характеризует скорость хода времени.
Таким образом, ни однонаправленность, ни скорость хода как таковая, как и ее постоянство, не являются неотъемлемыми характеристиками времени. Возникает вопрос о правомерности выделения пространственного и временного аспектов всеобщего множества, и, как следствие, деления сущностей на объекты и процессы. Из приведенного выше анализа следует, что такое деление можно рассматривать как условное. Принадлежность размерности всеобщего множества к категории пространства или времени является таковой только в контексте нашего сознания.
Видимый мир есть одно из представлений всеобщего множества, обладающего бесконечным числом временных и пространственных «измерений». При этом можно считать, что каждое такое представление есть результат некоторых преобразований вида (некоторого восприятия) всеобщего множества. В качестве иллюстрации можно взять телевизионную систему. Следует заметить, что здесь происходит преобразование вида трехмерного мира в двумерное изображение при помощи проекции и преобразование пространственной позиции точки изображения во временную позицию соответствующего элемента видеосигнала в пределах кадра (и обратно) в процессе развертки. Таким образом, здесь существует три вида преобразований – пространство-пространство (проекция), а также пространство-время и время-пространство (развертка). Переходя к общему случаю и проводя аналогию между пространством и временем необходимо отметить, что существует еще одно преобразование: время-время, представляющее собой временную проекцию. Возможность этого преобразования обусловлена тем, что время, как и пространство, является многомерным.
Вопрос о том, что такое элемент пространства и элемент времени, является весьма важным. Уже упоминалась «точка» пространства, несущая один бит информации. Теория физического вакуума [1] дает ответ на этот вопрос. В рамках этой теории рассматриваются некие элементы, характеризуемые единственным параметром – одним из двух возможных направлений вращения, каждое из которых можно поставить в соответствие одному из состояний информационного бита.
Приведенный выше анализ, фактически отождествляющий понятия пространства и времени, относится, однако, по-видимому, к наиболее общему случаю. Поскольку сложившиеся восприятие времени и понятие процесса (в частности – сознания и
Ранее было показано, что любая сущность есть описание таковой в информационном поле. Любое поле, как известно, есть распределение некоторой величины в пространстве. В контексте приведенных выше рассуждений, имея в виду специфику рассматриваемых феноменов, можно сформулировать следующее определение: информационное поле есть совокупность описаний всех сущностей посредством состояний элементов всеобщего множества.
Описание сущности в информационном поле является ее своеобразным идентификатором, отличающим ее от других сущностей. Очевидно, что возможно описание двух совершенно одинаковых сущностей, разнесенных в пространстве (времени). В этом случае, признаком, отличающим одну сущность от другой, является их пространственное (временное) расположение. Следует заметить, что две таких сущности могут быть рассмотрены как система, также являющаяся сущностью и обладающая своим набором характеристик.
Если бы имелась возможность создать два абсолютно одинаковых на всех структурных уровнях описания чего-либо в информационном поле, то они соответствовали бы одной сущности. Это позволяет сделать предположение о наличии «ассоциативной связи» сущностей, которая тем сильнее, чем больше соответствуют друг другу описания данных сущностей. Такое предположение позволяет объяснить ряд явлений, часть которых в настоящее время относится к разряду аномальных. К подобным явлениям можно причислить, например, телепатию.
Имеются также некоторые научно доказанные факты, находящиеся в соответствии с данными представлениями. Речь идет о так называемой квантовой телепортации [2, 3], которая получила экспериментальное подтверждение.
Термин «телепортация», взятый из фантастики, в настоящее время используется и в научной литературе. В 1935 году А. Эйнштейном и его сотрудниками – Б. Подольским и Н. Розеном была высказана идея, согласно которой между двумя квантовыми объектами после их разделения сохраняется подобие информационной связи, благодаря чему квантовое состояние одного из этих объектов мгновенно передается на другой. Расстояние между ними может быть любым. Второй объект при этом становится аналогом первого, который исчезает. Это получило название эффекта (парадокса) или канала Эйнштейна - Подольского - Розена (ЭПР). Принят также термин «квантовая нелокальность».
Экспериментальная реализация ЭПР-канала была осуществлена двумя группами исследователей – из университетов в Инсбруке и Риме, под руководством Антона Цойлингера и Франческо Де Мартини соответственно.
Вообще, рассмотрение взаимосвязи близких по параметрам сущностей является весьма интересным и имеет, по мнению автора, большое практическое значение. Допустим, что существует некоторая достаточно большая совокупность элементов, каждый из которых может находиться в состояниях A или B, причем их описания в информационном поле отличаются незначительно. В свете сказанного выше можно предположить, что между ними имеется «ассоциативная связь». Это означает также существование в системе данных элементов положительной обратной связи, поскольку состояние большинства элементов, через цепочки наиболее близких по параметрам, распространяется на все остальные, удерживая систему в одном из двух устойчивых состояний. Предположим теперь, что один или несколько элементов перешли в результате внешнего воздействия в другое состояние. Тогда в это же состояние перейдет и некоторое количество следующих элементов, параметры которых наиболее близки к параметрам первых. Может начаться лавинообразный процесс перехода элементов в противоположное состояние. Актуальность учета описанного эффекта является тем более высокой, чем выше идентичность создаваемых элементов.
Вопрос о том, что первично – материя или сознание – является одним из наиболее важных в философии. Сознание можно рассматривать как процесс. Выше была показана определенная условность выделения временного и пространственного аспектов всеобщего множества, а также то, что объекты и процессы образуют один класс, который имеет информационные характеристики и общий объединяющий признак – наличие структуры. Таким образом, являясь весьма многоплановым, вопрос о первичности материи или сознания, по крайней мере в одном из рассмотрений может быть сведен к вопросу о первичности информации и ее носителя, который, в соответствии с изложенными выше положениями, также является описанием такового в информационном поле, то есть информацией предыдущего структурного уровня организации. Поэтому очевидно, что решение проблемы в данном ее рассмотрении сводится к поиску первичного элемента, находящегося на первом структурном уровне. Таковым как раз и является упомянутый ранее элемент всеобщего множества, элемент физического вакуума, способный хранить один бит информации. На этом уровне информация и ее носитель являются эквивалентными.
Подводя некоторый итог приведенному выше анализу можно отметить, что всеобщее множество представляет собой набор элементов, каждый из которых кодирует один бит информации. Можно определить бесконечное количество порядков доступа к этим элементам. Каждый такой порядок представляет собой какое-либо «измерение» пространства или времени. При этом особо следует подчеркнуть то, что такие «измерения» могут включать в себя лишь часть элементов всеобщего множества. И это, по мнению автора, является интересным при рассмотрении вопросов, связанных с так называемой темной материей [4]. Причем, упомянутые подмножества элементов могут пересекаться.
Данный принцип, по-видимому, имеет характер общесистемной закономерности. На всех уровнях организации систем можно выделить случаи взаимопроникновения и взаимосвязи. Последняя имеет место тогда, когда среда взаимодействий является нелинейной.
Рассмотрим простой пример. Возьмем электрическую лампочку и, подвесив ее на длинных проводах, подключим к источнику тока. Получилась система, называемая электрической цепью. Теперь придадим лампочке ускорение таким образом, чтобы она начала качаться на своих проводах. Очевидно, что в этом случае мы имеем дело с системой, называемой маятником. Нетрудно видеть, что две этих системы, имеющие общие компоненты, не имеют взаимосвязи (если не учитывать некоторые «тонкие» эффекты, как, например, давление света, которые в данном случае можно не рассматривать). Теперь включим последовательно с лампочкой электромагнит, разместив их рядом, и начнем раскачивать их над стальной поверхностью. В данном случае будет иметь место и влияние тока в цепи на движение маятника, и обратное влияние – движения на ток. То есть системы, имеющие общие компоненты, стали взаимосвязанными.
Подобных примеров можно привести достаточно много. Для характеризации таких ситуаций можно ввести условные понятия пространства взаимодействий и плоскости взаимодействий. Системы, расположенные на различных плоскостях взаимодействий, являющихся параллельными, не имеют прямой взаимосвязи, тогда как, если плоскости пересекаются, какая-либо связь возможна. Однако, даже в случае расположения систем на параллельных плоскостях, возможна косвенная связь находящихся на них систем через системы, имеющие место на непараллельной им плоскости.
Вообще, весь мир есть совокупность взаимосвязанных систем. Их можно выделить на любом структурном уровне организации, в сферах, относящихся к предметам рассмотрения всех наук и, конечно же, философии. Системы как таковые могут быть выделены и в области объектов, и в области процессов. Сами уровни структурной организации могут являться компонентами систем. Теория систем в настоящее время приобрела весьма развитую форму.
Здесь необходимо заметить, что наличие конкретных сущностей в пределах всеобщего множества является следствием их ограниченности. Создание чего-либо есть введение ограничений. В самом деле, изоморфная среда представляет собой некую базу для реализации абсолютно всех возможностей. И в то же время она не содержит информативных компонентов, представляющих собой какие-то объекты (процессы). Формирование в ней объектов (процессов) очерчивает определенные области, ограничивая возможности их пределами.
В ходе данного анализа понятие «информация» предстает уже не как «абсолютная неоднородность», но как описание определенных сущностей. В этой связи необходимо упомянуть известное в теории информации понятие энтропии, трактуемое как мера неопределенности и характеризующее информацию количественно. Под неопределенностью здесь понимается неизвестность информационного сообщения, передаваемого, например, по каналу связи, на приемном конце последнего.
Следует отметить, что энтропия, рассматриваемая в данном смысле, есть величина относительная. В случае с линией связи, передаваемое сообщение имеет разную степень известности для гипотетических наблюдателей, расположенных на сторонах передачи и приема. Можно привести еще один пример. Допустим, имеется какой-либо формирователь длинной псевдослучайной битовой последовательности, причем каждый следующий бит информации на его выходе появляется в результате подачи на его вход тактового импульса от генератора. Очевидно, что тактовую последовательность импульсов можно рассматривать в данном случае как входной сигнал устройства, преобразуемый в его выходной сигнал. Сигнал генератора, если его представить как битовый поток, имеет энтропию, близкую к нулю, тогда как энтропия выходного сигнала формирователя достаточно велика. Однако, такое утверждение не является безусловным и зависит от контекста рассмотрения каждой из последовательностей. При взаимном сравнении сигналов нетрудно заметить, что сигнал генератора, будучи рассмотренным относительно выходного сигнала данного формирователя, является столь же хаотичным, как и сигнал формирователя, рассмотренный относительно сигнала генератора. Указанные два сигнала связаны через детерминирующий контекст формирователя и являются в этом контексте одинаково информативными.
Обобщая приведенные утверждения, можно сделать следующий вывод: любая хаотическая система имеет детерминирующий контекст. Таким образом, несвязный набор элементов (их система), рассмотренных в одной совокупности пространственных и временных «измерений», может иметь вполне осмысленный вид и представлять собой какую-либо сущность в другой такой совокупности. С точки зрения стороннего наблюдателя, энтропии этих систем являются одинаковыми, но для наблюдателя, расположенного во второй совокупности «измерений», энтропия будет существенно более низкой, чем для наблюдателя в первой совокупности. Это дает возможность сформулировать еще один, следующий вывод – при произвольном делении системы на две составляющие, они оказываются информационно-эквивалентными, если рассматривать каждую из них в детерминирующем контексте другой части. Создание сущностей можно рассматривать как перераспределение энтропии наборов элементов между определенными совокупностями «измерений».
В заключении следует подчеркнуть, что рассмотренная концепция выражает лишь мнение автора, который, кстати, не претендует на абсолютную оригинальность всех своих высказываний. Обсуждая данную тематику, следует упомянуть, например, работы [5, 6].
Возможно, какие-либо дополнительные данные подтвердят, или опровергнут представленные в статье выводы. Автор надеется, что эти идеи послужат кому-то поводом для исследований, в том числе – за рамками текущей научной парадигмы. И для конструктивных дискуссий, в которых, как известно, может родиться истина.
Список литературы
-
Шипов Г.И., Теория физического вакуума. – М.: фирма "НТ–Центр", 1993. – 362 с.
-
Гордон А.Г. Квантовая телепортация // http://www.mi.ras.ru/~volovich/lib/vol-acc.htm
-
Ллойд С., Энджи Д. Сингулярный компьютер // В мире науки. Физика февраль 2005 №2.
-
Сивченко О., О возможных составляющих тёмной материи // https://habr.com/ru/articles/748120/
-
Демин А.И. Информация как всеобщее свойство материи // http://prvinform.narod.ru/
-
Парадигма дуализма: пространство - время, информация - энергия / А. И. Демин. - 2-е изд. - Москва : URSS : ЛКИ, 2011. - 317, [1] с. : ил. - (Relata Refero). - Библиогр.: с. 318 (19 назв.). - ISBN 978-5-382-01294-0 : Б. ц.
Автор: NSitnov