Princip 9 Funkcional'nye yachejki i sootvetstvuyushchie im funkcioniruyushchie edinicy vseh organizacionnyh urovnej imeyut razlichnyj period vremeni sushchestvovaniya v strukture dannogo sistemnogo obrazovaniya. Na etom principe postroeny vse funkcional'nye izmeneniya, a takzhe vremennaya prodolzhitel'nost' funkcionirovaniya fizicheskih, himicheskih, biologicheskih i dazhe social'nyh sistem.
   Tak, esli molekula vody po kakoj-libo prichine raspadaetsya na otdel'nye atomy, to tri ee fn. yachejki prekratyat svoe sushchestvovanie, v to vremya kak fshch. edinicy - dva atoma vodoroda i atom kisloroda - zajmut pustuyushchie fn. yachejki drugih sistemnyh obrazovanij dannogo organizacionnogo urovnya. Naprotiv, pri okislenii serovodoroda H2S fn. yachejku atoma sery zanimaet atom kisloroda, v to vremya kak sera v svobodnom vide vypadaet v osadok.
   Takim zhe obrazom my smozhem prosledit' cheredovanie fshch. edinic - belkov v sootvetstvuyushchih fn. yachejkah organicheskih kletok, a takzhe fshch. edinic - rabotnikov v strukturah fn. yacheek predpriyatij.
   Vmeste s tem, neobhodimo otmetit', chto v processe dvizheniya v kachestve Materiya prezhde sozdaet vse novye sloi fn. yacheek, kotorye zatem zapolnyayutsya sootvetstvuyushchimi im fshch. edinicami, pri etom chislo fn. yacheek uslovno "verhnih" sloev vsegda prevyshaet chislo sootvetstvuyushchih im obrazuyushchihsya fshch. edinic. Odnovremenno proishodit process sokrashcheniya uslovno "nizhnih" sloev fn. yacheek, prinuzhdayushchij vysvobodivshiesya fshch. edinicy k migracii, to est' k zanyatiyu sootvetstvuyushchih fn. yacheek v novyh strukturnyh formirovaniyah.
   CHislo fn. yacheek reguliruetsya strukturnoj potrebnost'yu togo ili inogo sistemnogo obrazovaniya. Lyubuyu sistemu urovnya n mozhno schitat' celostnoj i funkcional'no zakonchennoj lish' tol'ko v tom sluchae, esli vse fn. yachejki ee struktury zapolneny sootvetstvuyushchimi im fshch. edinicami. Takaya sistema yavlyaetsya uslovno zamknutoj dlya vseh fshch. edinic, ne mogushchih popast' v ee zapolnennye fn. yachejki. Vmeste s tem, sistema stanovitsya otkrytoj, kak tol'ko v ee strukture poyavlyayutsya svobodnye fn. yachejki, gotovye k prinyatiyu sootvetstvuyushchih fshch. edinic. |to svojstvo sistem lezhit v osnove vseh himicheskih reakcij, fizicheskih vzaimodejstvij, biologicheskih, social'nyh i drugih sistemnyh yavlenij.

Princip 10 Gruppy fshch. edinic, zapolnyayushchie struktury fn. yacheek sistemnyh obrazovanij urovnya n, obrazuyut razlichnye podsistemy s harakternymi fn. svojstvami, pri etom vse fshch. edinicy po znachimosti ravny mezhdu soboj tol'ko v odnom - vse oni yavlyayutsya nositelyami opredelennyh fn. svojstv, kotorye oni realizuyut v processe svoego funkcionirovaniya v sootvetstvuyushchej fn. yachejke. Odnako sami fn. yachejki zanimayut v strukture lyuboj sistemy daleko neravnoznachnuyu poziciyu, diktuemuyu sistemnoj organizaciej dannogo material'nogo obrazovaniya. Poetomu, chem slozhnee organizovana sistema, tem zametnee v nej vydelyaetsya opredelennaya strukturnaya sopodchinennost' mezhdu ee fn. yachejkami, reguliruemaya obrazovavshimisya mezhyacheechnymi svyazyami, a fshch. edinicy, zapolnyayushchie sootvetstvuyushchie im fn. yachejki, obrazuyut svoego roda fn. piramidy sopodchineniya i razlichayutsya po svoej fn. znachimosti.

Princip 11 Funkcionirovanie kazhdoj dinamicheskoj celostnoj sistemy proishodit pod vliyaniem treh faktorov:

   1. |nergeticheskogo - v silu dejstviya kotorogo osushchestvlyaetsya sintez sistemnyh obrazovanij putem zapolneniya fn. yacheek sootvetstvuyushchimi fshch. edinicami i zamykaniya sistemy dlya izlishnih fshch. edinic;
   2. |ntropijnogo - s pomoshch'yu kotorogo proishodit razmykanie fn. yacheek otfuncionirovavshih sistemnyh kompleksov, v rezul'tate chego osvobodivshiesya fshch. edinicy peremeshchayutsya v fn. yachejki drugih sistemnyh obrazovanij;
   3. Akkumulyativnogo - sluzhashchego dlya nakaplivaniya fshch. edinic, predotvrashcheniya ih vozmozhnogo raspada s cel'yu posleduyushchego ih aktivnogo ispol'zovaniya vo vnov' obrazuyushchihsya sistemnyh obrazovaniyah.
   Poetomu v kazhdoj adiabaticheskoj (to est' nahodyashchejsya v uslovnoj izolyacii) dinamicheskoj sisteme ili podsisteme zametno proyavlenie kak minimum dvuh aktivnyh centrov. Dlya odnogo iz nih harakterno preobladanie energeticheskogo faktora, dejstvie kotorogo vyrazhaetsya v sozdanii fn. yacheek na raznyh organizacionnyh urovnyah (glavnym obrazom, po uslovnoj vertikali) i zapolnenii ih imeyushchimisya v nalichii fshch. edinicami. |to privodit k snizheniyu urovnya otnositel'nogo poryadka podsistemy, no obespechivaet ee razvitie v kachestve. Dlya drugogo centra harakterno preobladanie entropijnogo faktora, vedushchego k sozdaniyu fn. yacheek na odnom organizacionnom urovne (po uslovnoj gorizontali) i sootvetstvuyushchego ih zapolneniya fshch. edinicami. |to privodit k bolee ravnovesnomu sostoyaniyu dannoj chasti sistemy. Mestopolozhenie oboih centrov v strukturah sistem nepostoyanno i peremeshchaetsya v zavisimosti ot menyayushchihsya vnutrisistemnyh uslovij. V rezul'tate dejstviya oboih faktorov proishodit uvelichenie chisla fshch. edinic odnogo urovnya v odnom iz centrov i nedostatok ih v drugom. |to yavlyaetsya prichinoj peremeshcheniya fshch. edinic iz donorskoj oblasti, gde ih izbytok, v akceptornuyu oblast' pustuyushchih sootvetstvuyushchih im fn. yacheek.
   Takim obrazom, razvitie lyuboj dinamicheskoj material'noj sistemy mozhet proishodit' tol'ko pri nalichii oboih centrov (energeticheskogo i entropijnogo), to est' pri dejstvii faktora bipolyarnosti razvivayushchihsya sistem. Ego nalichie mozhno prosledit' prakticheski vo vseh processah i yavleniyah, proishodyashchih v prirode, a takzhe v sobytiyah obshchestvennoj zhizni (nachinaya ot himicheskogo processa goreniya i konchaya social'nnymi yavleniyami bezraboticy ili nehvatki rabochej sily, i t. p.).

Princip 12 Uporyadochennost' dvizheniya material'nyh obrazovanij obespechivaetsya blagodarya ego sistemnosti, iz kotoroj vytekayut opredelennye zakonomernosti dvizheniya fshch. edinic v kachestve-prostranstve-vremeni. Analiz hoda razvitiya material'noj substancii po ordinate kachestva pokazyvaet, chto vse material'nye obrazovaniya - fshch. edinicy po funkcional'nym priznakam razbivayutsya na mnozhestvo urovnej sistemnoj organizacii, obrazuya strogo zakonomernuyu organizacionnuyu posledovatel'nost', pri etom kazhdyj novyj uroven' vklyuchaet v kachestve elementov svoej struktury - fshch. edinic - sistemnye obrazovaniya nizhnih podurovnej. Odnako, v silu togo, chto summarnaya energiya vsej material'noj substancii yavlyaetsya velichinoj postoyannoj, ee kolichestvo strogo reglamentiruetsya dlya kazhdogo organizacionnogo urovnya, pri etom sintezirovanie sistem bolee vysokih urovnej svyazano s sokrashcheniem doli kineticheskoj energii material'nyh mikroobrazovanij, kotoraya, kak by uvyazaya v strukture makrosistem novogo urovnya, transformiruetsya v ee uslovnyj energeticheskij potencial.

   Takim obrazom, kazhdaya sistema bolee vysokogo poryadka, zapolnyaya struktury svoih fn. yacheek fshch. edinicami - material'nymi obrazovaniyami predydushchih urovnej, kak by akkumuliruet kineticheskuyu energiyu ih dvizheniya, perevodya ee v potencial'nuyu energiyu svyazi v strukture dannoj sistemy. Poetomu obrazovanie funkcioniruyushchih sistem kazhdoj posleduyushchej stupeni proishodit odnovremenno s obyazatel'nym akkumulirovaniem energii dvizheniya v prostranstve-vremeni edinic predydushchego urovnya. I naoborot, raspad sistemy fn. yacheek lyubogo urovnya narushaet vzaimosvyaz' mezhdu ee fshch. edinicami, perevodya ih na predydushchij, bolee nizkij uroven' sistemnoj organizacii, gde oni, povinuyas' zakonam, vytekayushchim iz formuly , uvelichivayut skorost' svoego peremeshcheniya v prostranstve, transformiruya takim obrazom potencial'nuyu energiyu svyazi v strukture raspavshejsya sistemy v kineticheskuyu energiyu dvizheniya v prostranstve-vremeni vysvobodivshihsya funkcioniruyushchih edinic.

Polozheniya i principy obshchej teorii material'nyh sistem chastichno shiroko izvestny, chastichno neizvestny sovsem, hotya v ZHizni na praktike nam prihoditsya vstrechat'sya s nimi, chasto ne osoznavaya togo, pochti ezhednevno. Poetomu, konkretno proslezhivaya processy sistemnogo obrazovaniya i razvitiya material'noj substancii po uzhe izvestnym organizacionnym urovnyam, mozhno poluchit' dopolnitel'nye dokazatel'stva ih sushchestvovaniya i dejstviya.

[ Oglavlenie ] [ Prodolzhenie teksta ]

Igor' Kondrashin - Dialektika Materii (CHast' 3)

[ Oglavlenie ]

Igor' Kondrashin

Dialektika Materii

III. Dialekticheskij genezis material'nyh sistem

"|tot mir priduman ne nami,
|tot mir priduman ne mnoj..."

slova iz pesni

Kaskadnost' postroeniya mira

Nauka, buduchi plodom chelovecheskogo poznaniya, v nastoyashchee vremya nahoditsya v ocherednoj vazhnoj faze svoego razvitiya. Logicheski obobshchaya vse bol'shuyu massu empiricheskogo materiala, ona vyvodit strogo sformulirovannye zakonomernosti. Poluchaemye teoreticheskie obobshcheniya stanovyatsya vse bolee abstraktnymi, vse bolee razvetvlennymi.

   I dejstvitel'no, shema ontogeneza nashih poznanij napominaet rastushchee drevo, pri etom kazhdyj god dobavlyaet k nemu vse bol'she vetochek i listochkov, predopredelyaya i raschlenyaya front eshche nepoznannogo na vse bolee uzkie uchastki na kazhdom otdel'nom ostrie. Kazhdoe novoe nashe znanie-listochek zakryvaet soboj ocherednoe beloe pyatno nashego neznaniya, kotoroe, esli promedlit', v opredelennyj moment mozhet pererasti v nevezhestvo i za kotoroe ta ili inaya obshchnost' lyudej mozhet zaplatit' svoim blagopoluchiem, progressom i dazhe sushchestvovaniem. CHelovecheskij Razum, kak instrument poznaniya, sluzhit estestvennym interesam CHelovecheskogo obshchestva dlya predotvrashcheniya takih momentov.
   CHelovecheskaya civilizaciya, kak makrosistemnoe obrazovanie Materii ochen' vysokogo urovnya n, nahodyashcheesya v stadii svoego dal'nejshego razvitiya, svoi pervye teoreticheskie obobshcheniya mogla delat' lish' cherez empiricheskoe poznanie okruzhayushchego mira. |ti poiski shli snachala posredstvom sluchajnyh nablyudenij, a zatem i s pomoshch'yu special'nyh poiskov i issledovanij kak v prostranstve (makro- i mikro-), tak i vo vremeni (glavnym obrazom v istoriyu, to est' v -t) i dazhe v kachestve (putem issledovaniya funkcij sistemnyh obrazovanij nizhnih urovnej Materii: n-1, n-2, n-3 i t.d.). Takim obrazom, chelovecheskaya civilizaciya lish' cherez abstrakciyu, logicheskoe myshlenie i eksperiment mozhet proniknut' (hotya by chastichno, hotya by uslovno) v odin iz blizlezhashchih nizhnih urovnej sistemnogo stroeniya Materii, spuskayas' po stupen'kam kaskadnoj organizacii vniz, a ne podnimayas' ot nekoego "nulevogo" urovnya.
   Poetomu Nauka do sih por sporit o tom, kak byl "sotvoren Mir", chto yavilos' ego "nachalom". Vvidu togo, chto potrebnost' v znanii etogo poyavilas' uzhe sranitel'no davno, duhovenstvo razlichnyh techenij stroit na etom neznanii svoi teologicheskie versii (dostatochno naivnye s nauchnoj tochki zreniya i chasto protivorechashchie drug drugu) o bozhestvennom sotvorenii Mira. Nedaleko ot etogo ushla i populyarnaya u astrofizikov teoriya "pervonachal'nogo vzryva".
   Itak, Nauke poka neizvesten absolyutnyj nulevoj uroven' kachestvennogo razvitiya Materii, a takzhe to, byl i/ili sushchestvuet li on voobshche. Odnako za otnositel'no nachal'nyj uroven' sistemnogo razvitiya mozhno uslovno prinyat' lyuboj iz stavshih izvestnymi samyh nizhnih podurovnej sistemnoj organizacii Materii. |to neobhodimo sdelat' prezhde vsego dlya uproshcheniya hronologicheskogo izlozheniya i ponimaniya hoda dialekticheskogo Razvitiya material'nyh sistem v sootvetstvii s dvizheniem po koordinatam kachestva-vremeni-prostranstva ot prostogo k slozhnomu, ot rannego k pozdnemu, ot men'shego k bol'shemu i t. d.

Uroven' a

Samym nizhnim urovnem sistemnogo stroeniya Materii, izvestnym sovremennoj Nauke, mozhno schitat' yavlenie nulevyh kolebanij vakuuma. CHasticy, napolnyayushchie ego, nazyvayutsya virtual'nymi. Kakih-libo glubokih ser'eznyh teorij o funkcional'nyh svojstvah dannoj sistemnoj organizacii Materii poka ne sushchestvuet vvidu nevozmozhnosti osushchestvlyat' nablyudenie ili postavit' eksperiment v ramkah etogo podurovnya, no pri izuchenii mikromira nalichie ukazannogo yavleniya prihoditsya uchityvat'. Sushchestvuet predpolozhenie, chto vremya funkcionirovaniya virtual'nyh chastic ves'ma neprodolzhitel'no, voznikayut oni parami "chastica-antichastica", tut zhe ischezayut, chtoby poyavit'sya vnov'.

   S yavleniem nulevyh kolebanij vakuuma pereklikaetsya gipoteza o sushchestvovanii chastic-tahionov, dvigayushchihsya s postoyannoj sverhsvetovoj skorost'yu s ochen' malym periodom funkcionirovaniya (sushchestvovaniya).

Uroven' A

Bolee fundamental'nym nizhnim funkcional'nym podurovnem, pronizyvayushchim vse stroenie Materii, yavlyayutsya v nastoyashchee vremya sistemnye obrazovaniya, sostoyashchie iz kvarkov. V nashi dni izvestno uzhe kak minimum o shesti tipah kvarkov. Krome nih v etom podurovne sushchestvuyut glyuony, svyazyvayushchie funkcional'no differencirovannye kvarki v strukturnye obrazovaniya, yavlyayushchiesya fshch. edinicami bolee vysokogo urovnya (protony, nejtrony i dr.).

   Priroda i funkcional'nye svojstva kvarkov intensivno izuchayutsya, no uzhe ih razlichayut po takim harakteristikam, kak zaryad, izotopicheskij spin, strannost', barionnyj zaryad, spin i t.p.
   Vpolne estestvenno utverzhdat', chto kvarki i glyuony ne yavlyayutsya samymi mel'chajshimi sistemnymi obrazovaniyami Materii, no poznat' strukturu i sostav samih kvarkov sovremennaya Nauka poka eshche ne v sostoyanii. Izvestno lish', chto v svobodnom vide kvarki prakticheski ne vstrechayutsya i poetomu dlya ih vydeleniya trebuetsya rasshcheplenie chastic s prilozheniem energii bol'shih velichin. |to svidetel'stvuet o tom, chto sistemnaya organizaciya dannogo podurovnya polnost'yu stabilizirovalas' i Razvitie proishodit v bolee vysokih organizacionnyh urovnyah Materii.
   CHto kasaetsya sfery rasprostraneniya dannogo urovnya, to ona prostiraetsya po men'shej mere v prostranstvennom ob®eme vsej nashej Vselennoj. Vo vsyakom sluchae, vse vidimoe nami s Zemli kosmicheskoe prostranstvo yavlyaetsya oblast'yu ego rasprostraneniya.
   Otsutstvie dostatochnoj informacii o prirode, vremeni funkcionirovaniya, funkcional'nyh svojstvah i strukture edinic dannogo podurovnya ne pozvolyaet poka s polnoj dostovernost'yu govorit' o tom, kakuyu rol' igrali i igrayut kvarki i glyuony v processe Razvitiya Materii, odnako est' vse osnovaniya polagat', chto rol' eta znachitel'na. V lyubom sluchae, v filosofskoj klassifikacii eti material'nye obrazovaniya po pravu zanimayut odin iz bazovyh podurovnej v kaskade sistemnoj organizacii material'nyh form.

Uroven' AA

V otdel'nyj poduroven' sistemnogo Razvitiya Materii sleduet vydelit' sleduyushchuyu gruppu izvestnyh chastic, vhodyashchih v sostav material'nyh obrazovanij bolee vysokih urovnej. Syuda otnosyatsya fotony, elektrony, gravitony, nejtrino, a takzhe podobnye im chasticy i sootvetstvuyushchie antichasticy. Vvidu bol'shih trudnostej, svyazannyh s nablyudeniem i izucheniem etih material'nyh obrazovanij, ih funkcional'nye svojstva i harakter ih vzaimodejstvij polnost'yu daleko eshche ne izucheny. Odnako, v otlichie ot edinic urovnya A oni chashche vstrechayutsya v svobodnom sostoyanii, chto govorit o funcional'nyh osobennostyah i bol'shej prostranstvennoj metrike vklyuchayushchih ih sistemnyh obrazovanij.

Uroven' AB

V gruppu edinic dannogo podurovnya sleduet otnesti Pi-, Myu- i K- mezony, giperony i im podobnye chasticy i antichasticy. Ih otlichitel'noj chertoj sluzhit to, chto oni yavlyayutsya sistemnymi obrazovaniyami edinic podurovnej A i AA, nedolgovechnymi po vremeni svoego sushchestvovaniya, chto harakterizuet ih sistemnuyu nestabil'nost'. Kak pravilo, oni v kachestve fshch. edinic zanimayut fn. yachejki struktur bolee vysokogo poryadka, no pri otdelenii ot nih srazu zhe raspadayutsya na svoi sostavnye chasti. Dannye edinicy ne vstrechayutsya v svobodnom sostoyanii v techenii otnositel'no prodolzhitel'nogo vremeni. Ih funkcional'nye svojstva v sistemnyh obrazovaniyah bolee vysshego poryadka takzhe poka malo izucheny.

Uroven' B

Sleduyushchim izvestnym funkcional'nym podurovnem razvivayushchejsya Materii yavlyayutsya stabil'nye sistemnye obrazovaniya tak nazyvaemyh "elementarnyh" chastic. Kak izvestno, prioritet elementarnosti oni nosili vremenno v silu zatrudnenij rannej nauki raschlenit' ih na sostavnye chasti. Teper', kogda eto uzhe sdelano, ih nazvanie nosit chisto simvolicheskij smysl i, vozmozhno, skoro budet predano zabveniyu.

   V etu gruppu sleduet otnesti protony i nejtrony, a takzhe drugie chasticy i antichasticy dannogo urovnya. Kak teper' uzhe izvestno, ih strukturnyj sostav predstavlyaet soboj sistemnuyu kombinaciyu edinic podurovnej A, AA i AB, odnako v otlichie ot material'nyh obrazovanij urovnya AB ih harakterizuet bol'shaya vremennaya stabil'nost', to est' bol'shij period funkcionirovaniya vo vremeni. Tak, naprimer, esli vremya funkcionirovaniya Myu- mezona sostavlyaet vsego 2·10-6 sek. (dve millionnye doli sekundy), to vremya sushchestvovaniya nejtronov i protonov namnogo bol'she.
   V nastoyashchee vremya izvestno bolee 200 naimenovanij fshch. edinic, vhodyashchih v podurovni A - B.

Uroven' V

Sto s lishnim atomnyh elementov periodicheskoj sistemy Mendeleeva predstavlyayut soboj sistemnye obrazovaniya podurovnya V. Funkcional'nye svojstva etih edinic izucheny bolee gluboko, chem svojstva edinic podurovnej A - B. Ih vnutrennyaya struktura k nastoyashchemu vremeni takzhe horosho izvestna.

   Strukturnoe razlichie mezhdu nimi svoditsya k chislu vhodyashchih v nih protonov, nejtronov, mezonov i elektronov, odnako kazhdoe ocherednoe pribavlenie k sisteme pary proton-elektron rezko menyaet funkcional'nye svojstva vsej sovokupnoj edinicy v celom i eto yavlyaetsya naglyadnym podtverzhdeniem reglamentirovannosti chisla fn. yacheek v kazhdoj dannoj sisteme.
   Oblast'yu prostranstvennogo rasprostraneniya edinic urovnya V yavlyaetsya (kak i dlya edinic podurovnej A - B) oblast' obozrimoj nami Vselennoj.
   Osnovnaya massa lyuboj edinicy dannogo urovnya - atoma - bolee, chem na 99,9% sosredotochena v ego yadre, razmer kotorogo sostavlyaet 10-13 sm, to est' v 105 raz men'she razmerov samogo atoma (10-8 sm). Tak, esli razmery atoma predstavit' v vide futbol'nogo polya (s diametrom 100 m), to atomnoe yadro budet sootvetstvovat' drobinke s diametrom lish' 1 mm. YAdra imeyut slozhnuyu strukturu fn. yacheek. Osnovnymi elementami, zapolnyayushchimi ih v kachestve fshch. edinic, yavlyayutsya yadernye chasticy podurovnya B - nuklony: protony i nejtrony. Ih massy pokoya sootvetstvenno ravny 1,00812 i 1,00893 usl. edinic. Massa elektronov, vhodyashchih v sostav lyubogo atoma, men'she massy nuklonov pochti v 2000 raz (5,5·10-6 u.e.). CHasticy, promezhutochnye po masse mezhdu elektronami i protonami i vhodyashchie v sostav yadra - Myu- i Pi- mezony - massivnee elektrona v 210 i 275 raz sootvetstvenno.
   Obrazovanie prochnyh i kompaktnyh atomnyh yader iz nuklonov - protonov i nejtronov - ob®yasnyaetsya vozniknoveniem mezhdu nimi yadernyh sil, yadernyh svyazej, otvetstvennymi za kotorye yavlyayutsya mezony. Nuklony obmenivayutsya mezhdu soboj mezonami, prevrashchayas' poocheredno to v proton, to v nejtron, pri etom proton mozhet obrazovyvat' svyazi s ogranichennym chislom nejtronov i, naoborot, nejtron svyazyvaetsya s opredelennym chislom protonov. Poetomu ustojchivost' yader zavisit ot chisla protonov i nejtronov, zapolnivshih fn. yachejki struktury yadra.
   CHislo protonov opredelyaet velichinu polozhitel'nogo zaryada yadra, chto yavlyaetsya vazhnejshej harakteristikoj atoma, tak kak ot nego zavisit chislo elektronov v elektronejtral'nom atome i, v konechnom itoge, funkcional'nye svojstva kazhdogo atoma.
   Massa yadra ("massovoe chislo atoma" - A), yavlyayushchayasya summoj mass vseh vhodyashchih v sostav yadra protonov i nejtronov, prakticheski ravna masse vsego atoma.
   YAdra, soderzhashchie odinakovoe chislo protonov, mogut imet' razlichnoe chislo nejtronov, to est' byt' izotopami. Pochti vse himicheskie elementy naschityvayut neskol'ko izotopov. Naibolee mnogochislenny izotopy (po 6-10) u elementov, imeyushchih zaryad yadra ot 40 do 56, to est' raspolozhennyh v seredine periodicheskoj sistemy. CHislo ustojchivyh (stabil'nyh) izotopov znachitel'no men'she chisla neustojchivyh, to est' radioaktivnyh. Stabil'nost' yader zavisit ot chisla protonov i nejtronov, vhodyashchih v ih sostav v kachestve fshch. edinic, i ot ih sootnosheniya. V strukturah fn. yacheek maksimal'no ustojchivyh yader legkih elementov na odin proton prihoditsya odin nejtron. Po mere uvelicheniya zaryada yadra rost chisla nejtronnyh fn. yacheek operezhaet rost chisla protonnyh. V yadrah s A < 25 kazhdyj nuklon prityagivaetsya yadernymi silami ko vsem ostal'nym nuklonam, v yadrah s A = 25 - 30 yadernye sily nachinayut nasyshchat'sya (to est' kazhdyj ih nuklon prityagivaetsya ne vsemi ostal'nymi nuklonami, a lish' temi, kotorye ego neposredstvenno okruzhayut). V yadrah s A > 50 sila elektricheskogo ottalkivaniya mezhdu protonami vse zametnee protivodejstvuet silam yadernoj svyazi. Lyubye dva protona, nahodyashchiesya na diametral'no protivopolozhnyh storonah bol'shogo yadra, prodolzhayut elektricheski vzaimodejtvovat', v to vremya kak dlya yadernogo vzaimodejstviya oni raspolozheny uzhe slishkom daleko drug ot druga. V samyh legkih yadrah, naoborot, vse nuklony nahodyatsya tak blizko drug ot druga, chto dejstvie sily elektricheskogo ottalkivaniya polnost'yu nejtralizuetsya yadernym prityazheniem. Estestvenno, sila ottalkivaniya v kachestve funkcional'nogo svojstva dannoj struktury stremitsya razrushit' krupnye atomnye yadra vopreki sderzhivayushchemu vliyaniyu funkcional'nogo svojstva yadernogo prityazheniya, i poetomu velichina sil svyazi takogo yadra budet zaviset' ot sootnosheniya mezhdu etimi dvumya silami. U nekotoryh ochen' tyazhelyh yader eto ravnovesie ves'ma neustojchivo, takie yadra stanovyatsya nestabil'nymi, stremyatsya k samoproizvol'nomu raspadu, to est' yavlyayutsya radioaktivnymi. |to glavnym obrazom proishodit, kogda v yadre obrazuetsya nedostatok ili izbytok nejtronov. V zavisimosti ot vida ispuskaemyh yadrom chastic razlichayut neskol'ko tipov radioaktivnogo raspada: protonnyj, pozitronnyj, elektronnyj i t.d.
   Massivnye polozhitel'no zaryazhennye yadra atomov sozdayut vokrug sebya moshchnoe elektromagnitnoe pole, v kotorom v fn. yachejkah atomnyh orbitalej opredelennym obrazom raspolagayutsya elektrony. CHislo elektronov v atome (ravnoe zaryadu yadra), a takzhe ih raspolozhenie v prostranstve opredelyayut vse himicheskie, a, sledovatel'no, i funkcional'nye svojstva kazhdogo elementa. Poetomu lyuboe izmenenie fn. svojstv lyubogo veshchestva, a takzhe prevrashchenie odnih veshchestv v drugie svyazano s izmeneniem vnutrennej struktury fn. yacheek ih atomov, s kolichestvom i sostavom zapolnyayushchih ih fshch. edinic nizhnih podurovnej.
   Planetarnaya model' stroeniya atoma, sushchestvovavshaya do nedavnego vremeni, ne mogla ob®yasnit' ne tol'ko vse mnogoobrazie funkcional'nyh (himicheskih) svojstv razlichnyh atomov, no dazhe tonkoj struktury spektrov izlucheniya. Poetomu v nastoyashchee vremya vse bolee utverzhdaetsya model' atoma, sostoyashchaya iz yadra, ohvachennogo zamknutymi stoyachimi volnami elektronov, obrazuyushchimi "elektronnoe oblako", v kotorom nevozmozhno predstavit' dvizhenie elektronov po opredelennym traektoriyam, kak, naprimer, dvizhenie planet vokrug zvezdy. Poetomu v polozhenii elektronov, v opredelenii ih mestonahozhdeniya vsegda imeetsya neopredelennost'.
   Dvojstvennaya priroda (dualizm) elektrona, obladayushchego svojstvami i chasticy, i volny, privodit k tomu, chto ego dvizhenie ne mozhet byt' opisano opredelennoj traektoriej. Traektoriya "razmyvaetsya", voznikaet polosa neopredelennosti, v predelah kotoroj i nahoditsya elektron. V lyuboj moment vremeni nevozmozhno opredelit' i polozhenie v prostranstve, i skorost' (ili impul's) elektrona. Dvizhenie elektrona opisyvaetsya s pomoshch'yu volnovoj funkcii, yavlyayushchejsya funkciej prostranstvennyh koordinat. Volnovaya funkciya dolzhna byt' odnoznachnoj, konechnoj i nepreryvnoj v prostranstve. Ona ravna nulyu tam, gde elektron ne mozhet nahodit'sya. Poluchayushchiesya pri raschete volnovoj funkcii ob®emnye figury - "elektronnye oblaka", nazyvaemye atomnymi orbitalyami, opisyvayutsya tremya postoyannymi celochislennymi velichinami - kvantovymi chislami. Ih znacheniya ukazyvayut veroyatnostnoe nahozhdenie elektrona v atome.
   "Glavnoe kvantovoe chislo" opredelyaet naibolee veroyatnoe rasstoyanie elektrona ot yadra atoma, to est' srednij radius elektronnogo sloya (orbity). "Azimutal'noe kvantovoe chislo" opredelyaet moment kolichestva dvizheniya elektrona i harakterizuet elektronnye podsloi (podurovni energii), sostavlyayushchie kazhdyj sloj. "Magnitnoe kvantovoe chislo" opredelyaet orientaciyu kazhdogo podsloya v prostranstve, kotoraya ne mozhet byt' proizvol'noj.
   Itak, elektrony v kazhdom atome raspolagayutsya sloyami, sloi drobyatsya na podsloi, kazhdyj podsloj sostoit iz orientirovannyh v prostranstve oblastej - atomnyh orbitalej, v fn. yachejkah kotoryh veroyatnost' prebyvaniya elektrona naibolee vysoka. Sostoyanie elektrona v atome zavisit takzhe ot ego sobstvennogo momenta kolichestva dvizheniya, voznikayushchego kak by iz-za "vrashcheniya" elektrona vokrug svoej osi. Pri etom elektron, obladaya elektricheskim zaryadom, proyavlyaet i sobstvennyj magnitnyj moment, harakterizuemyj spinovym kvantovym chislom. V svyazi s tem, chto vrashchenie elektrona mozhet proishodit' v dvuh vzaimno protivopolozhnyh naprovleniyah, paru fn. yacheek kazhdoj atomnoj orbitali maksimal'no mozhet zapolnit' dve fshch. edinicy-elektrona, prichem oba oni dolzhny imet' protivopolozhnye (antiparallel'nye) spiny.
   Poskol'ku polnaya energiya elektrona yavlyaetsya ego osnovnoj harakteristikoj, uchityvaemoj volnovym uravneniem, ee velichina i opredelyaet veroyatnost' nahozhdeniya elektrona v fn. yachejke toj ili inoj atomnoj orbitali. Urovni energii elektrona ne mogut byt' proizvol'nymi, tak kak oni dolzhny byt' kratnymi konstante Planka. Izvestno, chto pri perehode s vysshego dozvolennogo urovnya na nizshij (blizhe k yadru) elektron osvobozhdaetsya ot izbytka energii, ispuskaya ee v vide elektromagnitnyh voln. V sluchae pogloshcheniya elektronom energii proishodit obratnyj process - atom vozbuzhdaetsya. V nevozbuzhdennom atome elektrony obladayut minimal'noj energiej i, sledovatel'no, nahodyatsya v fn. yachejkah atomnyh orbitalej, raspolozhennyh "blizhe" k yadru. Tochnee govorya, elektron zanimaet fn. yachejku toj atomnoj orbitali, prebyvanie v kotoroj pozvolyaet emu boœl'shuyu chast' vremeni nahodit'sya u yadra atoma.
   Estestvenno predpolozhit', chto elektrony, uchastvuyushchie v postroenii elektronnoj obolochki atoma, raspolagayutsya prezhde vsego v fn. yachejkah atomnyh orbitalej, harakterizuemyh naimen'shimi energiyami, a po mere ih zapolneniya, na vse bolee vysokih urovnyah, to est' poryadok postroeniya elektronnoj obolochki atoma, poryadok ee razvitiya s rostom zaryada yadra i sootvetstvuyushchim uvelicheniem chisla elektronov sovpadaet s posledovatel'nost'yu rapolozheniya atomnyh orbitalej po ih energiyam.
   My neskol'ko podrobnee ostanovilis' na opisanii struktur sistemnyh obrazovanij urovnya V po ryadu prichin. Vo-pervyh, v poslednie gody na osnovanii dopolnitel'nyh znanij, poluchennyh uchenymi v rezul'tate eksperimentov na moshchnyh uskoritelyah chastic, nashi predstavleniya o stroenii atoma preterpevayut vse bol'shie izmeneniya, model' ego struktury vse bolee uslozhnyaetsya. Vo-vtoryh, znanie stroeniya atomov neobhodimo dlya togo, chtoby ponyat' podlinnuyu kartinu postroeniya material'nogo Mira, ibo etot organizacionnyj poduroven' v nastoyashchee vremya yavlyaetsya uzlovym, poskol'ku v ego stroenii raskryvayutsya osobennosti razvitiya nizhnih dlya nas podurovnej Materii, ego variacii opredelyayut funkcional'nye vzaimodejstviya material'nyh struktur vysshih urovnej. V-tret'ih, tonkaya struktura postroeniya atoma i ego chastej dolzhna pokazat', chto material'nye edinicy yavlyayutsya ne spontanno slozhivshimisya obrazovaniyami. Vse oni, dazhe na takom otnositel'no nizkom organizacionnom urovne, predstavlyayut skomponovannye v sootvetstvii so strogo opredelennymi zakonami iz funkcioniruyushchih edinic nizhnih podurovnej sistemnye obrazovaniya Materii, nesushchie na sebe sootvetstvuyushchuyu funkcional'nuyu nagruzku, harakter kotoroj stanet bolee ponyaten pri rassmotrenii stroeniya sistem sleduyushchih urovnej v obshchej cepi organizacionnogo razvitiya material'noj substancii.
   Itak, kompleksnye elementy podurovnya V - atomy - po stroeniyu mozhno raspolozhit' v poryadke vozrastaniya zaryadov ih yader. |to i bylo prakticheski osushchestvleno D.I. Mendeleevym v 1869 godu, v rezul'tate chego poyavilas' dovol'no strojnaya periodicheskaya sistema elementov ego imeni. Tak kak zaryad yadra opredelyaet chislo elektronov, to atomy kazhdogo posleduyushchego elementa imeyut na odin elektron bol'she, chem atomy predydushchego.
   Samym rasprostranennym elementom Vselennoj yavlyaetsya vodorod. Na ego dolyu prihoditsya okolo poloviny massy Solnca i bol'shinstva drugih zvezd. On soderzhitsya v gazovyh tumannostyah, v mezhzvezdnom gaze, vhodit v sostav zvezd. V nedrah zvezd proishodit prevrashchenie yader atomov vodoroda v yadra atomov geliya, pri etom vydelyayutsya elementy podurovnej A i AA, zapolnyayushchie zatem fn. yachejki v razlichnyh sistemnyh obrazovaniyah Vselennoj.
   Net osnovaniya otkazyvat'sya ot predpolozheniya, chto dvizhenie Materii v kachestve () v opredelennyj istoricheskij period (-t) protekalo vo Vselennoj imenno po puti postroeniya strukturnyh obrazovanij atomov (to est' po podurovnyu V) ot prostejshih elementov - vodorod, gelij - do vse bolee slozhnyh. Kak dolgo dlilsya etot period () i naskol'ko vnov' obrazovavshiesya elementy rasprostranilis' v prostranstve () skazat' s tochnost'yu poka nevozmozhno, no uzhe sejchas mozhno sdelat' ryad opredelennyh vyvodov.
   Vo-pervyh, process obrazovaniya elementov urovnya V - atomov - proishodil pri pogloshchenii znachitel'nyh kolichestv kineticheskoj energii, ee sistemnom svyazyvanii v strukturah edinic novogo urovnya s perevodom ee v uslovnyj energopotencial. Uchityvaya, chto obshchee kolichestvo energii dlya vsej sovokupnoj Materii yavlyaetsya velichinoj postoyannoj, po mere uvelicheniya chisla geterofunkcional'nyh atomnyh elementov i dal'nejshej integracii ih struktur slagaemoe kineticheskoj energii vse bolee umen'shalos', chto privelo k poyavleniyu vo Vselennoj svoeobraznyh sgushchenij material'nyh obrazovanij - zvezd, chereduemyh sravnitel'no bezgranichnymi prostranstvami, energeticheski pustynnymi. Inymi slovami, na ukazannom etape Razvitiya Materii v rezul'tate integrativnogo processa sistemnoj organizacii v ramkah urovnya V energiya na vsem protyazhenii prostranstva-vremeni Vselennoj sgruppirovalas' v otnositel'nye uplotneniya - galaktiki i tochki-zvezdy, hotya razmery etih uplotnenij i tochek, vyrazhennye v metricheskoj sisteme, imeyut vpechatlyayushchie velichiny.
   Vo-vtoryh, po etoj zhe prichine, vedushchej k umen'sheniyu chislitelya v formule skorost' rasprostraneniya kazhdogo material'nogo obrazovaniya posledyushchih organizacionnyh urovnej takzhe umen'shaetsya, v predele stremyas' k nulyu.
   V-tret'ih, v processe dvizheniya Materii v kachestve po podurovnyu V, nachavshemsya, kak my uzhe govorili, s obrazovaniya vodoroda i geliya, bylo sozdano bolee 100 tipov struktur razlichnyh elementov. Poyavlenie bolee gromozdkih atomov, chem uran i plutonij, zatrudneno vsledstvie prevysheniya sil ottalkivaniya protonov v ih yadrah nad silami yadernoj svyazi. V rezul'tate v takih atomah proishodit raspad na elementy s bolee ustojchivymi yadernymi strukturami. V silu etogo dal'nejshee dvizhenie Materii v kachestve po podurovnyu V stalo nevozmozhnym i ono pereshlo v poduroven' G, k rassmotreniyu kotorogo my perejdem nizhe. Odnako, sdelaem pered etim ryad vazhnyh dlya nashego issledovaniya zamechanij.
   Vse rassmotrennye nami chasticy podurovnej A, AA, AB, B i V obrazuyut gruppu funkcioniruyushchih edinic, yavlyayushchuyusya uslovnoj osnovoj razvitiya vseh dal'nejshih sistemnyh obrazovanij Materii. Obshchee chislo ukazannyh elementov prevyshaet 300, odnako kazhdaya ih kombinaciya predstavlyaet soboj novyj variant sistemnoj organizacii na dannom urovne i vedet k sozdaniyu novoj funkcioniruyushchej edinicy so strogo opredelennymi svojstvami. Bez znaniya zakonomernostej obrazovaniya etih edinic i otlichitel'nyh osobennostej izmeneniya ih funkcional'nyh svojstv nevozmozhno poznat' obshchuyu kartinu Razvitiya Materii. My takzhe dolzhny pomnit', chto dlya vseh edinic i sistemnyh obrazovanij podurovnej A - V harakterny i postoyanno dejstvuyut zakony obshchej teorii sistem, v sootvetstvii s kotoroj kazhduyu funkcional'nuyu yachejku lyubogo sistemnogo obrazovaniya dolzhna zanyat' i vsegda zanimaet tol'ko sootvetstvuyushchaya ej funkcioniruyushchaya edinica. Imenno poetomu v lyubom yadre fn. mesto protona dolzhen zanyat' tol'ko proton so strogo sootvetstvuyushchej fn. harakteristikoj, a ne giperon ili mezon. Vse fn. yachejki atomnyh orbitalej zapolnyayutsya elektronami so strogo specificheskimi harakteristikami i, v sluchae izmeneniya hotya by odnoj iz nih, elektron uzhe ne mozhet nahodit'sya v dannoj fn. yachejke, chto vlechet izmenenie fn. svojstv vsej sistemy dannogo atoma. Vmeste s tem, na vremennoj raznovelikosti periodov sushchestvovaniya fn. yacheek atomnyh orbitalej i fshch. edinic-elektronov postroeny vse himicheskie soedineniya veshchestv.
   Dvojstvennaya priroda funkcional'nyh yacheek i funkcioniruyushchih edinic podtverzhdaetsya znamenitoj teoriej Diraka ob antichasticah. Sut' ee, kak izvestno, svoditsya k sleduyushchemu. Esli vse sostoyaniya s otricatel'noj energiej (fn. yachejki) v lyubyh sistemnyh obrazovaniyah uzhe zanyaty fshch. edinicami-elektronami, nikakoj novyj elektron ne mozhet perejti v eti sostoyaniya iz sostoyanij s polozhitel'noj energiej, poskol'ku kazhduyu fn. yachejku, kak my znaem, mozhet zanimat' tol'ko odna fshch. edinica - drugoj tam mesta net. Odnako, esli po kakoj-libo prichine elektron s otricatel'noj energiej pokinet svoyu fn. yachejku, sredi sostoyanij s otricatel'noj energiej ostanetsya odno nezapolnennoe, ili, kak prinyato govorit', "dyrka". No nedostatok otricatel'nogo zaryada vosprinimaetsya kak polozhitel'nyj zaryad, a nedostatok otricatel'noj energii - kak obychnaya polozhitel'naya energiya: "minus na minus daet plyus". Teoriya Diraka predskazala vozmozhnost' poyavleniya polozhitel'no zaryazhennyh elektronov, kotorye pozdnee byli nazvany pozitronami. Esli obychnyj elektron s otricatel'nym zaryadom vstretitsya s pozitronom, on mozhet zapolnit' dyrku, to est' "upast'" na svobodnoe mesto sredi sostoyanij s otricatel'noj energiej. Izbytok energii budet peredan elektromagnitnomu polyu, a fon elektronov s otricatel'noj energiej stanet ravnomernym vsyudu, to est' nenablyudaemym. Ved' esli vse sostoyaniya s otricatel'noj energiej zanyaty, eto normal'noe, osnovnoe sostoyanie fona kak celogo: togda dyrok-pozitronov net. Vzaimodejstvie elektrona (fshch. edinicy) s pozitronom (fn. yachejkoj) privodit k annigilyacii ih individual'nyh kachestvennyh svojstv, pri etom sami oni stanovyatsya chast'yu struktury bolee vysokoj sistemnoj organizacii.
   Princip dvojstvennosti fn. yacheek i fshch. edinic svojstvenen strukturam i bolee krupnyh elementov. Tak eksperimental'nym putem, kak izvestno, obnaruzheny antiyadra izotopa geliya-3. Ne isklyucheno, chto odno iz prodolzhenij etoj teorii logicheski svyazano s razgadkoj tajn bol'shih chernyh dyr v kosmose i vozmozhnosti sushchestvovaniya antimira. Odnako, eto predmet drugogo issledovaniya.
   Rassmatrivaya prirodu vzaimodejstvij razlichnyh elementov podurovnej A - V, my mozhem podrazdelit' ih v sootvetstvii s obshchepriznannoj klassifikaciej na chetyre chetko otlichayushchihsya drug ot druga tipa: sil'noe, elektromagnitnoe, slaboe i gravitacionnoe. Ih rezkoe razlichie vidno iz sravneniya otnositel'nyh intensivnostej vzaimodejstvij, kotorye otnosyatsya sootvetstvenno kak 1:10-2:10-5:10-38. Gravitacionnoe vzaimodejstvie opredelyaet strukturu kosmosa, elektromagnitnoe - strukturu atoma i molekuly, sil'noe zhe vzaimodejstvie opredelyaet strukturu yadra. Slabomu vzaimodejstviyu podverzheny vse chasticy upomyanutyh podurovnej za isklyucheniem fotona. Pomimo etogo sleduet postoyanno imet' vvidu, chto vsem ukazannym vzaimodejstviyam svojstvenny nekotorye simmetrii. I esli dlya odnih vzaimodejstvij oni tesno svyazany s simmetriej prostranstva-vremeni, to dlya drugih oni podchinyayutsya zakonam vnutrennej simmetrii vzaimodejstvij.
   Pered tem, kak prodolzhit' nashe dvizhenie po koordinate kachestva, ostanovimsya eshche na odnom vazhnom momente. Kak my uzhe otmechali, parallel'no s dvizheniem Materii po podurovnyu V, to est' funkcional'noj differenciacii ego yacheek i edinic, proishodila odnovremennaya koncentraciya elementov v zvezdnye tela, prostranstvennyj ob®em kotoryh byl nesravnimo men'she ostavavshegosya material'no razrezhennym mezhzvezdnogo prostranstva. V rezul'tate, s pomoshch'yu uzhe upominavshejsya formuly polnoj energii sistemy tochek

mozhno sdelat' ryad interesnyh vyvodov.

   Izvestno, chto iz-za svyazannosti v zvezdnyh strukturah peremeshcheniya material'nyh obrazovanij podurovnya V rezko sokrashcheny (to est' , a ), v to vremya kak energiya vsej sistemy ostaetsya velichinoj postoyannoj. Togda formula polnoj energii dlya skoncentrirovannyh v prostranstve sistemnyh elementov transformiruetsya v smyslovoe vyrazhenie . Esli zhe uchest', chto summarnaya massa yavlyaetsya ob®ektom funkcional'noj differenciacii , to mozhno zapisat' ukazannuyu zavisimost' v vide , kotoraya oznachaet, chto v usloviyah ogranicheniya dvizheniya v prostranstve, harakternogo dlya material'nyh chastic, sosredotochenny