Страница 77 из 150
Если считать, что коэффициент k имеет нулевую размерность, тогда ощущательный интенсиал окажется величиной безразмерной, а экстенсор будет иметь размерность энергии (Дж). Так, универсальная количественная мера - энергия попадает в разряд условных объектов переноса.
Применительно к зрительному ощущению под J понимается мощность потока световой энергии (Вт/м2). По данным биофизики, порог зрительного ощущения J0 находится в области очень малых энергий: достаточно всего 5-7 квантов света (фотонов), чтобы возникло зрительное ощущение. Соотношения (273) и (274) в равной мере справедливы как для полного потока световой энергии, так и для отдельных его составляющих, относящихся к различным участкам спектра. При таком подходе с помощью ОТ удается установить весьма любопытные закономерности взаимного влияния воспринимаемых глазом цветов, что было успешно использовано на практике английской фирмой «Ай-Си-Ай» при подборе красителей для тканей [18, с.364].
Интенсивность слухового раздражения, как и зрительного, принято оценивать удельной энергией (Вт/м2). Например, в случае слухового явления величина J в формуле (274) соответствует силе звука (Вт/м2), a J0 - силе того же звука на пороге слышимости (Вт/м2). Интенсиал Рощ при k = 1 приобретает смысл так называемого уровня (громкости) звука, его принято измерять в белах. В результате экстенсор имеет размерность Дж/Б. Совместное изучение зрительного и слухового явлений методами ОТ позволяет подвести теоретическую базу под широко известные свето- и цветомузыкальные эффекты.
В условно простом осязательном явлении J - это удельная энергия осязательного раздражения, Вт/м2, a J0 - удельная энергия того же раздражения на пороге чувствительности. Осязательное явление включает в себя целый комплекс ощущений: прикосновения, давления, движения, холода, теплоты, боли и т.д.
Обонятельное и вкусовое явления роднит между собой то обстоятельство, что у них обоих интенсивность внешнего раздражения оценивается с помощью концентрации C = J (кг/м3). В первом случае имеется в виду концентрация раздражителя в воздухе, а во втором - в жидкости. Пороговая концентрация С0 = J0 обонятельного раздражителя иногда бывает очень малой: например, для скатола (С9Н9N) она равна всего одной молекуле.
Перечисленные ощущательные явления представлены здесь весьма схематично. Кроме того, они не исчерпывают всего их многообразия. Вместе с тем они дают ясное представление о возможности применения в биологии простейших количественных методов ОТ, позволяющих изучать сложные явления с учетом их взаимного влияния [ТРП, стр.284-285].
27. Условно простое экологическое явление.
Если ощущательные явления имеют дело только с одним объектом, то во многих других случаях приходится интересоваться большим множеством разнородных объектов, оказывающих влияние друг на друга. Анализ показывает, что и в этих случаях тоже можно плодотворно использовать метод подмены. Такие условия возникают, в частности, при обсуждении экологических проблем, отличающихся исключительной сложностью.
Например, если решается сравнительно простая задача о приросте биомассы растений, то часто достаточно в качестве условных экстенсоров выбрать массы растений, воздуха, воды, почвы и грунта, а также вермиор или количество тепла. Каждая из указанных масс имеет свою специфику и обозначается по-особому. С массами сопрягаются интенсиалы типа химического потенциала, а с вермиором - абсолютная температура. Роль интересующего нас условного ансамбля играют растения, а окружающей средой служат воздух, вода, почва, грунт и солнце (погодные условия). В результате обмена между ансамблем и средой упомянутыми массами и теплотой происходит накопление растениями за вегетационный период определенной массы. Таким способом проблема решается в обход всех наблюдаемых биофизических и биохимических процессов, при этом учитывается взаимное влияние всех перечисленных выше факторов.
Большой практический интерес представляют задачи о влиянии (бес)хозяйственной деятельности человека на природу. Например, результаты взаимодействия населенного пункта и окружающего ландшафта, завода и среды, железной дороги и поля или леса и т.д. определяются с помощью аналогичных экстенсоров, которые характеризуют массы твердых, жидких и газообразных веществ, участвующих в процессах обмена. При этом учитываются токсичность веществ, сила и направление господствующих ветров и течений, имеющиеся коммуникации, стоки, свалки и т.д., а также сопротивляемость среды. Конкретные условия взаимодействия закладываются в соответствующие коэффициенты состояния и переноса третьего и пятого начал ОТ.
Похожим образом решаются задачи взаимодействия водоема и берега, поля и леса, соперничающих между собой растительных массивов, растений и животных, популяций животных, животных и людей, людей и коллективов между собой и т. д. При этом в число экстенсоров могут быть включены кинетическая энергия среды, химическая степень свободы и т.п. При взаимодействии объектов, находящихся на высоком уровне эволюционного развития, приходится принимать во внимание также степень совершенства их организации и поведения. С этой целью в расчет надо вводить особый экстенсор, учитывающий информационный аспект проблемы [ТРП, стр.285-286].
28. Условно простое информационное явление.
Большинство известных вариантов теории информации, например Шеннона, имеет в своей основе понятия случайности и вероятности. В связи с этим на практике возникают серьезные затруднения, когда приходится определять ценность и семантику (смысловое содержание) информации. От этого недостатка свободна теория, которая рассматривает особое условно простое информационное явление, основанное на идеях ОТ и подчиняющееся ее законам. Эта теория предназначалась автором для количественной оценки уровня эволюционного развития различных явлений, она достаточно подробно с необходимыми обоснованиями и многочисленными примерами излагается в монографии [5, с.96-183].
В качестве экстенсора в новой теории используется энергия U (энергиор, или информациор). Интенсиалом служит энергиал, или информациал П , который имеет нулевую размерность и характеризует количество обобщенной информации или просто количество информации, под которой понимаются способ, качество, структура, совершенство, уровень эволюционного развития поведения системы; следовательно, информациал содержит в себе и упомянутые выше ценность и смысловое содержание информации. Причем системой может служить любой живой или неживой объект или их совокупность. Применительно к условно простому информационному явлению уравнение первого начала ОТ приобретает вид
dQU = ПdU = dW (275)
где QU - информационная работа, совершаемая данной системой, находящейся на некотором сложном уровне эволюционного развития, Дж; П - мера качества, или структуры, поведения этой системы; W - так называемая информационная энергия, или информэнергия, имеющая смысл меры количества поведения изучаемой системы, Дж.
Как видим, главная условность введенного нами явления заключается в том, что роль объекта переноса в нем играет не вещество, а энергия U , представляющая собой меру количества поведения системы, находящейся на простом уровне эволюции. Однако это обстоятельство не принципиально, условно простое информационное явление имеет такое же право на существование, как и любое другое условно простое явление. Некоторые специальные аспекты новой теории информации рассматриваются в гл. XXVIII.
Перечень условно простых явлений может быть продолжен неограниченно. Например, здесь не упомянута группа сравнительно простых деформационных явлений, таких, как растяжение, сжатие, кручение и изгиб, которые рассматриваются в работах [13, 15, 18]. Там же упоминаются явления поляризации и намагничивания. Статья [24] содержит набор условно простых экстенсоров, предназначенных для общего приближенного решения различных литейных (металлургических) задач. В работе [21] говорится о более сложном товарном явлении, связанном с производством, хранением, транспортировкой, диссипацией (порчей) и реализацией товаров.