Статья: ПОЧВА КАК МНОГОФАЗНАЯ СЛОЖНАЯ СИСТЕМА (2023)

На рубеже 19-го и 20-го веков научное сообщество пребывало в радужном настроении - и не без оснований: казалось, еще несколько штрихов, и картина мира будет выстроена. К концу XIX века классическая наука могла по праву гордиться своими достижениями. Со времен Ньютона мир, который древние делили на подлунную и надлунную сферы, стал единым, единообразно познаваемым (и, как полагали представители естественнонаучных и философских кругов, во многом познаваемым), в нем действовали законы. Подведение итогов превратилось в гордую демонстрацию блестящих достижений классического естествознания и точных наук и стало удобным поводом для определения перспектив. Так, на II Международном конгрессе математиков в августе 1900 года в Париже Давид Гильберт в своем докладе сформулировал 23 задачи, которые, по его мнению, математика 19 века завещала решать математике 20 века. Как показали последующие события, Гильберт не ошибся в определении “точек роста” математики: решение каждой из 23 задач Гильберта стало заметным шагом в развитии математической науки и явилось заметным продвижением вперед. Патриарх физики девятнадцатого века Уильям Томсон (с 1802 года лорд Кельвин) был не менее проницателен. В своих “Балтиморских лекциях” он проницательно указал на две “темные тучи” на сияющем небосклоне классической физики. Из одного “темного облака” вскоре выросла специальная теория относительности Эйнштейна, из другого - квантовая механика.

Обсуждена неактуальность идей, выдвигаемых ранее об источниках эндогенного тепла Земли. Показана некорректность новой модели перовскит-постперовскитового фазового перехода для границы D. В свете новых представлений нелинейной динамики, предложены новые подходы, имеющие более широкое применение для любых планетарных систем. Рассмотрена роль вязко - пластичного трения на эндогенное выделение тепла на границе D при различии моментов инерции для двухслойной модели Земли в условиях вариаций скорости вращения. Проведен анализ опубликованных данных по спутникам Юпитера о следах эндогенной активности на их поверхностях. Выдвинута идея о роли вариаций кинематических параметров (нутации и прецессии вращения, эксцентриситета обращения) на эндогенные проявления на их поверхностях как обязательном свойстве нелинейных планетных систем. Это позволяет в дальнейшем подойти к объяснению новейших исследований ученых NASA по спутниковым данным об избытке инфракрасного излучения планет-гигантов в Солнечной системе.

Проведен анализ роли бифуркационных или структурно-фазовых переходов в эволюции сложных систем с помощью феноменологического алгоритма и формализованных понятий адаптивности и устойчивости. Показано, что алгоритм позволяет оценить степень гармоничности перехода и устойчивости нового состояния. Знание особенностей наиболее кризисных зон структурно-фазовых переходов дают возможность малыми энергетическими воздействиями изменить траекторию, темп и конечную цель эволюции различных опасных природных процессов, не допуская их развития до экстремальных состояний. Знание функциональной значимости таких «акупунктурных» точек эволюционных процессов, позволяет управлять ими с минимальными энергетическими затратами в целях превентивной защиты.

В последние годы мировая научная общественность пытается объединить свои усилия по координации научных исследований в направлении исследования сложных
систем. Так уже в 80-е годы сложилась специальная научная дисциплина, названная теорией сложности. Наука о сложных нелинейных процессах (Nonlinear Science, Science of complexity, Science of Chaos) находится сейчас лишь в начальной стадии
стремительного роста, о чем свидетельствует бурное развитие этой отрасли в США.

Проблемы сложных нелинейных систем изучаются во всех крупных университетах Европы и Америки. Данная работа посвящена анализу различных подходов к исследованию проблемы сложных систем с современных позиций. Кратко освещены вопросы становления системного мира. Изложены основы современного понимания глобального Эволюционизма.