Сложные системы

С использованием подхода к типизации макроциркуляционных процессов в Северном полушарии Земли, предложенного Б.Л. Дзердзеевским, для периода 1899-2016 гг. оценены значения суммарных продолжительностей существования антициклонов, которые летом образуются над различными регионами России, расположенными на ее Европейской Территории. Изучены изменения за этот период силы статистической связи вариаций данного показателя, которые соответствуют каждому из таких регионов, с переменами таких характеристик климата данного полушария, как средняя температура его поверхности, а также индексы Атлантической мультидекадной осцилляции и Тихоокеанского декадного колебания. Установлено, что выявленные связи обладают статистической устойчивостью к временным сдвигам моделируемого процесса и его предикторов, которая позволяет их эффективно использовать в задачах как моделирования изменений рассматриваемых характеристик, так и их прогнозирования.

Анализируются изменения, которые происходят с разрешенными состояниями в сложной и лишенной специфики самоорганизующейся системе, если циклическая еѐ организация прекращает существование. Спектр указанных состояний генерируется предложенной ранее протоструктурой – по замыслу первичной для разных объектов природы и циклически организованной системой отношений. Она представляется на числовой оси и моделирует эволюцию (развѐртывание) системы от этапа к этапу. В частности, протоструктура формирует параметр порядка – наиболее иерархически значимую характеристику системы. Исследуемый спектр представлен двумя элементами, которые в ходе предшествующего этапа эволюции оказываются расщеплѐнными и связанными определѐнным набором правил. Рассмотрены сценарии трансформации прежних позиций спектра в новые. Ключевая идея сводится к сохранению формы имеющихся правил при одновременном изменении их содержания. Последовательное соблюдение правил приводит к формированию подсистемы в виде сателлита вблизи одного из элементов спектра. Все полученные позиции представляют параметр порядка системы. Сателлит включается в систему с помощью масштабных коэффициентов. В приложении анализируется эволюция двух элементов в плоскости эклиптики Солнечной системы; роль параметра порядка играет относительный момент количества движения. Рассматривается формирование пространственно-временных характеристик Венеры, Земли и Луны. Модель соответствует результатам наблюдений в пределах около 0,1%.

Центральная идея работы заключается в утверждении, что отношение 1/137, известное из физических экспериментов как постоянная тонкой структуры, является результатом эволюции одной из компонент спектра, характерного для сложных структур различной природы. Структура здесь понимается как совокупность отношений, представляемых на числовой оси и способных к эволюции - развѐртыванию от этапа к этапу. Рассмотрена одна из ветвей эволюции предложенной ранее протоструктуры – циклической и первичной, по замыслу, системы отношений, в которой исключена специфика природных объектов. Показано, что при взаимодействии ряда разрешенных протоструктурой состояний они расщепляются и смещаются, образуя специфический вариант порядка. Результат соответствует симметричному плану, при котором основания – позиции на числовой оси задают расщепления и в то же время расщепления задают основания. Одной из характеристик полученной структурной конфигурации является инвариант – отношение 1/137. Прослеживаются этапы формирования инварианта и его происхождение от золотого сечения. Приводится аналитическое выражение, которое не отличается от измеренной постоянной тонкой структуры в пределах 2,6*10–6 %. Выдвигается предположение, что полученный инвариант характеризует предысторию и представляет собой исходную позицию того отношения, которое известно сейчас.

Рассмотрено и систематизировано влияние космоса на Землю. Атмосферная циркуляция, циклоны и антициклоны обусловлены шарообразной формой Земли и ее вращением. Солнце создает орбитальное движение Земли и освещает ее, а потоки его вещества создают вариации погоды и климата. Луна, совместно с Солнцем, создает приливные явления в атмосфере и океане, вариации наклона оси Земли, а также колебания климата с периодами десятки тысяч лет. Воздействие планет приводит к эволюции орбиты Земли. За счет воздействия планет Солнце обращается вокруг центра масс Солнечной системы, в результате происходят вариации корпускулярного излучения Солнца, которые создают вариации погоды и климата. Более подробно рассмотрены вариации освещенности Земли Солнцем, в том числе полярные дни и ночи в современную эпоху, а также в холодную и теплую эпохи.

В статье рассмотрена эволюция общества с точки зрения формирования и развития различных типов структурных отношений: иерархических, рыночных и сетевых. Описать все многообразие структурных отношений просто не мыслимо, но весьма полезно изучить их, применяя такие понятия, как равенство или неравенство, свобода или принуждение, партнерство или подчинение, независимость или сотрудничество, устойчивость или неустойчивость, мобильность, адаптивность и др. Такой концептуальный анализ позволяет более глубоко понять ход эволюции общества и тот исторический момент, который мы переживаем сейчас.

Рассматриваются ключевые вопросы системной психофизиологии в решении психофизиологической проблемы (взаимообусловленности телесного и психического человека и животных) в рамках синергетического (постнеклассического) этапа познания, концепции фракталов, в частности, фрактальности каналов. Природе фрактальности каналов будет отвечать странный (фрактальный) аттрактор Плыкина. Предполагается, что в его природе будут отражаться (реализовываться, взаимосодействовать) как психические процессы, отражающие целостный организм и его поведенческие акты, как целое, так и нейрофизиологические процессы, осуществляемые на уровне отдельных элементов, фактически сопоставимые через информационные системные процессы.

Сценарии ускоренной (сверхэкспоненциальной, с уменьшением
временного масштаба) эволюции системы исследованы на основе решения нелинейного
дифференциального уравнения с источником ~ 1  u и стоком ~ 2  u . Сильная нелинейность источника 1 1   приводит к сингулярному «режиму с обострением» на нулевом фоне. В случае альтернативного двухступенчатого сценария с 1 1   ускоренная эволюция происходит на ненулевом фоне в результате неустойчивости стационарного состояния, вызванной уменьшением диссипации. Эффективный показатель разностного источника возрастает за счет диссипации до | | 1 2    . Переход к последующей медленной эволюции в условиях пониженной диссипации происходит без сингулярности при минимальном временном масштабе. Двухступенчатый сценарий позволяет объяснить особенности поведения природных, техногенных и социальных систем.

В работе, исходя из уравнений сжимаемого осциллирующего эфира, выведенных из законов классической механики, построены эфирные математические модели ядер и атомов химических элементов первого и второго периодов таблицы Менделеева, включая ядра многих изотопов. Выведены формулы для их внутренних энергий, масс, магнитных моментов и энергий связи, численные значения которых с точностью до десятых долей процента совпали с экспериментальными, никак не объяснимыми с точки зрения современной физической науки, «аномальными» значениями. В отсутствии в модели эфира релятивистских эффектов и орбитального движения электронов получены формулы для расчета радиусов атомов, выяснена физическая и химическая сущность периодического закона.

Введено понятие безразмерного гравитационного заряда, определяемого через планковскую массу и фундаментальные константы, задающие и саму эту массу. Большой Взрыв связывается с распадом единого физического взаимодействия и падением гравитационной постоянной Ньютона на 41 порядок по сравнению с принятой за единицу
электромагнитной. Это вызывает рост на ту же величину радиуса кривизны Метагалактики и падение средней плотности источников кривизны пространства-времени на 123 порядка: от предельно допустимой планковской плотности до наблюдаемой критической плотности.

На роль частиц тѐмной материи предложена гипотеза фридмонов как стабильных
частиц с массой, на 9 порядков большей массы нуклона. Частицы отвечают ещѐ не открытой точной группе симметрии, дуальной группе SU(2): для симметрий Стандартной модели и дуальных симметрий роли точных и нарушенных симметрий, а также соответствующих стабильных и нестабильных частиц, меняются местами.

На сериях фронтальных тотальных срезов толщиной 20 мкм, окрашенных крезилом фиолетовым по методу Ниссля, изучалась цитоархитектоника коры поля 44 речедвигательной зоны мозга выдающегося учѐного-изобретателя с мировой известностью и мозг мужчин соответствующего старческого возраста (10 полушарий). Современными морфометрическими методами были изучены: толщина коры поля 44, площадь профильного поля пирамидных нейронов ассоциативного слоя III, плотность в нѐм нервных клеток и глии, определѐн нейронный состав этого слоя.
В результате исследования было установлено, что поле 44 речедвигательной зоны коры мозга одарѐнного учѐного-изобретателя по сравнению с обычными мужчинами соответствующего возраста характеризуется статистически значимо большей толщиной коры поля 44, большей величиной пирамидных нейронов в цитоархитектоническом слое III, большим процентом в нѐм крупных нейронов, более плотным расположением нейронов и глии.

На основе повторных батиметрических съѐмок выполнен анализ морфодинамики эрозионных ложбин, образующих систему каньона Новый, включающей центральное русло и два боковых отвершка. Показана обусловленность динамики галечных пляжей с процессами, протекающими в верховьях центрального русла и отвершках каньона Новый, получающему наносы при их вдольбереговом перемещении. В центральное русло и отвершки крупнообломочный материал может попадать только при волнах малой режимной обеспеченности, а глубина их разрушения превышает глубины верховьев каньона. В верхней части центрального русла на дне распространены продольные эрозионные борозды, являющиеся трассами перемещения в сторону моря наносов, попадающих в русло каньона во время штормов. Аккумуляция наносов в верхних частях русла и отвершках каньона приводит к выдвижению бровки свала глубин в море, увеличению крутизны еѐ морского края и при достижении критического значения уклона, смещению накопившегося материала вниз по тальвегам на более низкие уровни под воздействием волн и гравитационного фактора. После реализации этого процесса вновь начинается фаза седиментации в верховьях эрозионных ложбин. Скорость накопления наносов в центральном русле и боковых отвершках во многом зависит от интенсивности их вдольберегового перемещения, обусловленного штормовой активностью моря, и удалѐнностью верховий каньона от берега.

Показано, что одна из важных причин остроты экологических проблем различного уровня – недостаточная включенность в общеземлеведческое знание достижений почвоведения как фундаментальной междисциплинарной науки с различными прикладными разделами. Особенно востребованным является учение о глобальных и биогеоценотических почвенных функциях. Доказывается необходимость разработки и внедрения комплексной системы почвосохраняющих мероприятий, в которых одно из центральных мест занимает сбережение и восстановление природных почв, являющихся экологическим каркасом географических зон.