Физика ноосферы. 
Физика ноосферы

физический ноосфера солнечный планетарный Холманский А. С.

Рассмотрены физические принципы развития ноосферы как высшего уровня самоорганизации биосферы. Предложена универсальная характеристика природных и техногенных эволюционных процессов — действие. Показано, что необратимость технологий расщепления электронно-ядерной структуры вещества ведет к возрастанию электромагнитного статуса биосферы вплоть до обращения его в биогенный фактор эволюции.

О подчинении вектора эволюции биосферы (биогенеза) законам физики, свидетельствует корреляция нарастания сложности устройства и поведения живых систем с направлением стрелы времени. С хронологией геолого-исторических эпох можно сопоставить, например, такую последовательность развития уровней сложности живых систем: Растения — самодвижущиеся организмы — млекопитающие — человек разумный — разумное сообщество (ноосфера). Если геологические этапы биогенеза «отметились» запасами углерода в земной коре, то человек, паразитируя на биосфере, оставляет после себя лишь руины техносферы. При массе живого вещества на планете ~2 10¹² т масса технолитов и твердых отходов составила к концу ХХ века ~8 10¹² т.

В силу своей эсхатологической сути техногенез обретает роль эволюционного фактора, адаптирующего физику мозга человека к условиям начального этапа ноогенеза, генерируя соответствующие мутации в геноме человека [1]. Энергоинформационный статус техносферы конца ХХ века образовали технологии, расщепляющие или возмущающие электронно-ядерную структуру косного и живого вещества. Человек, прямо или косвенно участвуя в процессе глобализации электромагнитного статуса техносферы, по принципу Кюри сам обрел ее характерные признаки или черты «искусственного человека» [1]. Условно назовем его homo magnеticus (человек электромагнитный). Появление данного подвида homo sapiens к началу XXI века было закономерно и необходимо, во-первых, для стимуляции перехода от техногенеза к ноогенезу, во-вторых, для образования в лоне homo sapiens человека духовного (homo spiritus). При этом доминанта творческой активности человека — расщепление — меняется на доминанту — энергоинформационный синтез.

Данный переход лимитируется процессом развития технологий производства и преобразования энергии в информацию. Физическая суть этих задач увязана с принципом наименьшего действия Гамильтона. Учитывая это, а также важность временного фактора, примем в качестве физической характеристики эволюционных процессов величину — действие (Н), выразив ее через произведение энергии (E) на время (t), в течении которого эта энергия действует, то есть меняет порядок какой-либо материальной системы:

H = E t (1).

За единицу действия — е. д. [эрг с], примем постоянную Планка h (6,62 10^-27 эрг с). Умножая величину h на N-¹, N, N², N³, где N — число Авогадро (6,02 10²³), можно перекрыть весь масштаб физически возможных действий, начиная от энергоформ и элементарных частиц, кончая вселенной. Универсальность действия позволит формализовать переход техногенеза в ноогенез путем выявления в техносфере ее энергоинформационной (ментальной) компоненты, прямо олицетворяющей разумные действия человека. Этот уровень техносферы формируется из структур, играющих роль носителей и генераторов любой информации и прежде всего ментальной. В силу дискретности информации и квантового характера изменения структуры ее носителей вместо (1) применима формула:

E t = nh, (2).

где n целое число, много меньшее N.

К примеру, с помощью (2) можно оценить по порядку величины энергию, действием которой в мозгу генерируется и сохраняется информация. Возникшая в сновидении информация, как правило, хранится не более часа. Если подставить это время в (2), взяв n = 1, то величина энергии, осуществившей размытее соответствующих электронно-информационных структур в мозгу, составит Е_о ~ 10-³⁰ эрг. Масштаб этой величины можно представить, умножив ее на число N, что даст значение энергии покоя электрона (m_ec²). Формулу (2) можно использовать для количественных оценок связи энергия — структура в динамично развивающихся квантовых системах. Например, одного кванта действия энергии ~7Е_о достаточно для преобразования внутренней структуры нейтрона за время его жизни (~900 с) в протон, электрон и антинейтрино (bраспад). Постулируем, что материальная дискретная структура, олицетворяющая действие энергии, величиной Е_о, играет роль универсального элемента для квантовых энергоинформационных систем.

Действие момента импульса L для квантовой системы также квантуется:

L2p = nh.

Если учесть, что вращательное движение, по сути, как бы замкнуто в себе (консервативно), то совпадение размерностей действия и L позволяет интерпретировать энергию вращательного движения как потенциальную для всех форм ее проявления (от спина частицы до момента импульса галактик).

В силу необратимости техногенеза важен вопрос о видах и объемах геокосмических источников энергии. От начала и по сей день жизнь на Земле питает и ведет по вектору эволюции энергия Солнца, которая действует в трех ипостасях — гравитационной, нейтринной и электромагнитной. Первая отвечает за стабильность состояния Земли в масштабе Солнечной системы. Действие энергии гравитации минимизировалось и сбалансировалось в геологические эпохи. Подтверждением этого служат следующие оценки. Суммарное значение L планет Солнечной системы равно ~3 10⁵⁰ е. д., 60% от этой величины приходится на L Юпитера, тогда как L Солнца равен 5 10⁴⁸ е. д. Из этих величин по формуле (1) можно оценить значения энергии, действием которой осуществляется один оборот Юпитера вокруг Солнца за ~11 лет (Е_LЮ) и Солнца вокруг своей оси за ~1/12 года (Е_LC):

Е_LЮ = 3 10⁵⁰ (эрг с): 11 10⁷ © ~ 3 10⁴² эрг, Е_LC = 5 10⁴⁸ (эрг с): 1/12 10⁷ © ~ 6 10⁴² эрг .

Полученные величины можно сравнить с энергий гравитационного взаимодействия Солнца и Юпитера:

Е_G = G МУ М_ю / R_сю = (6,7 10^-8 2 10³³ 2 10³⁰): 8 10¹³ ~ 3 10⁴² эрг.

Оценки свидетельствуют о ключевой роли Солнца в динамике всей Солнечной системы и зависимости его состояния от конфигурации планетарной системы. Например, Солнечная Активность (СА) явно модулируется действием Юпитера на Солнце, ибо ее период близок к 11 годам. Энергия гравитации, являясь производной энергии вращения, выступает в роли потенциальной энергии в различных динамичных системах макромасштаба. Энергия гравитации планетарного уровня проявляется в биосфере действием приливных сил в океанах и в расплаве земной мантии. Последние, в фазе полнолуния сильно деформируя земную кору, могут приводить к залповым выбросам различных форм энергии из недр Земли в местах стыков и разломов литосферных плит (флюиды, геотермальная, электромагнитная).

У млекопитающих, включая и человека, за обращение энергии гравитации в кванты метаболической энергии могут быть ответственны капсулированные нервные окончания на подошвах ног (тельца Фаттера-Пачини). Они же могут играть роль инжекторов энергии в местах сочленений костей друг с другом, а также с сухожилиями и мышцами.

Нейтринная и фотонная составляющие энергии Солнца имеют своим источником термоядерные реакции в ядре (оболочке) Солнца. В результате этих реакций происходит обращение внутренней энергии атомных ядер, а, возможно, и самого ядра Солнца (Е_вр), в поступательную энергию ядер (Е_кин), фотонов (Е_ф) и антинейтрино (Еn):

Е_вр = D mc² = Е_кин + Е_ф + Еn .

Здесь D mc² — есть величина дефекта масс, эквивалентная энергии вращения. Энергия движения ядер и фотонов, поглощаясь фотосферой Солнца, переизлучается ее внешними слоями, температура которых ~ 6000^о. Исходя из величины солнечной постоянной ~4 10³³ эрг/с и его массы 2 10³³ г, можно оценить, что масса Солнца за время его жизни (~10¹⁸ с) уменьшилась на ~0,1%. Эта оценка, свидетельствуя о достаточности энергии Солнца для эволюции биосферы, указывает также и на то, что электромагнитная энергия (фотонов) является лишь вспомогательной компонентой вектора эволюции.

С другой стороны, свойства солнечного антинейтрино (осцилляция метрики, нестабильность, хиральность) позволяют принять его на роль «агента-посредника» [2, 3], регулирующего направление и интенсивность усвоения электромагнитной энергии в хиральных живых системах, имеющих в своем составе однородно-множественные, молекулярно-клеточные водные гели, обладающие способностью конденсировать микрокванты Е_о нейтринной природы. Отметим, что биогенность нейтринной энергии может играть роль физического фактора, направляющего биогенез по стреле времени.

Очевидно, что в Земле на уровне ее ядра (оболочки) сконцентрирована энергия вращения. Она может выходить на поверхность Земли в виде тепла и инициировать землетрясения и извержения вулканов. Магнитное поле Земли и ее электрический заряд, в совокупности с ионосферой, также являются существенными факторами биогенеза. В целом можно сказать, что в силу подчинения биогенеза принципу Кюри и закону Ле Шателье естественные энергетические и вещественные потоки в биосфере цикличны и сбалансированы, а ее термодинамическое состояние стационарно во времени.

Базовые технологии производства и утилизации энергии, основанные на расщеплении вещества, ведут к искажению электромагнитного порядка на всех уровнях биосферы. Показатели этих процессов нарастают по экспоненте (число людей, автомобилей, производство энергии, содержания углекислого газа в атмосфере и загрязнений литои гидросфер техногенами). Электромагнитный порядок биосферы формируют и извращают действия [4]:

• · космофизических факторов;
• · гипомагнитные и кориолисовы эффекты в средствах движения;
• · эффекты искажения локальных электромагнитных полей и состава воздушной среды обитания человека;
• · поля и излучения электронных устройств;
• · процесс обучения молодого человека с применением психотехники ЕГЭ;
• · психосоматический прессинг средств массовой культуры и трансгенных продуктов питания.

Физика ноосферы позволяет предположить, что ко времени истощения ресурсов базовых технологий биосфера, адаптировавшись по закону Ле Шателье к электромагнитному порядку техносферы и парниковому эффекту, обеспечит человеку духовному (homo spiritus) все необходимые физические условия для его самопознания. Демилитаризация техносферы и глобальная система интеллектуальных мощностей (на основе WWW-паутины) позволят решить проблему низкотемпературного ядерного синтеза и создать управляемый механизм стабилизации равновесного состояния биосферы.