где Ер — напряженность при разряде — разрядная напряженность; e ¢ — относительная диэлектрическая проницаемость. Нарушение соотношения (15) приводит к распаду единой целостной среды, каковой являлся до этого газ. Возникает упорядоченное внешним силовым полем и направленное движение электронов — электрический разряд. Соотношение (15) находится в согласии с экспериментальными данными, известными в [11], в частности зависимость разрядной мощности Рр от давления р (атм):
Рр ~ р, Рр ~ Ер2.
Если учесть, что плотность связана с Р, атм, и температурой T, K, известным выражением
,
то получим из (15) искомую зависимость. Зависимость Ер(l ), где l — длина волны, приведенную в литературе, можно объяснить исходя из зависимости коэффициента преломления n = n(l )=
. Легко усмотреть родственность электрического разряда и трещины в геофизической среде (§ 2.3). Действительно, одинаковые правые части Wо1 в выражениях (8), (14) предопределяют одинаковый исход: среда, некогда единая и целостная, разбивается на части. Различие левых частей W* в соответствующих соотношениях приводит к отличным языкам (механизмам) описания (протекания) такого исхода в каждом из рассматриваемых случаев. Можно сказать, что разряд — это электрическая трещина, возникающая в газовой среде. Следующее основное состояние, на которое переключается газ, и соответствующая энергия характеризуют принадлежность данной массы газа определенному эквипотенциальному уровню:
W02 = mgl,
соотношение между W* и Wо2
E £ 
Ep
однозначно определяет вытекающие из этого основного состояния события. Нарушение этого энергетического порогового соотношения приводит к перемещению разряда в пространстве по мере увеличения энергии W*. Газ усваивает возрастающую энергию W* посредством перемещения разряда в область все более высокого эквипотенциального уровня в поле электрической силы, т.е. к источнику электрической энергии. Аналогично предыдущим случаям соотношение вида (15) выполняет роль коэффициента подобия для различных сценариев электрического разряда в газовой среде.
2.9. Электрический аналог звуковой волны
Если в качестве основного состояния газа принять сохранение постоянным объема, который он занимает, то соответствующая энергия записывается в виде
Wо1 = 
KV,
где K, V — обозначения, приведенные в § 2.2. В результате мы можем переписать соотношение (15) в виде
E/E1 £ 1 , E £ E1 , E1 = 
. (16)
Связанные с соотношением (16) события еще подлежат идентификации. Однако исходя из аналогии со звуковой волной (основные состояния и соответствующие энергии в обоих случаях одни и те же), можно сделать следующие выводы. Для случая, ограниченного условием (16), возникающие в определенном объеме перемещения электрических зарядов под воздействием электрической силы носят хаотический характер. Существующее сопротивление уменьшению объема, определяемое энергией Wо1 и условием (16) в целом, препятствует распространению возбуждения вне объема. Смена знака неравенства на противоположный приводит к качественно новой ситуации. Сжатие объема сменяется его расширением. Возникает согласованное колебание электрических зарядов, которое распространяется на сопредельные области. Важно отметить две особенности: перенос вещества отсутствует; на этой фазе возникают пространственные области, где должна существенно возрастать плотность электрических зарядов.
2.10. Шаровая молния: природа
Назовем последовательность основных состояний и характерных для этих состояний энергий, преодоление которых должно приводить к возникновению феномена. Так же, как игра в снежки требует предварительно уплотнить снег — получить снежок и затем привести его в движение, образование шаровой молнии связано с несколькими основными фазами. Прежде всего должно произойти рождение коллектива организованных с единым возбуждением электрических зарядов. Для этого необходимо, чтобы существовал некоторый порог, позволяющий как плотина определенным образом выровнять и связать воедино состояния отдельных зарядов. Таким порогом может служить основное состояние, для которого характерно сохранение постоянным объема газа. Соответствующее энергетическое пороговое соотношение, в рамках которого происходит подготовка к коллективному возмущению зарядов, имеет вид (16). Преодоление энергетического порога Wо1 (16) приводит к периодически возникающему в объеме V уплотнению электрических зарядов. Периодическое уплотнение сменяется состоянием с постоянным уплотнением электрических зарядов на новой фазе:
Ve (E – E1)2 > PпV ; E2 = 
+ E1 , (17)
где Рп — давление, соответствующее пределу упругости среды Е1 из (16). На следующей фазе образовавшийся сгусток электрических зарядов должен освободиться от неподвижности в пространстве:
(18)
где m, g, r , l определены в § 2.9. И, наконец, преодоление дополнительного порога энергии Wo2 = mgl :
(19)
позволяет электрическому шару начать перемещение в пространстве. Целью такого перемещения может быть “сброс” электрической энергии в соответствии с теоремой Лагранжа. Например, преобразование этой энергии в тепловую. Соотношения (16) — (19), записанные в виде e Е2/K, e (E – E1)2/Pп, ... выполняют роль управляющих параметров процесса образования шаровой молнии на соответствующих фазах и являются коэффициентами подобия для различных сценариев его протекания на этих фазах.
2.11. Ударная волна
Основные состояния для газовой и жидкой сред и характерные для этих состояний энергии сохраняются теми же, что и в предыдущем случае. Однако роль управляющего воздействия в этом случае выполняет кинетическая энергия стороннего источника; возмущение представляет собой механическое движение частиц среды. Собственная энергия возмущения записывается, как и в случае звуковой волны (§ . 2.2). Звуковая волна является первой в ряду метаморфоз, которые претерпевает среда частиц при формировании ударной волны. Соответствующее энергетическое пороговое соотношение было приведено ранее. Следуя далее (§ 2.11), мы отмечаем возникновение области со сверхуплотненным веществом, которая затем отрывается от источника и начинает перемещаться со сверхзвуковой скоростью. Совокупность соответствующих энергетических пороговых соотношений приводится нами ниже:
;
;
;
.
Действуя аналогично, можно получать выражения для случая твердого тела.
2.12. Реореакция рыб в потоке воды
До сих пор мы рассматривали поведение физических объектов. В таком поведении мы отмечали скачок как результат управляющего воздействия физической природы в согласии с приведенной выше формулировкой закона сохранения и превращения энергии определенного вида. В этом случае покажем, что в согласии с обсуждаемым нами законом может находиться и поведение биологического объекта. Известна граничная скорость потока воды u 1 , разделяющая поведение рыб на два характерных типа [12]. При скоростях u < u 1 рыбы плавают произвольно в пределах участка воды, где они обитают. Превышение пороговой скорости u > u 1 приводит к возникновению нового вида поведения: рыбы ориентируются строго против потока.
В качестве исследуемого объекта в этом примере должна выступать вытесняемая рыбой вода. Именно эта вода непосредственно связывает рыбу с окружающей средой. Основное состояние вытесненной воды характеризует ее связь с рыбой. Соответствующая энергия Wo1 основного состояния записывается нами в виде
где m, h — масса вытесненной рыбой воды и расстояние между центрами тяжести и объема рыбы соответственно. Возмущение вытесненной воды представляет собой ее поступательное относительно рыбы движение. Собственная энергия такого возмущения записывается нами в виде
где u — скорость потока воды, идеализированная скорость вытесненной воды.
Когда имеет место соотношение
существующий баланс сил тяжести и выталкивающей делает для рыб равнозначным с точки зрения энергетических затрат любое направление плавания в пределах постоянного участка (экологи-
ческий факт). Превышение критической скорости u 1 приводит к горизонтальной подвижке вытесненной воды в направлении на поток относительно центра тяжести рыбы. Возникает пара уже названных сил с точками приложения, разнесенными вдоль рыбы. Произвольное плавание рыб в общем случае требует компенсации этого эффекта. В результате энергетически выгодным с учетом сохранения участка обитания становится направление на поток. Интересно, насколько справедлив сделанный вывод в целом, если имеющиеся данные о критических скоростях и геометрии рыб качественно согласуются с ним [13].
III У порога нового мира
3.1. Вселенная: граничные переходы
Получим вторую космическую скорость, характерную для нашей вселенной. Сохраняя предыдущие3 начальные рассуждения, обозначения и терминологию, образуем новое энергетическое пороговое соотношение
(24)
Справа в выражении (24) записана потенциальная энергия материального объекта у поверхности нашей вселенной. Таким образом, преодоление этой энергии приводит к смене основного состояния объекта. Объект больше не принадлежит, по крайней мере нашему, макромиру. Трансформируясь, он покидает этот мир. Соответствующая скорость следует из (24):
Соответствующая этой скорости кинетическая энергия выхода объекта за границу нашей вселенной (по крайней мере — нашего макромира) равна:
и представляет собой одновременно полную энергию покоящегося объекта. Если при скорости 
объект теряет инертную массу, то скорость 
приводит к потере тяжелой массы. В одном из вариантов трансформации объекта происходит его превращение в лучевую форму энергии в соответствии с известным уравнением:
mc2 = hn .
В другом варианте события разворачиваются по сценарию черной дыры. Запишем новое соотношение на основе уже известного выражения3
(25)
Отсюда следует критический радиус
где Rг – радиус Шварцшильда.
Критический радиус R* характеризует выход тела за пределы нашей вселенной, его уход за горизонт событий, как принято сейчас говорить. Это и есть начало образования сингулярности в принятой терминологии. В этом случае, учитывая все физические условия такой трансформации, можно предположить, что объект будет принадлежать к микромиру. В общем случае энергетические пороговые соотношения типа (24), (25) с произвольной левой частью и знаком неравенства “меньше, равно” или “больше, равно” должны характеризовать различные случаи входа и выхода некоторого объекта через границу нашей вселенной соответственно.
В удивительном свете предстает перед нами ряд Слов и событий из Священного Писания. Новое и неожиданное толкование приобретают эти Слова и события в контексте с обсуждаемым нами законом:
преображение, воскресение и вознесение Спасителя;
“Сеется тело душевное, восстает тело духовное. Есть тело душевное, есть тело и духовное.” (IКор.15:44).
“ ... не все мы умрем, но все изменимся
Вдруг, во мгновение ока...” (IКор.15:51,52).
“... времени уже не будет.” (Отк.10:6).
3.2. Болезни века
Ввиду того что обсуждаемый нами закон носит фундаментальный характер, представляются весьма актуальными в его рамках поиск соответствующих энергетических пороговых соотношений, разработка ранней диагностики и профилактики ряда заболеваний. К их числу прежде всего относятся такие системные болезни, как рак и инфаркт. В каждом конкретном случае на этом пути нам предстоит выделить объект, управляющее воздействие на этот объект, основное состояние объекта, возмущение этого состояния. Наконец, нам предстоит определить характерные для основного состояния и возмущения этого состояния энергии. И все это исследование должно происходить в контексте с рассматриваемым заболеванием. Последнее обстоятельство требует, чтобы мы прежде всего нашли адекватный болезни уровень и язык описания объекта.
Рак. Когда и почему делится клетка? Каково основное состояние клетки, предшествующее этому делению? Какой вид возмущения этого состояния приводит к ее делению? Правильные ответы подведут нас к искомому энергетическому пороговому соотношению: мы с открытыми глазами сможем взглянуть на адекватные болезни параметры организма и клетки, в частности будут обнаружены корни лечения, профилактики и ранней диагностики. Постановка задачи в рамках закона сохранения и превращения энергии определенного вида может и должна стать центральной в литературе, посвященной биологии рака. Основная проблема науки — противоречие между системным характером болезни и узкоспециализированными подходами к ней. В нетривиальном случае** болезнь вызвана стоком избыточной относительно нормального основного состояния клетки энергии в последнюю.
В своих предварительных модельных исследованиях мы будем исходить из данных, приведенных в монографии американского цитолога Е. Каудри [15], а также последних достижений генетики в области канцерогенеза. Судя по N-образной кривой зависимости частоты митозов от собственного времени событий, минимальное количество особых точек и соответственно фаз эволюции равно трем. В дальнейшем мы будем рассматривать физический уровень описания клетки. Во-первых, физический язык описания адекватен клетке как макрообъекту. Во-вторых, для нас это наиболее понятный язык, на котором мы хотим продемонстрировать применение обсуждаемого закона.
Первая особая точка на шкале событий может быть связана с началом нормальных деления клетки. Интересно, что такие деления могут представлять собой результат механического воздействия на ядро. Насколько можно судить из экспериментальных данных, клетка обладает достаточно большой вязкостью. Наличие у цитоплазмы такой вязкости позволяет предохранить ядро от несанкционированных кратковременных воздействий. В то же время длительные, но также нецелесообразные воздействия могут быть устранены при наличии у клетки упругих свойств. В частности, не вызывает сомнения, что клетка как макрообъект обладает отчетливой реакцией на сжатие или растяжение. В этом случае до определенного предела соответствующие воздействия будут погашены возникающими упругими силами. Далее события разворачиваются по сценарию звуковой волны (§ 2.2), где собственная энергия возмущения клетки может быть записана в отличном от приведенного виде. В другом варианте события могут развиваться в направлении, аналогичном образованию геофизической или электрической трещины (п.2.2, 2.8). В этом случае результат можно было бы назвать биологической трещиной.
Вторая особая точка может представлять собой начало возникновения аномальных клеток. Такие клетки должны в первую очередь содержать деформированные уродливые ядра. К патогенезу клетки может приводить переход звуковой мягкой волны, переносящей только возмущение, в ударную волну, переносящую вещество. Точнее, речь могла бы идти о первой фазе образования такой волны, связанной с уплотнением цитоплазмы (п. 2.12). В результате должно происходить травмирование ядра. Уменьшение числа делений клеток на этом этапе можно связать с реакцией имунного механизма на клетки-мутанты.
Третья особая точка могла бы характеризовать возникновение собственно раковых клеток. Последние возникают как результат приспособления клетки к массированному энергетическому воздействию в виде жесткой ударной волны за счет изменения текста ДНК. Возникающие клетки представляют собой диких предков цивилизации клеток организма. В норме они являются как бы спящей (связанной) основой нормальных клеток. По этой причине, по-видимому, они выигрывают сражение за жизнь. В частности, безмолвствуют защитные силы организма.
Продвижение к природе рака, направленное на выявление ракового энергетического порогового соотношения, позволит нам подойти к осознанному анализу клеточного уровня (диагностика) и разумно минимальному адекватному воздействию на него (профилактика и лечение).
Инфаркт. Болезнь и ее окончание, в частности, может протекать по сценарию биологической трещины, аналогичной геофизической (§ 2.3) и электрической (§ 2.9) трещинам. Ранняя диагностика в этом случае связана с численным определением энергетического порогового соотношения, записанного для сердца: профилактика и лечение с направленным воздействием на это соотношение таким образом, чтобы уменьшить отношение упругой энергии к гравитационной.
Заключение
Когда-то древний народ Израиля вышел из тьмы египетского рабства. В этом великом исходе и последующем открытии земли обетованной людей спасало Слово Божие. Сегодня мы прикоснулись к тайне качественных изменений и начинаем выходить из пелены непонятого. Но освобождение еще впереди. У нас есть Слово, чтобы в третьем тысячелетии войти с Ним в новую землю.
Это Слово было услышано мною как закон сохранения и превращения энергии определенного вида — необходимая часть общего закона сохранения и превращения энергии. Его сущность можно изложить следующим образом.
В физическом объекте под управляющим силовым воздействием стороннего источника возникает возмущение основного состояния. Основное состояние характеризует единство объекта и среды, к которой объект принадлежит. В процессе управляющего воздействия энергия такого возмущения — энергия определенного вида — накапливается или уменьшается в объекте и переходит в энергию нового вида.
Сохранение или превращение энергии определенного вида в физическом объекте зависит от порогового соотношения между собственной энергией возмущения, определенной для объекта, свободного от соответствующей связи со средой, и энергией, характерной для основного состояния.
Объект сохраняет свое основное состояние и, как следствие, энергию определенного вида, если собственная энергия возмущения лежит в границах, определенных для данного основного состояния. В этом случае мы говорим об эволюции объекта: сколь угодно малое управляющее воздействие приводит к сколь угодно малому возмущению основного состояния объекта, сколь угодно малому изменению его текущего состояния.
В противном случае, когда энергетическое пороговое соотношение (неравенство) между собственной энергией возмущения и энергией основного состояния объекта нарушается (меняет свой знак на противоположный), происходит изменение (обновление или смена) основного состояния объекта. В результате возникает новое возмущение, адекватное новому основному состоянию. Происходит видоизменение энергии: энергия предыдущего вида превращается в энергию либо системообразующей связи объекта, либо нового вида возмущения. Скачок в жизни объекта представляет собой преображение или катастрофу предыдущего образа его существования и сопровождается изменением знака неравенства на противоположный. Для родственных объектов соответствующее энергетическое пороговое соотношение выполняет роль коэффициента подобия (частный случай — числа Фруда, Рейнольдса) и образует шкалу жизненного цикла объекта на соответствующей его основному состоянию фазе эволюции. В финальный момент любой фазы эволюции на этой шкале, когда имеет место предельное равенство правой и левой частей энергетического порогового соотношения, взаимодействие между объектом и средой прекращается.
Закон сохранения и превращения энергии определенного вида был помещен мною в самую сердцевину целого ряда разделов физики. И произошло, как мы могли убедиться, взаимное оплодотворение. С одной
29-04-2015, 05:10