Временная шкала окружающего мира: события.

Временная шкала событий физического и окружающего миров. Длительность процессов на уровне Вселенной может измеряться миллионами лет, а длительность процессов на уровне атома – миллионными долями секунды. Длительность процессов в окружающем мире измеряется как максимум в годах, как минимум – в секундах. В эти временные границы укладывается продолжительность жизни большинства живых существ. Воспринимаемые изменения, оказывающие влияние на поведение, никогда не протекают ни слишком медленно, ни слишком быстро. Точно так же обстоит дело и с временными частотами.

 

Изменения, события и последовательность событий.

Течение абстрактного, пустого времени лишено реальности живых существ, хотя для физиков это понятие представляет известный интерес. Мы воспринимаем не время, а процессы, изменения, последовательности. Способность человека ориентироваться во времени с помощью часов, то есть восприятие социального времени, представляет собой отдельную проблему. Естественные элементы земного окружения и естественные элементы земных событий не следует смешивать с МЕТРИЧЕСКИМИ единицами пространства и времени. Последние произвольны и условны. Первые элементарны в одном смысле этого слова, а последние – совсем в ином. Отдельно взятое целое – это совсем не то же самое, что единица измерения.

 

Компановка окружающего мира.

Компановка – порядок, схема расположения чего-то, планировка. Компановка окружающего мира неизменна в одних своих аспектах и изменчива в других в одно и то же время. Когда ребенок подрастает, его внешний облик изменяется, хотя некоторые его черты остаются неизменными. Человек способен узнавать одного и того же ребенка в разные моменты времени лишь постольку, поскольку он может воспринимать перемены во внешнем его облике. В основе неизменности лежит изменчивость. Неизменчивость, конечно, относительна – в том смысле, что она зависит от того, рассматриваете ли вы ее на протяжении дня, года или тысячелетия. Почти нет таких вещей, которые были бы вечно неизменными. В этом случае лучше говорить об УСТОЙЧИВОСТИ в процессе изменения. "Неизменные объекты природы" в действительности представляют собой всего лишь объекты, которые сохраняются в течение очень долгого времени.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ и УСТОЙЧИВОСТЬ в окружающем мире соотносимо с абстрактными математическими понятиями. ИНВАРИАНТНОСТИ и ВАРИАТИВНОСТИ. При любом преобразовании имеются варианты и инварианты, то есть переменные и постоянные. Одни свойства сохраняются, другие – нет.

 

Устойчивость в окружающем мире.

Когда твердое вещество, из которого состоит некий объект с устойчивыми очертаниями (кусок льда), начинает плавиться, мы говорим, что этот объект прекратил свое существование. Такой способ выражения является ЭКОЛОГИЧЕСКИМ, а не физическим, так как материя и масса сохраняются, несмотря на переход вещества из твердого состояния в жидкое. Предметы не сохраняются, сохраняется субстанция (материя). В экологии это называется несохранением, разрушением объекта, тогда как в физике это называют просто изменением состояния. Оба эти утверждения верны. Однако в поведении детей и животных доминирует ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП. В окружающем мире встречаются и постоянные предметы с инвариантными свойствами, и предметы, свойства которых вариативны.

 

Движение в окружающем мире.

Движение предметов в окружающем мире представляет собой явление совершенно иного порядка, нежели движение тел в пространстве. В небесной механике установлены фундаментальные законы движения, однако события, происходящие на Земле, лишены той простоты и изящества, которые свойственны движению планет. Движение в окружающем мире в действительности столь существенно отличается от движения, которое изучал Исаак Ньютон, что лучше представлять его себе в виде изменений структуры, а не как изменение положения точек; в виде изменений формы, а не координат; в виде изменений в компоновке, а не как движение в обычном смысле слова. Возможно, трудности, связанные с пониманием того, что на экологическом уровне постоянство и изменчивость сосуществуют в одно и то же время, обусловлены тем, что все мы находимся в плену одной старой идеи – так называемой атомарной теории постоянства и изменчивости, в соответствии с которой если и есть во Вселенной нечто постоянное, так это атомы, а изменяться могут лишь их положение и расположение. Несмотря на то, что истоки этой идеи восходят к Демокриту и тем древнегреческим мыслителям, которые считали себя его последователями, тем не менее большинство современных физиков и химиков разделяют это положение.

 

«Мы стояли на плоскости с переменным углом отражения, Наблюдая закон, приводящий пейзажи в движение, Повторяя слова, не имевшие всякого смысла…»

Б.Г., «Аквариум»

 

Среда.

С точки зрения классической физики Вселенная – это пространство, заполненное телами. Отсюда вырабатывается убеждение, что мы воспринимаем это пространство и находящиеся в нем объекты. Более адекватный подход связывают с необходимостью описывать земное окружение с помощью таких терминов, как СРЕДА, ВЕЩЕСТВА и ПОВЕРХНОСТИ, которые их разделяют.

Наша планета состоит в основном из суши, воды и воздуха – тверди, жидкости и газа. Любая граница между веществами образует поверхность. Граница между сушей и воздухом – земь есть основа для восприятия и поведения живых существ. Она для них является опорной поверхностью. Газ или жидкость образует СРЕДУ передвижения для живых существ. Особенностью жидкой и газообразной среды является прозрачность и способность пропускать свет, твердь же светонепроницаема, она либо поглощает, либо отражает свет. Однородная среда является необходимой предпосылкой для зрения.

Свет не только проходит через околоземную среду, но и многократно отражается в ней. Свет мечется между поверхностями с громадной скоростью, достигая в конце концов некоторого устойчивого состояния. Световой поток, возникающий в результате многократного хаотичного отражения, образует то, что обычно называют ОСВЕЩЕНИЕМ. Освещение "заполняет" собой среду. В связи с этим в любой точке этой среды имеется ОБЪЕМЛЮЩИЙ свет, то есть свет, входящий в эту точку во всех направлениях.

Объемлющий свет и излучаемый свет – это разные вещи. Воздух и вода обладают способностью передавать механические колебания, которые возникают как результат определенных физических событий. Это дает возможность слышать колебательные события. В воздухе и в воде химическая диффузия протекает гораздо быстрее, чем в земле. Среда дает возможность "обонять" летучие вещества. Благодаря освещению живое существо может видеть предметы, благодаря звуку оно может слышать их, а благодаря диффузии – обонять их.

В среде содержится ИНФОРМАЦИЯ о летучих веществах, о колеблющихся и отражающих свет предметах. Получая и анализируя эту информацию, животное управляет своими движениями и направляет их.

ОВЛАДЕВ КОНЦЕПЦИЕЙ СРЕДЫ, мы приходим к совершенно новому пониманию ВОСПРИЯТИЯ и ПОВЕДЕНИЯ.

Среда, в которой могут передвигаться животные и в которой можно перемещать другие объекты, является в то же время средой, в которой распространяются свет, звук и запах, исходящие от различных источников в окружающем мире. Каждая точка среды является потенциальным пунктом наблюдения для любого наблюдателя, способного смотреть, слушать или обонять. Все пункты наблюдения постоянно связаны друг с другом – живое существо может проследовать из одного пункта наблюдения в другой. Когда наблюдатель следует из одного пункта в другой, соответствующим образом изменяются оптическая, акустическая и химическая информация. В этом отношении любой потенциальный пункт наблюдения в среде уникален. Понятие среды, следовательно, отличается от понятия пространства, поскольку точки пространства идентичны друг другу и лишены какой бы то ни было уникальности. Все эти факты относительно движущихся тел и распространения в среде света, звука и запаха не противоречат законам физики, механики, оптики, акустики и химии, однако же, будучи фактами более высокого порядка, они никогда явно не формулировались в этих науках – до сих пор их просто не признавали. Эти факты и составляют предмет науки об ОКРУЖАЮЩЕМ МИРЕ.

Среда обладает внутренней направленностью: у нее есть верх и низ. Гравитация имеет строго определенное направление – вниз. И на суше, и под водой свет падает сверху вниз, с неба, а не наоборот. В результате действия гравитации давление воды и воздуха возрастает при движении вниз и убывает при движении вверх. Физик в этом случае говорит, что среда не изотропна относительно этого направления. У среды есть абсолютная координатная ось – вертикальная. Горизонтальные координатные оси также не произвольны – они связаны с восходом и заходом солнца.

Таким образом, вскрывается еще одно различие между средой и пространством. В пространстве все три координатные оси независимы, и их можно выбирать произвольно.

 

Среда, в которой мы живем.

Среда дает живым организмам возможность осуществлять газообмен, то есть дышать, и позволяет передвигаться. Среда может быть заполнена светом, благодаря этому животные могут видеть. Среда позволяет обнаруживать колебания и диффундирующие химические вещества. Среда однородна. У среды есть абсолютная система отсчета – верх и низ.

Все способы действия, все возможности, представляемые живым существам природой – ИНВАРИАНТНЫ. Эта ситуация сохраняется со времен появления ЖИЗНИ на Земле.

 

 

Вещества.

Свойства веществ.

Материя в твердом, либо в полутвердом состоянии воспринимается как ВЕЩЬ. Газообразная материя невещественна. Все вещества обладают большей или меньшей жесткостью. Вещества в той или иной степени сохраняют форму, оказывают сопротивление деформациям и проникновению в них других твердых тел. Свет вещества не пропускают. Вещественная часть окружающего мира лишена той однородности, которая присуща среде.

 

Химический состав веществ.

В природе существует ограниченное количество химических элементов – 90 или 100, – тогда как химических соединений насчитывается значительно больше. С точки зрения свойств среды обитания важным является факт, что количество СМЕСЕЙ химических элементов и их соединений неограниченно, причем некоторые смеси однородны, а некоторые нет. Вещества окружающего мира никогда не встречаются в чистом виде. Вещества, такие как глина, являются аморфными, т.е. не имеют структурных компонентов. Большая часть веществ – это геометрические скопления – они состоят из кристаллов, клеток или из более крупных составных частей, обладающих своей собственной внутренней структурой. Для выживания важно распознавать эти вещества, а не их химические соединения.

Разные вещества по-разному воздействуют на живые существа. Различия в воздействии могут проявляться на биохимическом, физиологическом и поведенческом уровнях. Одни вещества – это пища, другие – яд. Для голодного существа важно уметь отличать съедобное вещество от несъедобного на расстоянии, не вступая с ним в контакт, пользуясь лишь зрением и обонянием.

Основные свойства веществ: твердость, вязкость (сопротивляемость текучести), плотность (масса в единице объема), связность (прочность), эластичность (восстанавливаемость после деформации), пластичность (сохранение новой формы после деформации). Все эти свойства веществ объясняются наличием физических сил, с которыми молекулы притягиваются друг к другу. Для того, чтобы убедиться в существовании этих свойств – не обязательно проводить анализ на этом уровне. Человек, изготовлявший простейшие орудия труда, умел различать кремень от глины задолго до того, как были открыты законы химии.

Вещества окружающего мира подвержены изменениям, как структурным, так и химическим. Некоторые твердые тела могут растворяться, и тогда их поверхности перестают существовать. Животные разлагаются, и входившие в их состав вещества возвращаются в окружающий мир. Металл ржавеет, и даже самый твердый камень постепенно превращается в песок. Круговорот таких изменений изучает ЭКОЛОГИЯ.

На уровне молекулярного анализа у этих изменений есть физические и химические причины, они регулируются теми же физическими силами молекулярного сцепления и химическими реакциями, изучаемых в лабораторных условиях. Подобные изменения происходят и на молярном уровне, отличающимся от молекулярного. Это уже не просто физико-химические события, а события в окружающем мире. Например, событие ВОСПЛАМЕНЕНИЕ (горение) – это крупномасштабное быстро протекающее окисление. Оно воспринимается непосредственно. Остальные виды окисления (например, ржавение) протекают слишком медленно.

Подавляющее большинство веществ в окружающем мире не изменяются ни структурно, ни химически, и их неизменность имеет большее значение, чем изменчивость. В этом главным образом кроется причина постоянства окружающего мира. И хотя вещества все же претерпевают определенные изменения, благодаря процессам восстановления, компенсации и роста они впоследствии восстанавливаются, и в результате устанавливается равновесное, или устойчивое, состояние.

Таким образом, несмотря на изменения, имеет место ИНВАРИАНТНОСТЬ более высокого порядка, чем простое физико-химическое постоянство.