ВНИМАНИЕ! При цитировании и разработке размещенного на странице материала ссылка на автора(-ов) обязательна
ИСТОРИЯ ТЭЛИОТИТОЛОГИИ. ИССЛЕДОВАНИЯ ЦИКЛИЧНОСТИ
Изменения, происходящие в мире, подобно музыкальным и речевым формам, делятся на регулярные и нерегулярные. Устойчивые изменения носят циклический характер, когда система снова переходит в состояние, в котором она была в начале процесса. Цикл (кругооборот, оборот) характеризуется периодом, размахом колебаний (амплитудой) и очередностью событий при переходе системы от состояния к состоянию (доли, фазы цикла).
Принцип цикличности применим к системам независимо от их физической, химической, биологической или общественной природы. Например, протон-протонный цикл - основной механизм выделения энергии на звездах с массой как у Солнца или меньшей, а на молекулярном уровне циклический характер имеют каталитические и цепные химические процессы. Клеточный цикл – это последовательность событий, связанных с делением клетки, имеет важнейшее значение для роста, развития и существования живых организмов. Процессы, происходящие внутри организмов, образуют иерархию циклов, например, в цикле трикарбоновых кислот (цикле Кребса) накапливается энергия при дыхании, в орнитиновом цикле синтезируется мочевина в печени и т.п. Общественным процессам строгая периодичность не свойственна, хотя многие из них цикличны.
Циклическая (круговая, спиральная) упорядоченность выявляется и при взаимодействии разных систем. В круговорот веществ вовлечена как живая, так и неживая природа: на поверхности суши и в верхних слоях морей идут процессы накопления элементов в живых организмах, а в почве и в глубинах водоемов разложение органических веществ минерализует природу. «Биогеохимическая машина» работает посредством взаимосвязанных циклов углерода, кислорода, азота, кальция, магния, фосфора, серы, кремния, железа и т.д., основными из которых являются циклы углерода и сопряженные с ним циклы углекислоты и кислорода. Циклы биосферного круга взаимообусловлены, определяя механизмы самонастройки и процессы, препятствующие разрушительным внешним воздействиям на экосистему Земли. Так осуществляется кругооборот ресурсов в природе.
Теорема Пуанкаре гласит, что почти всякая движущаяся точка многократно возвращается к своему исходному положению. Солнечная система устроена так, что массы планет достаточно малы по сравнению с массой светила, их орбиты мало отличаются от круговых, мало наклонены друг к другу, а планеты обращаются по ним в одном и том же направлении. Пуанкаре использовал теорему о возвращении при изучении стабильности Солнечной системы, но теорема выходит за пределы небесной механики: «вечное возвращение» не согласуется с необратимостью времени. Трудами ученых установлено, что малоэллиптические и малонаклоненные орбиты планет сохраняют эти свойства, а большие полуоси орбит вечно близки к начальным значениям.
Большие планеты Солнечной системы динамически воздействуют на параметры солнечного цикла. Число и мощность процессов пятнообразования на поверхности Солнца и других проявлений солнечной активности подвержены периодическим изменениям. Минимумы и максимумы активности повторяются в среднем через 11,2 года. Колебания солнечной активности отражаются на возмущениях магнитного поля Земли, на погодных и гидрологических явлениях, на изменении свойств ионосферы, на плотности потока космических лучей, на жизнедеятельности растений, животных и людей.
Пятна на Солнце впервые наблюдали Г. Галилей, Т. Харриот, К. Шейнер, И. Фабрициус в сентябре 1610 - апреле 1611 гг.. Систематические наблюдения за числом солнечных пятен ведутся с начала XVIII в. Первым считается цикл солнечной активности, начавшийся в 1755 г. Механизм пятнообразования на Солнце связывают с приливными силами и планетарными резонансами. Их «вековой» резонансный период составляет около 60 лет и совпадает с периодикой магнитного поля в межпланетном пространстве, что говорит о том, что периоды различных циклов в эволюционно зрелых системах взаимообусловлены и согласованы благодаря резонансам.
В протон-протонном цикле, играющем основную роль в энергетике Солнца, сначала из двух протонов синтезируется дейтерий, потом гелий-3, а из него гелий-4 и два протона. Этот вариант завершения цикла наиболее вероятный, но не единственный. Дальнейшее развитие цикла протекает по различным каналам в зависимости от температуры и состава звездного вещества в центральном ядре Солнца. Рассмотренная реакция определяет темп жизни Солнца и особенности его глубинных процессов. В цикле рождаются гамма-лучи и рентгеновские лучи, но проходят сотни тысяч лет, прежде чем фотоны оптического и ультрафиолетового диапазонов покидают поверхность Солнца.
Жизнеспособность систем основана на их кругооборотной организации, так как системы сами определяют область тех взаимодействий, в которые они могут вступать без утраты своей идентичности, сохраняемой до тех пор, пока сохраняется определяющая их кругообразность. Например, жизни на Земле свойственен метаболизм с выделением энергии, рост и внутреннее воспроизводство молекул. Клеточный цикл – это период жизни клетки от одного деления до другого, состоящий из нескольких фаз.
В первой фазе клетка растет, увеличиваясь до размера материнской клетки, после чего происходит синтез ДНК. Главный процесс в этой фазе – удвоение или репликация ДНК. Другие реакции, происходящие в это время в клетке, направлены на обеспечение синтеза ДНК. В следующей фазе образуются вещества, необходимые для митоза и проверка, закончена ли репликация. При митозе хромосомы разделяются, клетка делится на две дочерние, каждая из которых получает по одинаковому набору хромосом. Кроме этого, молекулы ДНК, вращаясь, «расплетаются» и «заплетаются». После деления клетка оказывается в начальной фазе, т.е. цикл завершается. Прохождение клетки по всем фазам контролируется регуляторными молекулами, обеспечивающими переход от одной фазы к другой. Клетки, прошедшие дифференцировку, вступают в период покоя, выходя из клеточного цикла.
В области общественной и экономической жизни происходят также процессы, чередование фаз которых позволяет говорить если не о цикличности, то о волнообразном характере перемен, поскольку в этой области не существует циклов, замыкающихся по всем основным параметрам. Существуют конъюнктурные колебания, так как циклы являются следствием импульсов и «шоков» на экономическую систему. Серия независимых импульсов порождает циклическую модель отклика. Более или менее циклический характер реакции экономической системы на воздействия свидетельствует о стабилизирующей роли цикла. Экономика оперирует следующими циклами: промышленный цикл и цикл страхования (цикл К. Жюгляра, 7-11 лет), цикл движения товарных запасов (цикл Д. Китчина, 3-4 года), цикл строительства (С. Кузнеца, 15-25 лет), цикл конъюнктуры (Н. Кондратьева, 45-60 лет). Согласно К. Марксу в общественных циклах различают четыре сменяющих друг друга фазы: кризис (старость), депрессия (смерть), оживление (рождение), подъем (зрелость).
С. Кузнец обнаружил взаимосвязанные колебания показателей национального дохода, потребительских расходов, валовых инвестиций в производственное оборудование, в здания и сооружения с длительными интервалами быстрого роста и глубоких спадов или же застоя. Н. Кондратьев указал на полицикличность экономической динамики, которая подобна динамике музыкальных форм: «Реальный процесс экономической динамики один. Но если мы, анализируя и разлагая этот процесс на простейшие элементы и формы, признаем в этой динамике существование различных циклов (музыкальных тактов, сегментов, периодов – прим. сост.), то вместе с тем мы должны признать, что эти циклы как-то переплетаются между собой и оказывают влияние друг на друга».
Циклы в истории являются способом разделения исторического времени на фазы, однородные единицы, этапы развития общества. Эти схемы основываются как на периодичности событий (войны, революции, кризисы, подъемы, расцветы и т.д.), так и на смене фаз циклов. При этом очередные события рассматриваются как следствие предыдущих фаз цикла и процессов в предыдущем периоде цикла.
Для объяснения волнообразных перемен в общественной истории используются различные (биологические, космические и др.) причины. Например, одним из биологических механизмов, объясняющих исторические циклы разной длительности, рассматривается смена общественных поколений: будучи производными от исторических изменений, сформированное ими поколение определяет особенности дальнейшего исторического периода. Ибн Хальдун в XIV в. полагал, что развитие государства и династий описывается циклом из четырех поколений – основателя, продолжателя (сына), имитатора (внука) и разрушителя (правнука).
С. Капица разработал математическую модель, рассматривающую население мира как систему, единый и целостный объект, характеризующийся числом людей в данный момент. В этой модели развитие человечества на протяжении сотен тысяч лет предстает как циклический процесс. Все развитие человечества по темпам его роста разделяется на три эпохи: первая представляет линейный рост, вторая – гиперболический рост, третья – асимптотически стабилизированный режим роста как результат демографического перехода, когда скорость роста проходит через максимум. С.Капица утверждает, что из-за «сжатия времени» Неолит длился 7000 лет, Древний мир - около 2500 лет, Средние века - 1000 лет, Новая история - 340 лет, Новейшая история - 125 лет.
Современные взгляды на цикличность как на первооснову мира имеют многочисленные историко-философские параллели в различных учениях от древности до наших дней: Анаксимандр (VI-V вв. до н.э.) считал, что возникновение и развитие мира - периодически повторяющийся процесс, при котором через определенные промежутки времени мир снова поглощается окружающим его беспредельным началом.
Гераклит (VI в. до н.э.) считал, что космос периодически обращается в огонь и снова образуется из него через определенные отрезки времени, называя сущее и его временнУю структуру «мерно возгорающимся и мерно угасающим». Античные философы мыслили любое движение кругообразным: все двигалось, но в пределе своем двигалось по замкнутому кругу.
В индийской философии, например, в «Веданте», цикличность рассматривается как магистральная линия развития всего сущего. Природа движется циклами в волнообразных формах. Она поднимается, достигает зенита, затем падает и на некоторое время остается «пустой», т.е. будучи в простейшем, элементарном состоянии, затем вновь поднимается и т.д. История человеческого общества также мыслится как подчиненная закону цикличности. Вместе с природой и обществом совершает циклы и человек как личность. Циклы перевоплощений, которые совершает бессмертная душа, - это «уход» по ту сторону и «возвращение» в земную жизнь, снова «уход» и снова «возвращение». То, что на санскрите называется «колесом сансары», в итоге приводит к «освобождению» души, то есть к очищению ее в цикле до такой степени, что она может соединиться с Богом, раствориться в Нем.
В толкованиях к китайской «Чжоуской книге перемен» (672 г. до н.э.) утверждается, что каждый предмет под влиянием противоположных сил стремится к своей противоположности: «Солнце, достигнув зенита, склоняется к западу, луна, став полной, убывает. Небо и земля то прибывают, то убывают и вместе с сезонами то уменьшаются, то растут». Эти перемены рассматриваются как «духовная материя», создающая круговорот веществ.
Основная мысль философии Ф. Ницше – великая тяжесть мира вечного возвращения, в котором на каждом поступке лежит бремя нестерпимой ответственности. В перспективе вечного возвращения вещи предстают без «извиняющих обстоятельств их быстротечности», а само время бесконечно, но поскольку до настоящего момента уже «протекла» бесконечность, то всякое развитие уже когда-то осуществилось. Следовательно, наблюдаемое развитие есть повторение произошедших событий.
Периодичность (цикличность) природных процессов и явлений – необходимое свойство их существования и развития. Системы, способные совершать колебания, амплитуда которых в течение долгого времени остается постоянной и не зависит от начальных условий, а определяется свойствами системы, называются автоколебательными системами.
Например, поршневые двигатели, часовые механизмы, музыкальные инструменты (смычковые и духовые), электронные генераторы, периодические переменные звезды и звездные системы. Дыхание, работа сердца также являются автоколебаниями. В некоторых автоколебательных системах может существовать несколько устойчивых процессов с различными амплитудами, а тот или другой из них устанавливается в зависимости от начальных условий, но и тогда целой области начальных условий соответствует одна и та же амплитуда незатухающих колебаний. В сложных системах начальные условия возникают как исход предшествующей эволюции системы.
Автоколебания в природе и в технических устройствах имеют общие черты, рассматриваются с единой точки зрения и изучаются по единой методике. В системах, удовлетворяющих требованию устойчивости качественного характера движений при малых изменениях динамической системы, могут существовать только изолированные замкнутые траектории – предельные циклы. Реальные автоколебательные процессы, устанавливающиеся в системах, математически соответствуют предельным циклам. Наличие предельных циклов является необходимым и достаточным условием для возможности (при надлежащих начальных условиях) существования автоколебаний в системе.
Режим установившихся колебаний конечной амплитуды возможен только в нелинейной системе. Нелинейными свойствами может обладать любое звено автоколебательной системы, в которой существует обратная связь с органом, регулирующим поступление энергии в систему, при помощи обратной связи осуществляется самоуправление, в результате которого поддерживаются устойчивые незатухающие колебания.
Автоколебательная система периодически черпает энергию из постоянного источника (или из активной среды, в которой запасена энергия), то есть за счет непериодического источника энергии она создает циклический (периодический) процесс. Устойчивый режим автоколебаний определяется равенством энергии, подводимой от источника к системе, и энергии, которую она теряет. Например, биосферу пронизывает поток, исходящий от Солнца, вещество биосферы совершает циклические превращения, а лишняя тепловая энергия, переходит от вовлеченного в круговорот вещества в окружающую среду.
Понятие об автоколебаниях широко используется во многих отраслях науки. Например, пульсирующие переменные звезды класса цефеид являются «обозначениями» на шкале расстояний во Вселенной. А в скелетах современных морских беспозвоночных записываются циклы различной продолжительности – от полусуточных до годичных. Эта особенность использована при определении числа дней в году для прошлых геологических эпох. Например, в Палеозое год включал от 380 до 400 дней, а скорость вращения Земли в прошлом была больше.
Повторяемость параметров в системе, цикличность задает ритм пульсации в «пространстве состояний» («ауре») системы, и является источником стабильности, порождает циклическое время. Во времени все движется по кругу и вперед, а повторения обуславливают всеобщую причинность Вселенной.
При составлении текста использована статья И.Н.Гансвинда «Цикл» Института исследований природы времени
О предмете тэлиотитологии
http://www.proza.ru/2016/07/02/1011