Розділ 15. Про фізику відкритого світу

15.1. Без “Великого вибуху”

Побудувати нову фізику – не дуже просте завдання, ми не сподіваємося навіть створити скільки-небудь цілісний штриховий ескіз і цілком готові зустріти праведний гнів фізиків на втручання сторонніх. Але дуже вже спокусливо подивитися як спрацює гіпотеза про бінарно-єдиний Всесвіт, по суті, для наших вузько професійних інтересів, що є “побічним продуктом”, наслідком ТСУ і інформодинаміки.

А саме, що і як відбуватиметься у Всесвітом, що існує без “Великих вибухів” і “Генеральних сингулярностей”, точніше якщо Світ сконструйований так, що одна “половина Світу” перебуває в процесі “вічного вмирання”, “розгону галактик” і “теплової смерті”, інша - в стані вічного триваючого спалаху, початкової миті творіння, яка “розтягнута до безкінечності”.

Тим більше цікаво, що для цього абсолютно не потрібно ламати вже відомі фундаментальні концепції, не треба навіть сильно спотворювати вже існуючі рівняння. Для того, щоб погоджувати і звести воєдино всі концепції досить доповнити ці моделі (рівняння) деякими граничними умовами, що мають до того ж просту і прозору інтерпретацію, – як наслідок законів взаємодії структур, прояву факту структурованості Світу.

15.2. Доповнюваність моделей. Дві половини цілого

Нагадаємо стисло суть, облаштування ТСУ і ті результати, які нам тут знадобляться. Як мовиться, істина не блякне від повторення.

По-перше, про термінологію – інформація це не стан деякого сигналу, а окрема суть із ряду світоутворюючих сутностей, вона тільки виявляється як вид сигналу (імпульсна або аналогова посилка, знак, образ, повідомлення) в своїх простих формах. Це не гіпотеза і не аксіома, не початкове припущення, а висновок, наслідок із теорії структурної узгодженості.

У основі ТСУ лежить припущення про те, що Всесвіт, сам Простір влаштований не як “декартовий ящик”, а іншим способом, а саме “так, як треба йому, Світу, а не нашим теоріям”. Властивості “початкового простору”, “фізичного вакууму”, “протополя” виключно топологічні, а метрика – вже наслідок взаємодії структур, що протікає за топологічними законами. При цьому перераховані найменування не різна суть, але різні найменування, різні іпостасі одного і того ж феномена.

Природа структурної взаємодії не силова і не енергетична, це метаправило взаємодії структур – “із взаємодії цілих структур виходить ціле”, але “ніяка ціла структура не зникає “в нікуди”, не може розпадатися далі, ніж на елементарні тонкі структури “протополя”.

Можна вважати, що структурна взаємодія – суть прояву загального або максимально узагальненого закону збереження для Світу структурованого, в якому континуальне роздроблення існує лише віртуально, тобто в абстрактних теоріях, але не в реальності.

Прояв структурної взаємодії спостерігається у всіх без виключення природних явищах у вигляді дії закону гармонії, гармонійних шкал, більше того, воно виявляється і у формально-аксіоматичних системах і моделях скрізь, де не “задавлено” метрикою “декартового ящика”.

Сам закон гармонійної шкали (гармонійного частотного ряду) виявляється в самоорганізації його структури, яка:

• “в середині”, тобто в межах трьох октав, що складають “основний ряд”, є відкрито-замкнутою;

• “в цілому”, тобто в розширеному наборі сусідніх октав, прямує до відкритої;

• “у малому”, в дробленні шкали, прямує до замкнутої.

При цьому закон “гармонійної самоорганізації шкал” інваріантний до масштабу частоти (масштабу часу).

Інший прояв структурної взаємодії – структурний резонанс, спостережуваний при взаємодії вузькосмугової коливальної системи з широкосмуговим сигналом, спектр якого виходить далеко за межі смуги перепускання, і що приводить до виникнення “віртуальної” резонансної системи істотно вищої добротності.

Для побудови власне теорії (ТСУ) гіпотеза про “структурну взаємодію” взагалі ніяк не використовується, але тільки і виключно її спостережувані прояви – закон гармонійного частотного ряду і феномен структурного резонансу.

Сама побудова теорії також обмежена гранично жорсткими рамками – тільки для інформаційних явищ, для з’ясування суті того, “що є інформація” і які закони самоорганізації інформаційних структур.

У побудові теорії абсолютно виключені які-небудь довільні допущення про вибір “абсолютних масштабів”, “точок відліку”, взагалі які-небудь аксіоми щодо “метричного характеру” спостережуваних явищ, або аксіоми, які можуть породжувати помилкові симетрії або “неявні псевдометрики”. Не вводиться навіть визначення “структури”, таким вважається “все, що годиться для відображення стану системи (стани сигналу) і може бути реалізоване в деякій апаратурі – “живою” або штучною.

Що є структура, фундаментальний елемент, лежачий в основі всього сукупного феномена, званого інформація, ми якраз і з’ясовуємо в процесі дослідження.

Хід побудови теорії – виключно феноменологічний, в його основі порівняльний аналіз спостережуваних властивостей і процесів у “живих” і техногенних системах і уявний експеримент на основі цього аналізу.

У результаті вдається встановити, що всі відкриті системи, незалежно від “матеріалу” і способу реалізації “апаратної бази”, утворюють чотири класи або рівні складності ,,,.

–кібернетичні системи, в яких поняття і подання інформації ізоморфно потоку даних (потоку станів сигналу);

–ізоморфізм “сигналу” і інформації зникає, “верхнього” контексту набуває властивість самостійного руху без передачі сигналу;

–клас “повних” інформаційних систем, що складаються з трьох рівнів, організованих за тією ж схемою, що й сам рівень. Схема організації рівня, “структура” ізоморфна структурі, прийнятій, наприклад, в М-системі (реалізація системи програмування MSM). Структура є і метаструктурою, тобто схемою організації всієї системи, при цьому М-структура є мінімаксною, тобто мінімальною структурою, що дозволяє відображати стан системи для загального випадку (для довільних потоків даних за відсутності яких-небудь спеціальних апріорних обмежень) і, одночасно, це максимальна за складністю структура, яка може бути реалізована в тривимірній “апаратурі” знову ж таки без спеціальних апріорних умов;

–системи типу “інтелект”, що існують як надбудова над рівнем (системою) у вигляді віртуальної “вертикальної” інформаційної машини принципово необмеженої “висоти” в спеціальним чином організованому “апаратному середовищі”. “Вертикальна машина” за способом облаштування є безадресною за рахунок того, що працює на основі квазістаціонарних потоків, точніше за двома системами потоків – пара потоків “власне даних”, тобто структур типа і пара “потоків уяв” – структур класу .

У запущеній одного разу машині потоки повинні бути збалансовані як попарно, так і в цілому. Балансування системи як цілого і її “розкручування” відбувається за правилами “інформаційної взаємоіндукції”, тобто правилами відносного руху текстів і контекстів і підкоряється системі рівнянь інформодинаміки.

Машина типа є “інформаційним резонатором”, що містить в собі і підтримує стаціонарну хвилю ДСП (інформаційного поля). Для свого існування вона повинна {251. “Повинна” в тому сенсі, що це достатня умова існування самої машини.} породжувати потік структур , трансфінітно перевершуючий потік вхідних даних.

Це “трансфінітне виробництво” можливе, оскільки переміщення структур усередині квазістаціонарних потоків даних відбувається несигнальним чином, також несигнальним є і їх джерело. Таким джерелом є не програма чи команда, а правило взаємодії і породження структур, тобто правило взаємодії “команд” і “програм”.

Тут вельми тонкий момент міркувань. Правила забезпечують потенційно трансфінітний потік, виробництво структур повинно бути організоване згідно із законом трансфінітної послідовності. На ділі цього реально ніколи не відбувається, в будь-якому акті обробки даних породжується тільки скінчена кількість структур, оскільки через наявності інформаційного співвідношення невизначеності (роздільчої здатності сенсорів, невизначеності) через кінцевий час і на скінченому наборі початкових даних буде або досягнуте рішення, або відповідь “рішення не існує”.

Нарешті, навіть у фантастичному випадку “ідеальної роздільчої здатності” сенсорів і “ідеальної точки зору, ідеальної помітності” будь-яке завдання, що підлягає скінченому формулюванню, обмежене в наборі даних квантованістю Світу, квантовим співвідношенням невизначеності. Виняток становлять тільки формальні завдання у формальних системах, але “їм можна”, на те вони і віртуальні {252. Проте і тут є про що поміркувати – будучи породженням конкретного розуму вони повинні підкорятися законам гармонійних шкал, рано чи пізно “це шило з мішка вилізе”. Але це вже предмет окремого, зовсім не фізичного обговорення.}.

Структура типу набуває цілком конкретного вигляду чотиривимірного конуса і повний набір власних властивостей повністю аналогічних властивостям елементарних частинок, але до “звичайних” властивостей додаються ще дві:

• властивість несигнального переміщення (усередині відповідного середовища);

• властивість бути універсальною метаструктурою, тобто будь-які “скільки завгодно великі” структури, надбудовані за принципом самоподібності, успадковують властивість несигнального переміщення.

Проте для великих структур існує “контекстний опір”, при нестачі низових структур, тобто “власне даних” вони розпадаються, “усихають”, але також несигнальним чином, за правилом - умовчанням.

Наявність повного набору “власних властивостей” дозволяє іменувати елементарну структуру “інфокварком” (“інформоном”) – одиницею, елементарною частинкою інформації.

Далі, якщо М-структури для систем - є мінімальними, то є єдиною структурою, що дозволяє реалізувати “інтелект”. Разом із набором правил-умовчань і “системою команд”складає єдино можливу елементну базу для універсальної інформаційної машини – розуму.

Нарешті ми з’ясовуємо, що адекватною теорією для всієї сукупності відкритих систем є граматика типу багатоступінчатих породжуючих W-граматик. Загальною для всієї сукупності, тобто “загальною теорією відкритих систем”, є сукупність правил ТСУ або верхній рівень гіперправил для кожної конкретної теорії систем.

Побудова точної інструментальної теорії конкретного виду (реалізації) систем вимагає приєднання множини метаправил у вигляді феноменологічної, аксіоматичної (формальною) теорії або сукупності таких, це вже залежить від реалізації, матеріалу.

Остання стадія “уявного експерименту” полягає в спробі з’ясувати як може виглядати “вільна хвиля інформаційного {253. Тут вже можна сміливо використовувати термін “інформаційне поле”. Це саме воно і є.} поля”, тобто аналог електромагнітної хвилі, що вільно розповсюджується. Передбачається, що інформаційна машина (якимсь способом, тут це неважливо) стала володітивсією інформацією, тобто всім набором даних, які в даний момент істотні {254. Відмітимо, що “неістотної інформації” порівняно зі всією істотною, в певному значенні “невимірно більше”.} для розуміння всього Світу і його стану у всіх деталях.

Це означає, що “недостачі в даних” немає, “контекстний опір” зникає, структури будь-якого розміру переміщаються несигнально і в режимі “надпровідності”, але те ж саме відбувається і із структурами “власне даних”, потоки яких розганяються вже незалежно від “зовнішніх даних” (які вже просто не потрібні, згідно посилки експерименту).

У свою чергу, це вже означатиме, що матеріальний носій, “апаратура” більше не потрібні, оскільки обмін повністю несигнальний. Структура машини “в цілому” і в кожній точці “вибухне зсередини”, а складові її структури будуть рости і “витягуватися” із швидкістю до тих пір, “поки є місце”, тобто поки не займуть “весь обсяг існуючого Всесвіту”.

При цьому топологія інформаційної машини трансформується в топологію типу “пляшка в сфері”, тобто подвійну топологію відкрито-замкнутого типу, присутню “в кожній точці простору відразу”. Від “старої” топології залишиться тільки головна вісь симетрії, якщо ще точніше – тільки її “топологічна суть”, головний напрям анізотропії, але не “конкретне положення осі”.

При цьому самі структури повинні набути “квазіматеріальну природу” і “квазімеханічні властивості”, які цілком можна оцінити кількісно, в термінології “міцності”, “пружності” тощо. В цілому вони складають “природну координатну сітку” топології, того, що вийшло після “великого інформаційного вибуху”.

Функціонально, з інформаційної позиції, кожна “струна” - своєрідна “приватна машина Тьюрінга” для відповідної “Світової суті”. У сукупності – Гіперсуб’єкт, Світовий розум.

Відзначимо схожість картини, точніше “дзеркальну доповнюваність” до картини, яка виходить у моделях теоретичної фізики. Це відкрито-замкнута топологія цілком певного типу і “з головним напрямом анізотропії”. “Струни” – практично збігаються за властивостями і “призначенням” із аналогічними структурами в “теорії струн” і розробках О.Д. Сахарова. Але головне, повторяємо, сам факт дзеркального доповнення двох “великих вибухів” – енергетичного і інформаційного, при відмінності механізмів самих вибухів.

Дійсно, “інформаційний вибух” змодельований чисто логічно, без яких-небудь апріорних припущень про “надособливу суть” типу “Великої загальної сингулярності”, а тільки на основі спостережуваних, причому спостережуваних повсюдно, фактів.

Надособлива суть на зразок “струн” виходить вже як результат моделювання, а в основі, в початковій посилці – одне єдине припущення про існування загального закону збереження в дискретно-квантованому Світі.

З іншого боку ми стверджуємо, що результат всіх спроб моделювання “енергетичного вибуху” однозначно зумовлений в наступному сенсі. У міру уточнення моделі, наближення до моменту вибуху, кількість алгоритмів, еквівалентних на рівні невизначеності рішень, що доставляються ними, буде рости лавинно, а тимчасові допуски моделювання вийдуть за межі модельованого відрізка часу {255. Тут слід згадати про “Колумбійський процесор” (КП), проект, здійснений в Колумбійському університеті і призначений в першу чергу для моделювання Великого вибуху. КП, наскільки відомо, є однорідною кубічною граткою гранично зі 4096 досить потужними мікропроцесорами.

У сенсі дослідження власне Великого вибуху цілком можна говорити про безглуздо потрачені мільйони, але КП все одно виправдає себе в завданнях моделювання. Його архітектура, топологія даних і процесів споріднена топології “декартового ящика” і тому КП прекрасний інструмент для математичного моделювання. Що ж до Великого вибуху, то єдиний спосіб оцінки “експериментів із негативним результатом” – це оцінка їх постановки. Інших способів для експериментів такого роду і обчислювальних, і фізичних не існує.

Ефективність моделювання вибуху принципово забезпечується в першу чергу тим, наскільки добре організоване відстежування і врахування розгалужень, “еквівалентних на рівні невизначеності”, тобто спочатку чисельних рішень, потім (у міру наближення до моменту 0) моделей математичних і, нарешті, моделей на логічному, постановочному рівні. Саме динаміка розгалужень і буде результатом, покаже неспроможність “чисто фізичного” (практично – механістичного) підходу і буде доказом нашої концепції.}.

Вся сукупність сказаного наводить на припущення, на гіпотезу про те, що дві “половини Світу”, енергетична і інформаційна, ні що інше як дві його нероздільних сутності, так як нерозділимі дві сторони геометричної абстрактної поверхні, які ми можемо тільки “перенумерувати”.