7. Условия существования систем взаимодействий

Эволюция понятия информационная система приводит к понятию системы взаимодействий.

Под системой взаимодействий (СВ) будем понимать совокупность объектов, объединенных общим свойством влиять друг на друга и взаимодействовать друг с другом так, что в результате изменяются первоначальные свойства этих объектов.

Пусть группа элементов а1, принадлежащих системе взаимодействий А, взаимодействует с группой элементов а2 этой же системы. В результате взаимодействия образуется совокупность элементов а3, также принадлежащая системе взаимодействий А.

Обозначив взаимодействие значком "« ", это утверждение можно записать в виде:

а1« а2 = а3, [1]

при этом должно выполняться условие

а1 + а2 =/= а3 [2]

Если а3=а1+а2 , то имеет место алгебраическое равенство элементов системы, а значит объекты системы, образованные из этих элементов, не взаимодействуют. Происходит только формальное сложение элементов, дающее сумму не изменившихся объектов.

Но если а1+а2 не равно а3, то имеет место взаимодействие.

На основе эмпирических наблюдений можно выдвинуть гипотезу, что при взаимодействии объектов а1 и объектов а2 может образоваться группа объектов а4, которая, в свою очередь, может образовать новую систему взаимодействий В, элементами которой являются объекты b1 и b2, созданные из групп объектов, принадлежащих системе А.

Выдвинем следующие условия, которым должна удовлетворять любая система взаимодействий.

1. Первым условием существования любой системы взаимодействий является возможность создания совокупности объектов с отличающимися свойствами при общей сумме всех отличий объектов, равной нулю,

S аi I А = 0 [3]

Под понятием "возможность создания" будем понимать общее свойство элементов СВ образовывать взаимодействующие объекты. Именно совокупность собственных свойств элементов СВ создает и формирует тот "свод правил" или "законов природы" или "систему кодирования", которым подчиняются взаимодействующие объекты данной СВ.

Под понятием совокупность свойств объекта СВ будем понимать те проявления (реальные или возможные, т.е. формальные свойства) данного объекта, которые отличают его от других объектов этой СВ.

Возможность создания СВ возникает вместе с образованием ее квантов, т.е. определяется структурой квантов данной СВ.

2. Вторым условием существования СВ должна быть квантуемость объектов СВ. Все объекты СВ должны быть образованы из элементарных объектов, многообразие которых должно включать объект с нулевыми характеристиками, который может быть охарактеризован как вакуум этой СВ и который существует формально для этой системы. Изменение свойств формального вакуума СВ позволяет создавать реальные идентифицируемые кванты этой СВ, обладающие определенным набором свойств.

Например, если рассматривать буквы, как кванты определенной системы взаимодействий, то пробел между словами можно рассматривать как вакуум этой СВ, причем, несмотря на полное отсутствие какой либо формы знака в месте пробела, пробел, тем не менее, существует (и формально и реально) и несет смысловую нагрузку, т.е. выполняет определенную функцию в данной СВ.

То же самое можно сказать и о физическом вакууме и о временной паузе, если рассматривать звуки речи, как элемент своеобразной СВ и т.д.

3. Третьим условием существования системы взаимодействий является наличие совокупности элементов системы взаимодействия, образующей пространство элементов этой системы, которое будем обозначать знаком "П". Таким образом, пространство элементов системы А не должно быть равно нулю,

ПА =/= 0.

Будем считать, что не обязательно, чтобы элемент системы существовал реально. Он может существовать формально, т.е. в виде возможности квантов этой системы взаимодействий образовать этот элемент в будущем или в виде вакуума. Из бесконечного множества вариантов изменений квантов ИСВ обычно выбирается конечное и довольно ограниченное множество знаков, тем не менее, достаточное для описания или создания всей ИСВ с богатейшим набором объектов и их свойств. Хотя при этом всегда сохраняется возможность сконструировать и ввести в ИСВ любой новый объект.

Таким образом, если есть возможность хотя бы мысленно представить формальное существование совокупности элементов вакуума какого либо формального пространства, то условие 3 будет выполнено для системы взаимодействия, способной мысленно представить эту совокупность элементов.

4. Исходя из определения взаимодействия [1] четвертым условием существования СВ должно быть свойство данной СВ переходить из одного состояния в другое, отличное от первого.

Это свойство в физической квантовой СВ порождает время или совокупность собственных времен элементов СВ.

В общем случае время системы взаимодействия характеризует способность системы последовательно переходить из одного состояния в другое, т.е. изменяться за счет взаимодействия совокупности своих элементов.

Справедливо и обратное утверждение - если нет времени, то элементы системы никогда не смогут провзаимодействовать, т.е. изменить свое состояние и условие 1 будет не выполнено.

Время возникает только в системе взаимодействующих элементов, и оно может быть определено только для конкретной совокупности элементов пространства. Это значит, что в одной и той же системе время может быть различно (идти с различной относительной скоростью) для двух разных объектов (подсистем) этой системы и при этом оно будет третьим в общей системе, к которой принадлежат оба объекта (подсистемы). Время общей системы будет зависеть от времени любой, принадлежащей ей подсистемы, как бы мало элементов она не включала, лишь бы эта система могла бы изменяться.

Если принять промежуток времени между двумя переходами группы элементов системы А из состояния а1 в состояние а3 за единицу времени

Т(a1« а3)=Т1,

то количество переходов N другой взаимосвязанной группы элементов этой же системы А из состояния b1 в состояние b2 будет относительным временем этого изменения, т.е.

Т(b1« b2)=Т2.

Тогда можно записать, что

Т2= N * T1,

т.е. можно выразить этот промежуток времени через единичный.

Если цикл между двумя переходами назвать квантом времени, то приходим к выводу, что, если в силу условия 1, различные группы элементов СВ имеют отличающиеся свойства, то переходы из одного состояния в другое у них могут происходить различным образом. Следовательно, каждая, выделенная по каким либо признакам группа элементов любой СВ, может иметь собственную относительную "продолжительность" кванта времени. Эта относительная групповая "продолжительность" кванта времени имеет место для каждой группы элементов СВ и для системы в целом. Возможно, это свойство ИСВ в физической системе взаимодействия порождает массу или инерционность тел и ограничивает скорость света, как скорость передачи минимально возможного количества информации.

Так как квант времени определен ранее как цикл перехода (или промежуток времени между двумя очередными переходами) совокупности элементов ИС из одного состояния в другое, то говорить о течении времени внутри кванта времени уже нельзя. На внутри квантовом уровне времени нет, а есть просто мгновенный переход из одного состояния в другое и фаза стабильности дискретной системы. Это обусловлено дискретностью систем взаимодействия. Такие системы могут изменяться только дискретно или скачкообразно. Следовательно, на уровне переходов собственно время отсутствует. И сам квантовый переход может считаться мгновенным только для самого изменяющегося объекта. Но как только мы переходим к системе элементов взаимодействий, так сразу возникает относительное время, имеющее место для каждого объекта данной СВ. Таким образом, время возникает только в пространстве элементов СВ или в совокупности элементов СВ.

Если квантовый элемент системы В состоит из совокупности взаимодействующих объектов а1, а2, ... аn другой более старшей системы А и сам способен изменяться, то, в силу соблюдения условий 1...4, он также будет являться объектом системы взаимодействий А. В этом случае он будет обладать внутренним временем Тв, так как способен изменяться за счет внутреннего взаимодействия объектов системы А, образующих этот квант. Таким образом, реальное время объекта образуется системой вложенных временных циклов всего множества объектов всех систем взаимодействия, образующих данный объект.

Определить относительное время какой-то системы взаимодействий можно, только сравнив это время со временем другой системы.

Сравнение времени возможно только тогда, когда есть возможность отличать одно состояние а1 наблюдаемой системы А в момент времени Т1 системы наблюдателя В от другого состояния а2 наблюдаемой системы А в момент времени Т2 системы наблюдателя В. Если состояние а1 неотличимо от состояния а2 системы А за промежуток времени Т=Т2-Т1, который отсчитывается в системе В, то сравнение времен систем за промежуток времени наблюдения Т будет невозможно.

Однако, понятие наблюдения имеет математически точную формулировку - отображение пространства объектов системы А на пространство объектов системы В. Причем сам наблюдатель есть объект, принадлежащий системе В и осознающий процесс наблюдения с помощью целой совокупности систем взаимодействия, созданных из элементов системы В (т.е. мозга).

Таким образом, при сравнении времен систем А и В мы имеем процесс отображения пространства системы А, отличающегося от пространства системы В, через цепочку систем взаимодействия, принадлежащих системе В. Такой процесс происходит за счет множества преобразований - отображений, причем каждая система взаимодействий, включенная в цепочку отображения А в В имеет собственное время и собственные законы преобразования, что приводит в конечном итоге к определенному искажению образа системы А в системе В.

Если наблюдатель системы В наблюдает сразу две аналогичные системы А и С, то он сравнивает два одинаково искаженных образа систем А и С в своей системе, что позволяет получать весьма адекватные результаты наблюдений.

Пусть наблюдатель В имеет возможность сравнивать состояния систем А и С с такой точностью, что если в системе А или С хотя бы один элемент системы изменится, то это будет зафиксировано.

Очевидно, что изменение состояния хотя бы одного элемента системы можно считать изменением состояния всей системы.

Тогда, если наблюдатель в системе В дождется изменения хотя бы одного элемента системы А, и если за это время произойдет N изменений состояния системы С, тогда можно сказать, что для наблюдателя В время в системе А течет в N раз медленнее, чем в системе С.

Очевидно, что верно и обратное утверждение.

Если наблюдатель В не имеет возможности фиксировать изменения состояний какой либо системы А, то для него время в этой системе отсутствует, а система эта будет неизменной, а значит и безвременной. Никаких событий (или взаимодействий) в этой системе наблюдатель В не сможет зафиксировать. Для него эта система будет системой с нулевым собственным взаимодействием. Однако это совсем не значит, что процессы в данной системе не идут. Сам факт образования системы объектов есть факт изменения системы. Если система существует, значит, наблюдаемое ее состояние когда-то возникло. А значит, ее предыдущее состояние изменилось. Отсюда следует вывод о том, что раз есть или были когда-то изменения, то у этой системы есть время.

Отсюда можно сделать вывод о том, что не может возникнуть пространство без времени, а значит у всех систем взаимодействия, которые мы можем отличить друг от друга, должно быть собственное время.

Обратное явление тоже представляет интерес. Пусть в системе наблюдателя В наблюдается система А, которая циклически изменяет свое состояние и за определенный промежуток времени наблюдения Та система А приходит в исходное состояние. Пусть наблюдатель В в силу конкретных свойств своей системы (квантования собственного времени) может идентифицировать (наблюдать) систему А только через элементарные промежутки времени, равные квантам своей системы Тв, так как сам наблюдатель есть объект системы В. Пусть за это время система А изменит свое состояние несколько раз и снова придет в исходное состояние. Тогда наблюдатель В не заметит никаких изменений системы А. Но, если система многократно изменила свое состояние и наблюдатель зафиксировал ее другое состояние, то при больших различиях времен системы А и В наблюдатель В будет фиксировать набор самых разных состояний системы А, которые, по его мнению, будут ничем не объяснимы или случайны или беспричинны. Между тем это будут состояния системы А, всего лишь отличающиеся по фазе. При близком совпадении частот времен двух систем возможно и такое явление, когда наблюдателю процесс будет представляться в обратной последовательности, как в кино колеса машин иногда движутся в сторону, обратную их реальному направлению.

Не исключено, что множество экспериментальных процессов мы именно так и регистрируем.

В некоторых системах время может идти с изменяющейся скоростью, ведь время определяется нами по числу изменений состояний системы за условную единицу нашего времени. И если наблюдаемая система изменяется неравномерно, например, процессы в ней ускоряются или замедляются, то и ее время по отношению к времени наблюдателя или ускоряется или замедляется. Приведем тривиальный пример. В нагретом теле скорость молекулярного взаимодействия выше, чем в холодном, т.е. изменения, порождающие собственное время этих тел, происходят быстрее, чем в холодном, значит, и время в нагретом теле течет быстрее, чем в холодном. Например, положив продукты в холодильник, мы замедляем их собственное время относительно своего. Поэтому процессы разложения их компонентов замедляются, и они лучше сохраняются.

Непрерывность времени в системе определяется наложением множества процессов с разной продолжительностью квантов времени. Тем не менее, может существовать синхронизация взаимодействий в СВ. Например, все изменения в некоторых СВ могут происходить одновременно в такт друг другу ( как в компьютерных объектах). В других типах СВ разные времена квантов обеспечивают одновременное существование поколений квантов или квантов в разной фазе развития, как в обществе, где одновременно живут люди разного возраста. По аналогии следует ожидать, что возраст или фазовое состояния квантов могут быть фактором, который влияет на вероятность взаимодействия и его результат.

С большей вероятностью должны взаимодействовать кванты, находящиеся в близких или одинаковых фазах (состояниях).

Если в СВ имеется процесс, для которого соблюдается условие, что он происходит быстрее всех остальных процессов, то этот промежуток времени можно назвать ограничивающим. Он будет определять максимальную скорость наиболее быстрых процессов в данной СВ.

Пусть имеется набор элементарных объектов, образующих СВ. Образуем из этого набора все возможные сочетания пар объектов. (Пара объектов это минимальное количество взаимодействующих элементов, так как одному элементу не с чем взаимодействовать). Пусть полный набор пар объектов одновременно начинает взаимодействие. Так как все объекты отличны друг от друга, то, из всех пар объектов, должна существовать хотя бы одна пара объектов, которая совершит переход из состояния 1 в состояние 2, отличающееся от первоначального, быстрее остальных.

Если это так, то эта пара даст самый быстрый переход, возможный в данной СВ. Из этого вытекает конечность скоростей взаимодействия для внешнего наблюдателя.

5. Фундаментальным свойством СВ является то, что в результате взаимодействия объектов системы А они образуют новые структуры элементов, которые могут рассматриваться как элементы новой системы взаимодействия В. Элементы новой системы В генерируются - порождаются системой А и могут взаимодействовать друг с другом, но совсем не так, как элементы системы А. Образующаяся дочерняя система В, в свою очередь, из своих элементов может создать новые объекты, которые образуют систему взаимодействия С третьего поколения, объекты которой, возможно, но не обязательно могут взаимодействовать с родительскими и прародительскими объектами систем В и А. Возможно, что количество поколений СВ в принципе не ограничено. Более того, одна система А может образовать несколько систем взаимодействий, отличающихся друг от друга. То есть можно говорить не только о размножении систем взаимодействий, но и о мутациях дочерних систем взаимодействия.

Можно привести следующее пояснение. Элементарная CB образует CВ элементарных частиц и полей. СВ элементарных частиц образует химическую систему взаимодействий. Химическая СВ, в свою очередь, образует систему макротел и генетическую СВ. Генетическая СВ дает мутации СВ в виде множества видов генетических объектов со своими СВ и, в т.ч. образует СВ разумных существ (СВРС). Система взаимодействия разумных существ образует множество ассоциативных систем (языковые, предметные, финансово-экономические, компьютерные СВ, и т.п.), т.е. дает множественную мутацию. Компьютерные СВ образуют множество мутаций СВ - языковые, системные, программные и т.п. Совокупность компьютеров и развитых систем связи порождает компьютерные сетевые СВ, как новый вид систем взаимодействия.

Можно детализировать пример, но уже из приведенного текста видно, что в результате появления новых поколений и видов СВ возникающие объекты СВ обладают свойствами, совершенно отличающимися от свойств объектов систем взаимодействий ранних поколений. И чем больше поколений СВ лежит между объектами различных систем, тем сильнее отличаются эти объекты. Это тоже своеобразное проявление времени.

В результате появления новых поколений систем взаимодействия и их мутаций возникает сверхсистема взаимодействий (ССВ), образующая пространство систем взаимодействия, где каждому элементу пространства соответствует своя система взаимодействий. В этой сверхсистеме взаимодействий непрерывно рождаются и отмирают все новые и новые системы взаимодействия, которые обеспечивают существование друг друга и взаимодействуют друг с другом, т.е. "срастаются" друг с другом, образуя изменяющееся сверхпространство взаимодействий.

Это сверхпространство способно образовывать такие цепочки связей, о которых мы даже и не подозреваем. Поэтому изучение свойств систем взаимодействий и строения сверхпространства или структуры пространства систем взаимодействий может дать принципиально новые инструменты преобразования природы. Математическая теория систем взаимодействия может дать методику выявления неизвестных цепочек взаимодействия СВ, реализация которых откроет новые возможности развития нашей Цивилизации.

Не исключено, что сверхпространство систем взаимодействий способно к образованию новых элементарных или субэлементарных систем взаимодействия, которые могут проходить такой же цикл саморазвития, как и породившее его суперпространство. Таким образом цикл саморазвития суперпространств взаимодействия может быть замкнутым.