Яблоко Ньютона.

Сколько законов открыто к настоящему моменту в рамках естествознания? Вряд ли кто-то может точно ответить на этот вопрос, но так навскидку похоже, что счет идет на тысячи, если не на десятки или сотни тысяч. Но зачем природе такое изобилие законов? Все должно быть гораздо проще. Об этом говорят известные принципы построения сложных структур. Например, три десятка букв алфавита позволяют получить несколько тысяч слов, из которых, в свою очередь, можно составить бесчисленное множество фраз. Все богатство, все возможности языка – следствие существования всего трех десятков букв. Аналогично, семь основных и пять дополнительных звуков музыкального звукоряда рождают миллионы мелодий.  Сто с небольшим химических элементов дают бесчисленное множество веществ и материалов. Ну, и так далее. Напрашивается вывод о существовании относительно небольшого количества действительно фундаментальных законов бытия, которые своими конкретными проявлениями заполняют все естествознание и даже выходят за его пределы.

В этом свете проанализируем известный со школьной скамьи второй закон Ньютона:

F=ma

Нет необходимости раскрывать его смысл с точки зрения классической механики, он всем известен. Заменим в этой формуле конкретные физические величины предельно абстрактными, для которых сила F, масса m и ускорение а есть частные случаи. Сила в самом широком понимании – это некое воздействие на что-либо. Масса – мера инертности, инерция же в самой широкой трактовке – способность сохранять имеющееся положение. Ускорение – изменение скорости (в данном случае менять больше нечего), то есть в общем смысле просто изменение.

Получаем обобщенную формулировку этого закона: воздействие, необходимое для изменения состояния объекта, обладающего инерцией, прямо пропорционально инерции объекта и величине необходимого изменения.

Объект не обязательно физическое тело. Инерция проявляется в самых разных вариантах, что будет показано в последующих примерах.

Теперь берем физический закон из совсем другой области: закон Ома. Закон Ома гласит, что напряжение электрической цепи прямо пропорционально сопротивлению цепи и току, протекающему в цепи. Записывается:

U=RI

Где U – напряжение, R – сопротивление, I – ток. Неправда ли, это напоминает второй закон Ньютона, но записанный другими обозначениями? Так это и есть тот же самый закон, но примененный в другой сфере. Что такое электрическое напряжение? Это сила, инициирующая процессы в электрической цепи (близкое к напряжению понятие эдс – электродвижущая сила). Сопротивление – инертность электрической цепи, ее стремление сохранять свое состояние. Наконец, ток – это реальное действие, происходящие в электрической цепи.

Проявления этого закона можно обнаружить и в психике. Допустим, некое физическое тело, обремененное психикой, блаженно покоится на уютном диване. Чтобы преодолеть его инерцию (на бытовом уровне она обозначается термином «лень»), требуется некое воздействие. Например, в роли такого воздействия может выступать чувство голода. Очевидно, что интенсивность воздействия (острота чувства голода), необходимая для совершения действия (перемещение тела с дивана к источнику еды) прямо пропорциональна инерции (чем ленивее объект, тем труднее заставить его шевелиться) и величине требующегося действия. Одно дело – дойти до холодильника, тут достаточно легкого голода. Другое – если надо идти в магазин. Здесь уже должно быть: «Жрать хочу, шо пипец!».

Конечно, здесь нет строго формализованных параметров и единиц измерения, как в физике, но очевидно, что суть все та же. Требуемое воздействие зависит от инертности и необходимой величины изменений.

Этот же закон проявляется и в социальной сфере. В частности, огромные изменения в экономике СССР 30-х годов объясняются не только приложенными колоссальными усилиями, но и малой инертностью общества, поскольку инертность была сильно снижена предшествующими событиями: войнами и революциями. Столь же масштабные изменения вряд ли возможны в обществе с большой инертностью (сытом и благополучном), либо требовали бы на порядок больших усилий, что уже выходит за пределы человеческих возможностей.

Аналогичную ситуацию имеем с первым и третьим законами Ньютона. Например, известно, чтобы человек совершил какое-то действие (в самом широком смысле) обязательно должен быть мотив, побудительная причина. Рука просто так не шевельнется. Либо отдернется от горячего, либо потянется за вкусным, либо удовлетворит потребность почесаться. По сути тот же первый закон Ньютона.

Здесь может возникнуть возражение. Ведь человек что-то делает не обязательно по просьбе или приказу, либо под давлением обстоятельств. Часто мотивы действия бывают внутренние, в то время как первый закон Ньютона говорит о внешней силе. Внутренние мотивы могут быть разбиты на две группы. Первая – мотивы физиологического характера: ощущение голода, ощущение жары или холода и т.п. Такие мотивы хотя и внутренние для человека, но относительно центра принятия решения (сознания) они являются внешними. Вторая группа – психические мотивы. Которые иногда и мотивами-то не выглядят. Вот вдруг захотелось мне пойти прогуляться. Никаких потребностей на улице у меня нет, погода омерзительная, из дома никто и ничто не гонит, а захотелось и все. Блажь напала. А откуда эта блажь появилась? Откуда-то из подсознания? Так подсознание относительно сознания, где принимается решение, такой же внешний мир, как окружающая среда. Все равно получается внешнее воздействие.

Третий закон Ньютона, который в простейшей формулировке: действие равно противодействию. И тут же народная мудрость: как ты к людям, так и они к тебе.

Абсолютно то же самое с законами сохранения. Мне всегда было очевидно, что закон сохранения вещества и закон сохранения энергии – один и тот же закон, примененный к разным явлениям. Сейчас физика уже объединила обе формулировки в общий закон сохранения материи-энергии. Без этого в квантовой механике концы с концами не сходятся. Вернадский сформулировал закон сохранения для жизни. Тот же закон можно сформулировать для информации. Есть такая шутливый тезис, что количество знаний на Земле есть величина постоянная, а поскольку людей становится все больше, то на долю каждого знаний приходится все меньше и меньше. Как известно, в каждой шутке есть доля шутки.

Конечно, объявлять количество знаний в общем случае некой конечной величиной – слишком смелое заявление. Но объем знаний, доступный одному конкретному человеку действительно конечен. Что сформулировано Кузьмой Прутковым в афоризме: «Нельзя объять необъятное». В геометрическом плане объем может быть представлен частью плоскости (широта знаний), умноженной на вертикальное измерение (глубина знаний). Очевидно, что чем шире охват, тем менее глубоки знания. Равно и наоборот. Отсюда вытекают два предельных случая. Первый: ничего не знать обо всем, к чему тяготела античная натурфилософия. Второй: знать все ни о чем, к чему стремится современное естествознание с его бесконечным дроблением и узкой специализацией.

Только не надо забывать, что законы сохранения корректны лишь применительно к замкнутым системам! Если я привез себе на участок пять кубометров песка, то как я его не разложу или вновь соберу, общее количество так и останется пять кубометров. Но если эту систему открыть (по ночам сосед перетаскивает песок себе), то ни о каком законе сохранения не может быть и речи. Какое сохранение, если воруют?!

Собственно, принцип подобия известен с незапамятных времен. Здесь просто приведены примеры, иллюстрирующие его. На этом основано использование различных аналогий, помогающих объяснить суть явлений на очевидных примерах из других областей.

Возьмем хотя бы соотношение между физическим телом человека и его же психикой. Полагая, что их существование определяется одними и теми же законами, можно определить некоторые свойства психики (которая загадочна и с трудом поддается изучению), исходя из свойств физического тела, которые очевидны.

Много лет продолжается спор, что является решающим при формировании личности – наследственность или воспитание? Ответ становится ясен, при анализе формирования физического тела. Работой над телом, физическими упражнениями, здоровым образом жизни можно корректировать свойства тела в широком диапазоне (равно как и вредными привычками). Но некоторые базовые характеристики (размеры скелета, особенности строения) полностью определяются наследственностью и не могут быть изменены.

Или пример из области педагогики. Подростка не надо убеждать, что физическое здоровье, сила, ловкость достигаются путем регулярных тренировок. Польза физических нагрузок для него очевидна. Поэтому многие подростки с удовольствием занимаются спортом. Хотя бы для того, чтобы чаще бить, чем получать – для мальчишки это сильный стимул. Но попытки заставить недоросля читать, что-то изучать и пр. натыкаются на неопровержимое возражение: «А нафига?». В некоторых случаях ситуация разрешается объяснением, что мозг для нормальной деятельности так же нуждается в нагрузках, как и мышцы. Как мышцы могут атрофироваться от долгого неиспользования, так и мозг с потенциалом гения может прийти к состоянию дебила при отсутствии естественных нагрузок. А дебилом никто быть не хочет. Даже дебил.

• Strange
• Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь