Строение и законы Вселенной

аналоговая схема передачи информации при сохранении достаточно широких и понятных граничных условий.

На основе существующих в настоящее время данных можно предположить, что за несколько веков до нашей эры и в первые века нашей эры началось достаточно быстрое распространение счета и, соответственно, математики. Этот процесс, с одной стороны, объяснялся необходимостью проведения обменных операций, так как развитие ремесел и технологий привело к появлению избыточного продукта, с другой стороны (как уже отмечалось ранее), выделение и осознание каждого человека как личности внесло понятие дискретности во все представления о мире — появилась цифра. В реальности данный процесс проходил не одномоментно, различными путями и различными темпами, однако общее направление было единым.

Примечание. Называть математику «наукой» не совсем верно. У математики нет предмета исследования, как такового. Кстати говоря, непонимание этого простого положения приводит к множеству коллизий и несуразиц в современном научном мире, когда изучение реальных объектов, явлений или закономерностей подменяется выстраиванием математических моделей без учета существующих граничных условий. В результате делаются «открытия» неких физических структур, проверка которых опытным путем невозможна (например, тахионов — элементарных частиц, якобы перемещающихся со сверхсветовой скоростью, или торсионных полей), или на основе частного случая выводятся «универсальные» уравнения для широкого спектра явлений.

Наиболее правильно называть математику инструментом, прилагаемым к дискретному исследованию Вселенной.

Сказанное здесь никоим образом не направлено на принижение роли математики, так как афоризм «В любой науке ровно столько науки, сколько математики» совершенно верен. Другое дело, что сначала требуется уяснить, что именно считать и зачем считать, а уж потом применять математический аппарат.

Вопрос о месте математики в комплексе наук не так прост, как кажется. Подчеркивая в математике отсутствие критерия правильности выполненного расчета или многозначности решений, которые могут быть реализованы, нельзя считать это каким-либо недостатком.

Рассмотрим применимость математики к любой другой науке. Как мы уже отмечали, первоначальная наука о мире в целом (энциклопедическая) по мере накопления знаний потребовала создания классификационной иерархии, так как объем исследуемых явлений оценить иным методом невозможно.

На первом этапе в любой науке происходит отбор физических или иных фактов, соответствующих по определению и критериям. На втором этапе устанавливаются качественные закономерности в виде аналоговых законов «если — то». На третьем этапе постулируются количественные соотношения между сравниваемыми явлениями. Причем математика как основной инструмент формирования науки наиболее полно проявляется именно на третьем этапе, подтверждая правило о том, что «В любой науке ровно столько науки, сколько математики».

Здесь просматривается интересная аналогия между знаковыми системами общения людей. Первая знаковая система присуща конкретному индивиду, и лишь вторая (абстрактная) знаковая система позволяет на основе единых критериев (понятий) передавать информацию в приемлемом виде и с допустимыми (неизбежными, но позволяющими понимать друг друга в необходимых пределах) потерями.

Естественные науки условно можно назвать науками первого уровня, тогда как математика — наука более высокого, второго, уровня. К наукам первого уровня относятся не только природоведческие типа биологии, химии, социологии, металловедения и пр., но и теоретически-расчетные, такие, например, как теоретическая механика, сопротивление материалов, аэрогидромеханика и др. Можно отметить, что в теоретически-расчетных науках существует внутренний критерий правильности — это однозначность решений. Даже в обратимых процессах и разветвленных реакциях всегда есть набор граничных условий (иногда неизвестных, что ведет к неопределенности), который уточняется и детерминируется. Несмотря на то что счет (основа математики) использовался и совершенствовался человеком с древнейших времен, математика как наука второго уровня уникальна, а общие критерии, то есть внутренние критерии правильности или возможности существования определенного решения или обоснования многозначности, у единичного объекта установить трудно, если не невозможно.

Вероятно, существуют и другие науки второго уровня. Попытка отыскать их осуществима, но лишь при правильной формулировке критериев объектов, попадающих в сферу исследования математики, и по аналогии установки подобных критериев. К сожалению, на нынешнем этапе развития наук в сферу интересов и методов математики попадает все, что мы можем себе представить, а это весьма неопределенное поле для исследования.

В этом плане интересным было решение А. Нобеля об исключении из списка наук, отмечаемых премией его имени, как раз математики. Это свидетельствует об уважении им математики, судить о мере прогресса в которой, по его мнению, научная общественность того времени (да, пожалуй, и сейчас) объективно не способна. Следует лишь восхищаться прозорливостью и осторожностью А. Нобеля!

Вместе с развитием счета начало формироваться и разделение наук.

Данный процесс продолжался до XV–XVII вв. и привел к накоплению большого объема информации. Интуитивно осознавая это, наиболее широко мыслящие ученые (так называемые энциклопедисты) попытались отыскать методы, позволявшие осмысливать единую сущность Вселенной. Анализируя основные положения доступных им наук, они старались выделить нечто общее, то есть использовали исключительно аналоговую схему. Данный период времени стал определенным прорывом в научном сознании. Если проанализировать темпы развития наук и технологий до и после эпохи энциклопедистов, то можно отметить качественное изменение и количественное увеличение научной информации в десятки раз.

Одним из достижений того времени явилась разработка математического аппарата для цифровой обработки возросших объемов информации по законам, определенным аналоговыми методами. Это, в свою очередь, привело к дроблению наук, классификации частностей и неосознанному параллелизму, когда явление изучается по произвольно ограниченному набору критериев. Сначала из общей массы выделились такие науки, как физика, химия, биология и пр. Затем начался лавинообразный процесс разделения на все более узкие специализации. При этом, естественно, менялись и граничные условия отбора вплоть до условий «наоборот».

Такое положение вещей сохранялось и всех устраивало до начала XX в., когда прямые исследования в науках стали уменьшать отдачу даже при увеличении затрат. Наиболее перспективными оказались исследования на стыках наук, которые начали образовывать конгломераты — физическая химия, физическая биология и т. п., то есть прямо перешли в аналогово-цифровую схему. Наиболее перспективными оказались новые направления в исследовании микро- и макромиров, чем занялись сильнейшие в то время коллективы ученых (Эйнштейн, Резерфорд, Капица, Бор, Ландау, Келдыш, Чижевский). В их работах отчетливо просматриваются аналоговый метод постановки и осознания задачи и дальнейшее накопление информации в цифровой форме. Причем этот метод позволил создать зачатки третьей знаковой системы — системы обработки информации электронно- вычислительными машинами без участия человека в рутинном процессе обсчета огромных цифровых массивов и формулировке выводов, заранее там не заложенных.

С 1950-х годов наблюдается лавинообразное развитие электронно-вычислительной техники, при этом ставится вопрос о том, что ЭВМ практически стали основным двигателем прогресса во всех науках. Такое утверждение неизбежно сталкивается с противоречиями: уже сейчас увеличение мощностей и скоростей ЭВМ близко подошло к физическому пределу. «Разгонять» до бесконечности материнские платы и кристаллы процессоров невозможно, на каком-то этапе мы дойдем до предельного значения, когда дальнейшее увеличение быстродействия будет разрушать вещественную структуру физического носителя (например, температурным скачком).

Появляются новые схемы работы ЭВМ на аналоговом и иных принципах (типа эвристических методов нечеткой логики и т. п.).

До настоящего времени аналоговые вычислительные машины (АВМ) строились по