Энергообмен – сущность всего живого

Ярослав Авилов, Олег Орлов, Вячеслав Авилов

Энергообмен – сущность всего живого

© Авилов В.Г., Авилов Я.Д., Орлов О.В., 2025

© ООО «Издательство Родина», 2025

I. Введение

Необходимость создания обоснованной научной Теории развития человеческого общества, основанной на вечных всеобщих законах природы, объясняющей многие явления прошлого, показывающей состояние сегодняшнего общества, и определяющий пути его будущего развития, давно волновала человечество, ученых.

Первое обоснование, более-менее научное в этом направлении сделал Гегель: «…великая заслуга которого состоит в том, что он впервые представил весь естественный, исторический и духовный мир в виде процесса, т. е. в беспрерывном движении, изменении, преобразования и развития, и пытался раскрыть внутреннюю связь этого движения и развития…

Для нас безразлично, что Гегель не разрешил этой задачи. Его историческая заслуга состояла в том, что он поставил ее». Энгельс (Анти-Дюринг)

Продолжили его работы Маркс и Энгельс, каждый в своей области. Заслугой Маркса было открытие материалистического понимания истории и теории прибавочной стоимости. Но и Маркс и Энгельс считали, что историческое развитие общества диктуется развитием производительных сил, приуменьшая роль других внешних факторов. Но более глубокий анализ в свете новых научных данных говорит о том, что развитие человечества определяется ростом численности населения, повышением его постоянно возрастающих потребностей, и истощением природной окружающей среды, что и приводит к развитию производительных сил. Но для своего времени взгляды Маркса на развитие человеческого общества, пути его развития, касающиеся и классовой борьбы, и неизбежности смены капитализма коммунизмом были более чем прогрессивные. И тем не менее.

«Мы вовсе не смотрим на теорию Маркса как на нечто законченное и неприкосновенное, мы убеждены напротив, что она положила только краеугольные камни той науки, которую социалисты должны двигать дальше во всех направлениях, если они не хотят отстать от жизни». /Ленин. ПСС т. 4, стр.184.

Ленин и затем Сталин, как настоящие диалектики, смогли создать уже фундамент этой науки, начав строить социализм в России, решая сложнейшие задачи, встающие на пути этого строительства.

Особенно обострилась необходимость в такой теории начиная с 50-х годов прошлого столетия, когда СССР, этот провозвестник новой социалистической формации, невзирая на всякие серьезнейшие беды и напасти – несколько кровопролитных войн, неоднократное восстановление народного хозяйства, сильно пострадавшего от этих войн, ряд других напастей и бедствий, выпадающих всегда на долю первопроходцев, достиг по многим показателям уровня развития передовых «капиталистических стран», а по ряду положений в социалистическом плане опередил их:

– по общему культурному уровню населения, которое было самым читающим в мире;

– по гарантированному трудовому устройству;

– по предоставлению бесплатного жилья, образования, медицинского обслуживания, обеспеченной старости и т. д.;

– по достаточно высокому уровню благосостояния всего населения;

– высокой защищенности страны от внешних угроз и опасностей.

Именно к этому времени требовалось настоятельно, по-настоящему переходить на социалистические рельсы в части дальнейшего развития общества: в управлении переходить к народовластию в реальном его воплощении, к совершенствованию экономики, начавшей буксовать в те годы, к грамотной кадровой политике, повышению роли социалистического соревнования, дальнейшего повышения уровня благосостояния населения и так далее.

Но, к сожалению, сделать это во многом не удалось, и более того, само формирование и существование социалистического строя с 1991 года прекратилось.

Причин этому явлению называется много, не будем их перечислять, но главная беда заключалась именно в отсутствии достаточно разработанной теории развития общества, тем более социалистического, и слишком велик был груз «родимых пятен капитализма», в первую очередь системы управления. Пока СССР догонял передовые капиталистические страны, та система управления, которую он использовал, в принципе копировала капиталистическую, и на первых порах она была достаточно эффективной, так как были ясны цели и пути достижения уровня развития передовых стран. Плюс налицо были высокая творческая активность трудящихся масс и жесткий контроль за исполнением работ.

Кстати, такое же явление – бурные всплески экономического развития в отдельных странах, появление всяких «азиатских тигров», Япония, Сингапур, Малайзия и другие, наблюдаются и поныне. Но механизм этих явлений таков же, что и в бывшем СССР, то есть достижение известными путями уровня развития передовых стран, а дальше развитие затормаживается и не превышает 1–4 % ВВП, а вот цели этих рывков – разные.

СССР мог бы и дальше существовать, если бы не предательство управляющей верхушки, перерождение которой тоже было обусловлено отсутствием научной теории социалистического развития человеческого общества.

Надо однозначно признать, что развитие материи (в том числе и человеческого общества), а точнее ее постоянные изменения, так как наряду с развитием того или иного объекта или явления всегда имеет место быть и угасание, самоликвидация чего-то иного, диктуется и определяется действующими всеобщими вечными законами природы, сущность которых пока не полностью ясна науке. Но незнание сущности таких законов, а только понимание их действия уже дает возможность применять их в повседневной жизни. Но есть и обратная сторона вопроса.

Имеются природные законы, которые нам неизвестны, и мы понятия не имеем как ими пользоваться на благо самим себе, хотя их действие проявляется повседневно, и мы интуитивно или вынужденно ими руководствуемся, хотя зачастую используем их во вред себе самим, так как не знаем, или не хотим знать, чем обернется для нас несоблюдение или неграмотное использование этих законов. Особенно ярко это проявляется сейчас в экологической ситуации в связи с определенным изменением климата.

Ни отказаться от этих вечных всеобщих законов, ни изменить их действие человечество не может, а может только правильно понимать если не сущность их, а хотя бы характер их действия, и стараться узнать эти законы, чтобы использовать их себе во благо.

К числу таких непознанных законов относится и всеобщий вечный закон организационного уровня, который наряду с другими законами составляет одну из основ материалистической диалектики, которая является наукой о наиболее общих законах вечного движения, изменения материи, развития природы, человеческого общества и мышления.

Великий русский ученый Менделеев писал:

«Наука точная становится такой лишь тогда, когда она демонстрирует величие разума, когда все многообразие явлений, вся пестрая череда событий неумолимо вытекает из двух-трех основных законов. Так планетарный мир нашей солнечной системы – порождение всего лишь одного закона всемирного тяготения и закона сохранения количества движения».

Согласно диалектическому материализму единственной основой мира является материя, и действие указанных законов автоматически предусматривает наличие какой-то материальной субстанции, каких-то материальных носителей, переносчиков движения, которые определенным образом взаимодействуют между собой, каким-то образом влияют друг на друга. И это взаимодействие, влияние друг на друга может быть самым разнообразным. Эти переносчики движения могут сливаться друг с другом, или, наоборот, отталкивать друг друга из-за несходства каких-то свойств, или быть нейтральными относительно друг друга. И вот взаимодействие, влияние друг на друга диктуется еще одним вечным всеобщим законом – законом организационного уровня – о котором речь пойдет дальше.

И на основании этого закона, наряду с другими, рассматривается в данной работе история появления и развития человеческого общества, которая характеризуется решением различных противоречивых ситуаций на разных этапах его жизни.

Действие этого закона организационного уровня, как и указанных ранее, тоже распространяется на все виды материи: неживую, живую природу, человечество. И это закон также настолько же всеобъемлющий, постоянно действующий во всех явлениях, событиях на земле, в жизни каждого, как и другие вечные законы, что он просто не замечается, настолько он естественен и прост, объясняется различными с виду простыми причинами в любом действии, что теряется из виду одинаковая сущность всех этих проявлений, или приписывается каким-то другим естественным или социальным законам.

Зимой озера и реки замерзают, весной оттаивают, это действие закона организационного уровня, растения весной расцветают, а осенью увядают, впадают в зимнюю спячку – это действие этого же закона. Люди летом одеваются легко, зимой тепло, при чем в обоих случаях стараются одеваться модно – это действие того же закона. Наличие конкуренции между фирмами, монополиями – действие этого закона. Государство Египет готово воевать с Эфиопией из-за проблем с рекой Нил. И здесь налицо проявление этого же закона.

Именно закон организационного уровня позволяет достаточно точно по основным моментам жизни человечества определить характер его развития, понять его будущую судьбу.

Простой вопрос – каковы причины появления классового общества? Понятно, в чем сущность этого явления, которая остается неизменной на всех этапах классового общества. И тем не менее, что породило общество классовое, какое противоречие?

Только нужда, низкий уровень жизни основной массы населения в классовом обществе заставляли его совершенствовать орудия производства, определять взаимоотношения между слоями общества. И на первых порах это явление сыграло определенную положительную роль в развитии человечества. Но к настоящему времени научно-технический прогресс достиг такого уровня, что классовое общество становится тормозом на дальнейшем развитии человечества, и оно должно отмереть, благо опыт по его устранению имеется, и есть уже понятие – как развиваться человечеству дальше.

Лишь знание и применение закона организационного уровня позволит человеческому обществу развиваться более целеустремленно и успешнее в отличие от его нынешнего состояния с различными кризисами в различных областях его жизнедеятельности, что приводит к хаосу.

И таково действие закона организационного уровня во всем, везде и всегда во всем мире. Правильно сказал Л. Толстой: «Величайшие истины – самые простые».

Для лучшего понимания взаимодействия этих всеобщих вечных законов, их роли в развитии человечества, и особенно закона организационного уровня, понимания его сущности и действия, целесообразно сначала рассмотреть некоторые общие понятия, характерные для всех видов материи и хорошо известных в научной и общественной среде. Понятно, что данная работа касается появления, развития и дальнейшей перспективы бытия человечества лишь нынешней цивилизации со всеми ее сложностями и достаточно коротким историческим сроком существования. Жизнь зародилась на Земле около 2-х миллиардов лет назад, и под действие этих же вечных природных законов могли быть и более ранние цивилизации, исчезнувшие по каким-либо природным или социальными причинам, как может исчезнуть и наша цивилизация, к чему вполне достаточно оснований.

II. Основы развития (изменений) материи всех видов

По современным понятиям окружающая нас материя проявляется как существующая независимо от нашего сознания объективная реальность в самых различных формах. Одна из этих форм известна как химическое вещество, состоящее из отдельных элементарных частиц, существующих самостоятельно или образующих макроскопические объединения от атомов и молекул до метагалактик включительно и составляющих в совокупности материальный мир. И отдельные элементарные частицы, и образованные ими крупные объединения, том числе и в живой природе, будем в дальнейшем называть материальными телами, а их совокупность – системами, которых великое множество, и которые постоянно возникают и через некоторое время исчезают.

Вспыхивают и гаснут звезды, возникают и исчезают на Земле материки и моря, меняется животный и растительный мир, появляются и гибнут государства и империи, рождаются и умирают люди. Каждое из этих явлений, изменений вызывается различными причинами и факторами.

Но есть ли что-то общее во всех этих явлениях, событиях, изменениях, что-то общее и что-то отличное для разных форм материи? Чем характерно развитие живой природы?

Для ответа необходимо рассмотреть сущность этих изменений, как протекает процесс изменения материальных тел, систем, с чем это связано.

Одним из неотъемлемых условий для изменения во всех видах материи (неорганической, живой природы, человечества) является наличие энергообмена между материальными телами, системами, то есть действие вечных природных законов.

Во всех случаях изменений материальных тел, систем всегда будет иметь место такая взаимосвязь.

где ± ℈ – означает подвод или отбор энергии.

И эта взаимосвязь находит свое отражение во всех законах Ньютона, термодинамичных и в ряде других законов.

Каждое материальное тело, система являются, как уже отмечалось, совокупностью различных элементарных частиц, количество и разнообразие которых определяют их массу и качество, что делает их отличными от других материальных тел, систем. Будучи материальной субстанцией каждое материальное тело, система являются носителями энергии, о величине которой можно судить по той, например, работе, которую может совершить это тело, система. Но энергия не находится в виде какого-то вещества, а выражается в виде известных скоростей, движений, взаимодействия элементарных частиц, составляющих массу этого тела, системы. В следствии этих движений, взаимодействия элементарных частиц материальное тело, система приобретают ту или иную форму существования – в неживой природе так называемые агрегатные формы – газообразное, жидкое, твердое, в живой природе – совокупность биосистем образующих растительный и животный мир на Земле, в человеческом обществе – наличие различных формации и государств – первобытнообщинный строй, рабовладельческий, феодальный, капиталистический, Российская Федерация, США, Китай и другие на сегодняшний день.

Обозначим соответствующую форму существования, бытия материального тела, системы термином – состояние и буквой W.

Состояние – это форма проявления материального тела, системы относительно внешней среды в зависимости от количества в нем энергии (энергонасыщенности), и которая опосредуется нашими органами чувств и нашим сознанием.

Состояние любых материальных тел, систем характеризуют двумя параметрами:

– структурой материального тела, системы;

– активностью элементарных частиц, составляющих массу материального тела, системы.

«Структура – строение и внутренняя форма организации системы, выступающая как единство устойчивых взаимосвязей между ее элементами… Структурность – неотъемлемый атрибут всех реально существующих систем и объектов». (Философский словарь, 1972 г. под редакцией Розенталя)

«Активность элементарных частиц – это их способность взаимодействовать, то есть вступать в определенные связи как между собой, так и с внешней средой. Активность элементарных частиц – такой же неотъемлемый атрибут всех материальных тел, систем».

Между структурой и активностью элементарных частиц существует определенная зависимость. Чем больше энергосодержание в материальном теле, системе, тем выше активность элементарных частиц, больше их колебания, взаимные перемещения, тем слабее их взаимная связь, и тем менее устойчивой становится структура, более рыхлой, более «текучей». И этот фактор имеет особенно серьезное значение в человеческом обществе.

Каждое материальное тело, система постоянно претерпевают самые различные изменения, совершают какие-либо действия, так как испытывают постоянно целый комплекс различных влияний от окружающих их других тел, систем, составляющих относительно их внешнюю среду, или от действия внутренних элементов, обусловленного ранним действием на тело, систему внешней среды.

Если выразить количество энергии, содержащейся в единице массы, в элементарной частице, через Qэл, то все количество энергии материального тела, системы будет равно:

где М – масса тела, системы, суммарное количество элементарных частиц.

Но количество энергии в материальном теле, системе можно показать и через состояние, так как между количеством энергии в теле, системе и их состоянием существует определенная связь, о чем сказано ранее, то есть:

Этим приемом относительности широко пользуются во многих случаях в науке, в промышленности, в быту. Например, применяются способы определения температуры тела по светимости (в металлургии), по объему тела – градусники – и тому подобное. Если вода кипит при нормальном давлении, то ее температура равна 100°С.

В дальнейшем это произведение массы материального тела, системы на его состояние, аналогично формуле (2), будем называть энергетическим уровнем.

Иными словами, изменение энергетического уровня материального тела, системы влечет за собой изменение их состояния, и наоборот, изменение состояния материального тела, системы означает изменения их энергетического уровня. Отсюда вывод: что стабильность материального тела, системы, неизменность их состояния зависят от неизменности запаса энергии в этом теле, системе. Ни убавить, ни прибавить энергии без влияния внешней среды они не могут, так как это противоречит закону сохранения энергии, который гласит:

«Энергия не исчезает бесследно и не возникает вновь из ничего, а переходит из одной формы в другую».

Ф. Энгельс.

Яркий пример – бытовой термос. Чтобы долго сохранять температуру жидкости в нем, в термосе обеспечивают минимальный контакт между жидкостью и внешней средой за счет двухоболочковой формы сосуда термоса с вакуумом между этими оболочками. То есть, если тело совершает накопление или отдачу энергии, то это означает, что оно контактирует с внешней средой, взаимодействует с ней. И здесь надо отметить одно исключительно важное принципиальное обстоятельство, касающееся всех видов материи.

Все материальные тела, системы находятся в постоянной неразрывной связи с другими материальными телами, системами, другими видами материи, с электромагнитными полями, силами тяготения, воздушной и водными средами, с людьми из ближайшего и дальнего окружения и так далее, действуя определенным образом на них, и испытывая одновременно целый комплекс разных влияний от окружающих, находящихся с ними в контакте других материальных тел, систем, иных сил, составляющих внешнюю окружающую среду.

Это среда может представляться самым невероятным образом, но она всегда существует, будь то космическое пространство для космонавта вне станции, кабины, или отношения в детском саду для ребенка, и разорвать эту связь со средой принципиально невозможно.

И это взаимодействие между материальными телами, системами и внешней средой имеет тенденцию к известному упорядочиванию связи между ними.

И это постоянная, неразрывная связь материальных тел, систем с внешней средой давно замечена учеными, например, начиная с Ле-Шателье и Брауна в XIX веке, которые сформировали «закон равновесия», который применим вроде к равновесию любой природы, а затем был развит в начале XX века русским биологом А. А. Богдановым применительно к живой природе, рассматривая это равновесие как «динамичное» или «подвижное». Не критикуя этот принцип, нужно только отметить, что при любом равновесии – динамичном, подвижном и т. п. – нет дальнейшего развития материи любого вида.

Все авторы однозначно указывают, что изменение хотя бы одного из показателей системы (но не говорят об отдельном материальном теле) – вещества, энергии, информации, динамических качеств и т. д. – приводят к неравновесности, неустойчивости системы (кризису), приводящую затем к новой устойчивости, полагая при этом, видимо, что система находится первоначально в каком-то равновесии с внешней средой, с которой она взаимодействует.

А вот почему после изменения любого показателя не сохраняется появившаяся неравновесность, неустойчивость (кризис), а появляется затем новая устойчивость, «динамичное», «подвижное» равновесие с внешней средой, какова причина такого появления равновесия, и так ли это в действительности, авторы умалчивают.

Однако, суть состоит в том, что такого «подвижного» и т. д. равновесия в природе реально не существует, что и отметил Гегель, указывая, что все в мире находится в беспрерывном движении и изменении. И только именно стремление достичь такого равновесия за счет изменения «энергосодержания» материального тела, системы и внешней среды, за счет борьбы между противоположными свойствами этих объектов является главным фактором развития или угасания материи, что и будет показано дальше.

А равновесие «подвижное» или «динамичное» является лишь частным случаем состояния системы материального тела и носит очень краткосрочный характер в постоянно меняющемся мире.

Говоря о связи материальных тел, систем с внешней средой, надо сразу отметить, что влияние внешней среды на них всегда, как правило, намного больше, сильнее, вследствие большей ее массы, всяких элементов, сил различного вида, динамических качеств и так далее, чем влияние материальных тел, систем на эту среду, но которая тоже всегда имеет место.

Кроме того, надо всегда иметь в виду, что внешняя среда для человечества характеризуется двойственным влиянием – природным и социальным. Для неживой материи имеет место влияние только природной среды, где напрямую действуют физико-химические законы. Для человечества влияние социальной среды имеет не меньшее значение, чем природное, и ситуация тут иная, взаимоотношения между объектами намного сложнее, исходя из сущности живой природы, о чем будет сказано дальше.

Если изменения в неживой природе связаны непосредственно лишь с влиянием энергетических природных факторов, то для человечества влияние социальной среды определяется и рядом других факторов – влияния моды, погоды, каких-то личных взаимоотношений, которые хотя тоже обусловлены энергетическими затратами, но в значительно меньшей степени, так как даже мысль материальна и проявляется в каких-то энергетических импульсах в мозгу человека.

Будем называть процесс влияния окружающей внешней среды и, соответственно, процесс влияния внутренних элементов на материальное тело, систему действием внешних сил, и действием внутренних сил, обусловленных ранним действием на тело, систему внешней среды.

Все виды воздействия на материальное тело, систему, каким-либо образом влияющих на их существование, определим общим понятием – энергия, так как все это связано с использованием какого-либо вида энергии.

Следовательно, сущность изменений материальных тел, систем заключается в том, что они, контактируя с внешней средой, совершают с ней энергообмен, что приводит к изменению состояния этих объектов. Величина этого энергообмена определяется как требованиями этой внешней среды в зависимости от ее объема и свойств, так и свойствами материальных тел, систем, и тоже от их объема, массы. Скорость изменения величины энергообъема зависит от формы контакта между этими объектами и его длительности по времени. Но эти два фактора не меняет сущность изменений.

Например, снаряд, ударяясь о преграду перпендикулярно ее поверхности, разрушает ее, передавая ей всю имеющуюся в нем энергию движения, а ударяясь под определенным углом к поверхности, рикошетирует от нее, отдавая лишь часть энергии. Чтобы остудить горячий чай в большой кружке, его наливают в блюдце, чтобы увеличить площадь охлаждения и ускорить процесс охлаждения.

Теперь рассмотрим, что представляет измененное материальное тело, система из формулы (1).

В зависимости от формы контакта и длительности энергообмена с внешней средой происходит изменение состояния W материальных тел, систем. Виды состояния у материальных тел, систем могут быть различными, но относительно внешней среды могут выделены только два: расчетное и нерасчетное.

Получив (потеряв) какое-то количество энергии, материальное тело, система в зависимости от присущих им свойств меняют свое первоначальное бытие, теряют часть старых и приобретают новые свойства, новое строение в строгом соответствии с законом сохранения энергии, новое бытие через определенный промежуток времени.