Н.Н. Моисеев - Судьба цивилизации. Путь Разума

S + I = сonst, (2)
где S - энтропия по Больцману, а I - информация по Шенону. Формула (2) выведена совершенно строго и показывает, что введение понятия “информация” содержательно ничего не меняет, т.е. оно не вносит никакой дополнительной “информации” в описание физического процесса, переводя описание на другой язык - с языка энтропии (т.е. термодинамики) на язык теории информации.
Используя этот термин, надо всегда помнить, что информация - чрезвычайно сложное и емкое явление, и что оно обладает множеством характеристик, и что его нельзя использовать, не принимая во внимание потребности пользователя. Информация - это совокупность сведений, необходимых для принятия решений прежде всего человеком. Но при таком взгляде на это понятие формула (2) теряет всякий смысл!
Нечто подобное происходит и с понятием “энергия”. Это сложнейшее явление, которое мы привыкли описывать одним числом - килограммометрами, калориями, ваттами и т.д. С трудностями описания энергии мы столкнулись при построении вычислительной системы, имитирующей функционирование биосферы.
В основе нашей системы лежали хорошо известные уравнения гидротермодинамики атмосферы и океана и достаточно упрощенная система биотических моделей, описывающих прежде всего циркуляцию углерода. Я понимал условность наших моделей, их недостаточную детализацию, информационные дефекты и многие другие изъяны, неизбежные на начальном этапе работы. Но не это меня беспокоило: со временем все должно было уточниться. Меня в гораздо большей степени тревожила форма использования уравнения баланса энергии. Сколь точно она отражает реальность?
Наша система - комплекс обычных, адаптированных к данной конкретной задаче уравнений гидротермодинамики атмосферы и океана. Она учитывала образование облачности, выпадение осадков, образование льда, поглощение углекислоты океаном и т.д. Биотический блок системы был достаточно примитивен и ориентировался главным образом на описание круговорота углерода. А зависимость прироста биомассы B(t) мы представляли в форме:

dB / dt = А ( Q ,…), (3)
где Q - суммарный поток солнечной энергии, А - некоторый оператор.
В таком интегральном представлении баланса энергии меня смущало то, что каждый тип излучения запускает лишь определенного вида биофизико-химические процессы. Например, длинноволновое (красное) излучение вообще не порождает фотосинтеза! Поэтому уравнение (3) следовало бы представлять в другом виде:

dB / dt = A *( f note 7 Н.Н. Моисеев Судьба цивилизации. Путь Разума Моисеев Никита Николаевич, действительный член Российской академии наук, доктор физико-математических наук, один из основателей и президент Международного независимого эколого-политологического университета, продолжает панорамно и системно с позиций современного ограниченного рационализма раскрывать логику Природы и логику истории в их трудном восхождении к Разуму. Достоинство книги - в ее исключительной доступности по стилю изложения для любого заинтересованного судьбами человечества читателя благодаря заведомо избранной автором популярной форме представления весьма непростых естественнонаучных и гуманитарных концепций, позволяющих не только глубоко осмыслить прошлое, но и заглянуть в будущее. Книга несомненно будет полезна не только учащимся и профессионалам в области экологического образования, но и широким слоям читателей, задумывающихся о том, что ждет нас и грядущие поколения в ближайшей и отдаленной перспективе эволюции жизни на планете Земля. …), (4)
где f note 8 Н.Н. Моисеев Судьба цивилизации. Путь Разума Моисеев Никита Николаевич, действительный член Российской академии наук, доктор физико-математических наук, один из основателей и президент Международного независимого эколого-политологического университета, продолжает панорамно и системно с позиций современного ограниченного рационализма раскрывать логику Природы и логику истории в их трудном восхождении к Разуму. Достоинство книги - в ее исключительной доступности по стилю изложения для любого заинтересованного судьбами человечества читателя благодаря заведомо избранной автором популярной форме представления весьма непростых естественнонаучных и гуманитарных концепций, позволяющих не только глубоко осмыслить прошлое, но и заглянуть в будущее. Книга несомненно будет полезна не только учащимся и профессионалам в области экологического образования, но и широким слоям читателей, задумывающихся о том, что ждет нас и грядущие поколения в ближайшей и отдаленной перспективе эволюции жизни на планете Земля. описывает интенсивность излучения с длиной волны l .
В уравнении баланса энергии обычно считается, что Земля излучает как абсолютно черное тело, т.е. поток энергии от Земли в космос пропорционален четвертой степени средней температуры планеты. Это, наверное, достаточно грубое предположение. Однако отказ от него не вносит сколько-нибудь качественно новых следствий, чего совсем нельзя сказать о замене уравнения (3) на уравнение (4).
Благодаря подходу, основанному на том факте, что излучение разной длины волны порождает разные типы биофизико-химических процессов, можно по-новому ответить на вопрос Шредингера и по-новому интерпретировать особенности биотической эволюции планеты. Он позволяет, в частности, объяснить особенности, обнаруженные при наблюдении Земли из космоса, определить, что энергия, излучаемая Землей, количественно равна той энергии, которую Земля получает из космоса.
Дело в том, что при измерениях сравниваются энергии разного качества. Земля получает коротковолновое излучение Солнца, а сама излучает энергию в инфракрасной части спектра. Благодаря этому различию и возникают те физико-химические процессы, которые определяют биотическую эволюцию биосферы. Другими словами, именно за счет преобразования качества энергии, по-видимому, главным образом и происходит изменение организации биосферы (т.е. ее эволюция).
Если подобный подход найдет необходимое экспериментальное подтверждение, то он позволит на многие факты смотреть другими глазами, в том числе и на всю систему биотической регуляции. Тогда возникнет необходимость строить по-новому систему математических моделей, описывающих процессы самоорганизации биосферы.
Тогда вся теория самоорганизации биосферы будет выглядеть по-другому!