Уровни организации материи

[pavel]

РАЗДЕЛЕНИЕ НА УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ

Предлагаемые идеи являются развитием системно-структурного подхода к рассмотрению материальной действительности известной под названием концепция уровней организации материи. Согласно основным положениям этой концепции образом материальной действительности служит иерархическая лестница уровней (форм) организации. Однако согласия по количеству и границам уровней нет, как нет и четких критериев  определяющих каждую из организаций. На решение данных проблем и направлена предлагаемая концепция.
Предполагается что всего существует четыре уровня организации, которые если их расположить в порядке их иерархической соподчиненности выглядит так:

физический→химический→биологический→психологический

•   Наиболее «простые» известные нам материальные объекты – элементарные частицы. Они являются проявлениями первой материальной организации – физической организации. Дальнейшее усложнение материи связано с первым поколением элементарных частиц – кварки и лептоны первого поколения;
•   Появляется новая конструкция – атом, состоящая из ядра и электронной оболочки, которая присутствует в любых других материальных объектах, стоящих выше по иерархической лестнице организаций, чем элементарные частицы. Таким образом, эта конструкция (ядро-оболочка) является новым инвариантом и новым типом организации, которую называют химической. Дальнейшее усложнение материи связано с образованием вещества (атомарного и молекулярного). При рассмотрении химического мы обнаруживаем похожую ситуацию, как и при рассмотрении физических объектов – из множества химических элементов выделяется класс так называемых органогенов и, прежде всего, углерод, на основе которых возможно дальнейшее усложнение материи;
•   Возникает органическая материя. Опять появляется инвариант, присутствующий во всех более организованных объектах – макромолекула ДНК (РНК) и белки с механизмом биосинтеза белков на матрице ДНК и размножения, в основе которых лежат специфические отношения мономеров этих макромолекул. То есть мы получаем следующий тип организации материи – биологический. Отношения в биологических объектах базируются (организуются), в конечном счете, на сформулированных выше отношениях органических молекул. Появляется огромное разнообразие живых организмов, обусловленное различным генетическим составом. В данном случае опять же из всего многообразия генетического состава живых организмов только на основе генетического состава человека возможно возникновение новой организации. Возникает последний тип организации материи – психологическая организация являющаяся материальной организацией человека. Человек резко отличен от всех других живых организмов и является новым типом организации материи, он выделяется появлением нового инварианта материальных отношений.

В основе такого деления лежит представление об организации как об определенных отношениях последовательно возникающих в результате эволюции материи.
Модельными отношениями являются отношения биологической организации которые задаются следующим образом:
Основными процессами организующими биологические процессы являются процессы синтеза полипептидов и репликации молекулы ДНК. В их основе лежат комплементарные отношения четырех видов нуклеотидов и механизм реализации генетического кода в пространственно-хиральной среде. Эти отношения и являются биологической организацией и присуще любому живому существу являясь инвариантом живого.
Сравнивая отношения биологической организации  с с отношениями формирующими химические объекты – атомы мы обнаруживаем удивительную их похожесть, аналогичность. Действительно, в случае атома имеем аналог молекулы ДНК – ядро атома, в котором «мономерами» являются кварки, только их уже два вида, а не четыре как в живом организме и аналог генетического кода, своего рода химический код заключающийся в сопоставлении протону электрона, но только в этом случае материальная среда не пространственно-, а зарядово-хиральна. Что примечательно, в случае химической организации как и в случае биологической организации при реализации кода сопоставление идет тройкам мономеров: в случае биологической организации трем нуклеотидам сопоставляется одна аминокислота, а в случае химической – трем кваркам (протону) – электрон. Интересно что в случае атома тоже есть незначащие области ядра – нейтроны аналогично незначащим областям молекулы ДНК.
Сопоставление двух организаций следующих в иерархии одна за другой позволяет сформулировать отношения организации в абстрактной форме.
Предлагается что количество мономеров и их отношения в ДНК и ядре атома задается формулой
Н = 2м,

Где Н – количество мономеров
      м – характеристика отношений мономеров
химическая организация задается при м=1, т. е. Н=2 – два вида мономера
биологическая организация задается при м=2, т. е. Н=4 – четыре вида мономера
м=2 в случае биологической организации задает комплементарные отношения вытекающие из осуществления процесса организации в два этапа: А—Т Т—А
м=1 в случае химической организации совпадает с тем что в атомах нет процессов размножения. Одной из интерпретаций одноэтапности химической организации может представление кварков как «струны» в современной теоретической физике.
Как известно, приведенная формула Н = 2м, является формулой теории кодирования для двоичного кода длины м, кодирующего М сообщений. То есть интерпретируя ее в рамках теории материальной организации мы фактически выявили дискретную информационную составляющую организации материи.
В теории кодирования известна геометрическая интерпретация двоичных кодовых отношений: при этой интерпретации каждой вершине м-мерного куба сопоставляется одно из Н слов длины м

Посредством увеличения длины кодового слова до м мы можем закодировать м-мерный единичный куб.
Данное представление двоичного кода подводит фундаментальную основу под теорию организации материи, позволяет интерпретировать так называемый генетический код и аналогичные отношения других организаций как задание координационных отношений.
Действительно, для определения положения точки в пространстве необходимо задание трех координат. Предполагается что организация моделирует этот фундаментальный процесс. Для кодирования всего трехмерного пространства необходимо три кодовых слова, что соответствует тройкам мономеров при реализации «генетического и химического кодов». Сопоставление тройкам мономеров-сообщений аминокислоты в случае биологической организации и электрона в случае химической моделирует сопоставление каждой точке пространства троек координат.
Другими словами, формирование мономеров-сообщений предстает как информации в дискретной форме (аналог чисел), а реализация генетического, химического кодов как передача информации в аналоговой форме. Понимание информации как моделирование координатных отношений позволяет объяснить и формирование хиральности организационных отношений (в химической  - зарядовой, в биологической – пространственной). Известно что система координат может быть либо в правой, либо в левой форме. Соответственно используется либо та либо другая. Организация моделирует систему координат и соответственно моделирует и это свойство в зависимости от среды формирования организации. В случае химической организации эта среда – зарядовая соответственно хиральность зарядовая С,  в случае биологической – пространственной отношение молекул соответственно хиральность пространственная Р.
Мы задали и описали пока только две организации. Данные представления позволяют органично включить в описание и две другие организации – физическую и психологическую.
В формуле неинтрпретированы только два параметра м=0 и 3. Значение м›3 не реализкется поскольку моделируется трехмерное пространство и значение м=3 является конечным и характеризует последнюю материальную организацию – психологическую. Значение м=0 характеризует первую материальную организацию – физическую.
Охарактеризуем эти две «крайние» организации.
Физическая организация на данный момент самая трудная для интерпретации.. в ней должны быть «ядро» и  «оболочка». Кандидатом на это отношение «ядро-оболочка» является корпускулярно-волновой дуализм элементарных частиц. Мономеры и тройки мономеров участвующие в «физическом коде» указать пока не представляется возможным. Может быть выражением наличия данных отношений является дробность заряда кварков, кратная 1/3. Замечательна возможность включения оставшихся симметрий СРТ и Т (временная) в представления о хиральности процесса организации. В случае физической организации предполагается что процесс СРТ-хирален.
Психологическая организация интерпретируется следующим образом :   Ее база – это гены (кластеры генов) и их продукты транскрипции и трансляции (далее просто – продукты), которые являются биологическими элементами и возможность установления биологической связи – регуляция транскрипции и трансляции. Основными кирпичиками психологической организации являются ядерные хромосомы (комплексы хромосом) с продуктами – аналоги нуклеотидов и хромосомы митохондрий и их продукты – аналоги аминокислот. То есть это фактически взаимодействие биологических элементов посредством биологической связи. Новая же материальная организация – психологическая является аналогом отношений комплементарности нуклеотидов – в случае ядерных хромосом и аналогом генетического кода, своего рода психологический код – отношения между хромосомами ядра и их продуктов и хромосомами митохондрий и их продуктов. Для психологической организации м=3, т. е. Н=8. Предполагается что эта численная характеристика комплексов хромосом клеток человека. Известно, что каждый вид характеризуется свойственным только ему количеством хромосом. У человека гаплоидный набор составляет 23 хромосомы, но с учетом того что половые хромосомы различны, то 24 разных хромосомы. 24 кратно 8: 24=8*3.интересно отметить что в такой роли различия мужских и женских хромосом можно усмотреть возможность в дальнейшем объяснить различия мужской и женской психик. В пользу этих предположений роли хромосом клеток человека говорит и то, что многие психические аномалии человека связаны с изменением числа хромосом и прочими их преобразованиями.   Далее, в биологической организации участвуют не все атомы, а вполне определенные, в определенных пропорциях и в пространственных положениях друг относительно друга. Так и в случае психологической организации генетический состав и взаимодействия между хромосомами должны быть не любыми, а вполне определенными. То есть это будет не любой организм, вполне определенный у которого определенный кариотип и генетический состав с определенной системой регуляции. Таким живым организмом является человек. Далее, элементарной биологическим организмом является клетка и состоит не только из ДНК и пептидов, но и из матрикса (протоплазмы) и множества других веществ. Так и в случае человека (психологической организации) мы имеем локализацию психических функций в нервной ткани, а аналогом протоплазмы является вся остальная сома человека. Предполагается что в процессе реализации психологического кода также соблюдается осмысленность только троек сообщений и хиральность материи. У нас осталась только неиспользованная симметрия – временная Т и представляется что в случае психологической организации процесс организации Т-хирален.


УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ И ЭВОЛЮЦИЯ

Приведенная концепция уровней организации материи позволяет сформулировать костяк картины глобальной эволюции.
Физическая реальность предстает как изначальная организованная реальность.
«Большой взрыв» рождения Вселенной – это возникновение химической организации и начало химической эволюции происходящее через формирование галактик, звезд в которых происходит атомов тяжелых элементов, планет  на которых создаются условия для молекулярной эволюции.
Возникновение жизни на Земле и формирование Биосферы – своеобразный «большой взрыв» формирующий биологическую организацию. Биологическая эволюция происходит в рамках Биосферы  и идет в направлении формирования психологической организации – человека. Приведенная ранее теория организации позволяет понять общую направленность биологических эволюционных процессов: образование эукариот как путь к формированию отношений «психологического кода» и эволюция многоклеточных (регуляторных систем) как путь к формированию отношений Психологических мономеров-сообщений. Концепция вида приобретает фундаментальное значение поскольку именно видообразование приводит к возникновению психологической организации – человека. Ведь человек разумный – это вид, а общество биологически является огромной популяцией. Именно видовые характеристики (кариотип, генетический состав) приобретают определяющее значение для возникновения психологической организации. Возникновение разумного человечества является  последним «большим взрывом» в рамках глобальной эволюции жизнедеятельность которого происходит в рамках огромной популяции – общества.
Таким образом, абстрактная формулировка сущности организации материи изложенная выше позволяет дать и общую целевую направленность глобального эволюционного процесса: эволюция как формирование все более полных координационных отношений.

[Николай]

Павел, а Вы кто по профессии? Вообще, общую мысль я понял, кроме некоторых частностей... И мне в целом понравилась Ваша интерпретация.

Но мне больше хотелось бы ответить на Ваш пост в предыдущем разделе форума.
Мне кажется,  что Вы немного путаете тёплое с мягким и кое-что упускаете из виду. Общество и правда не является следующим уровнем организации материи после человека.    И почему Вы считаете, что основой психологической организации являются гены??   Причём тут гены, если человек - это прежде всего личность, которая формируется только в человеческом обществе, только другими личностями. Я уже не раз упоминал на форуме "феномен Маугли". Человек, воспитанный волком - волк. Человек, воспитанный обезьяной - обезьяна. (Имеется ввиду его личность, поведение). Несмотря на то, что генетически и физически он - человек, у него психология животного. Человеческое тело - это только оболочка, основа для полноценной личности, хотя оно и должно быть соответствующим (вот как раз за это соответствие гены и отвечают, хотя и не являются САМОЙ личностью). Оно является продуктом эволюции предыдущего уровня - биологического.
Общество же есть смысл сравнивать скорее с биосферой. А личность - с особью, если уж проводить какие-то аналогии между отдельными уровнями.
Я всё таки человек немного "ушибленный" диалектикой, поэтому мне проще мыслить "двойками" (Ваш двоичный код!!! :wink: )
Биологический уровень - развитие на основе противоречия "особь-биосфера" - результатом является человек.
"Психологический" уровень - развитие на основе противоречия "личность-общество" - результат ?.
Вывести такую "двойку" для физического и химического уровней мне будет уже несколько сложнее....Не хватает соответствующего образования.. У Вас получится, как мне кажется, намного лучше. :wink:
Слово "психологический"  я взял в кавычки, поскольку оно, имхо, не полно отражает суть происходящего. Однобоко. Я бы выразился "социально-психологический", чтобы включить в понятие как отдельную личность, так и структуру из личностей - общество.
Точно так же, как биологический уровень нельзя интерпретировать только одними лишь генами.  Особь - она ведь не просто сама по себе, она находится в сложных отношениях с другими особями.
Кстати, ещё информация к размышлению - каждый новый уровень организации включает в себя предыдущий, т.е. идёт серьёзное усложнение, появление новых качеств.

[pavel]

Николай

По образованию я инженер, по профессии – работаю в одном из силовых ведомств. Но ни то ни другое никак с моими интересами не связаны.

Я не считаю что основой психологической организации являются гены. Во-первых я рассматривал не просто гены, а гены плюс продукты генов. Далее если сравнивать психологическую и биологическую организации то (гены+продукты генов) в психологической организации по роли аналогичны атомам в биологической организации. В биологической организации атомы «собираются » в молекулы мономеров ДНК и полипептидов, которые находясь в тех или иных сочетаниях формируют процессы биологической  организации. В психологической организации (гены+продукты) собраны в хромосомы и их комплексы ядра и митохондрий, которые как раз и формируют психологическую организацию. В живом  в основе процессов организации лежит формирование разного рода химической связи между молекулами которая носит пространственный характер. У человека процессы психологической организации по всей видимости носят характер регуляции синтеза которые носят временной характер.
Моя точка зрения что психика это не то что воспитывается, а то что дается изначально, то есть заложено потому что вы являетесь биологическим видом «человек разумный». И как раз психика и служит условием возможности воспитания, нет психики нет воспитания, культуры и всего того что мы называем Человеческим (духовным). Маугли изначально обладает психикой и он не волк, а Человек.

Что касается «двоек»:
физический объект -  ? (пока не знаю)
атом  -   Вселенная или по другому Метагалактика
живой организм – Биосфера
человек  -  общество

Утверждение о том что «каждый новый уровень организации включает в себя предыдущий, т.е. идёт серьёзное усложнение, появление новых качеств» является основой для концепции уровней организации. С историей развития концепции уровней организации я не знаком досконально, но у многих авторов читал что одними из превых точно сформулировали эту концепцию в таком виде американские философы Браун и Селларс.

[trasher]

TO: Pavel
Вы пишите: Наиболее «простые» известные нам материальные объекты – элементарные частицы. Они являются проявлениями первой материальной организации – физической организации. Дальнейшее усложнение материи связано с первым поколением элементарных частиц – кварки и лептоны первого поколения"

Ту т всё как бы не так. Когда то самый "мелкой" частичкой материи (из известных)
был протон, нейтрон и электрон. Их и назвали "элементарными". До этого пятью элементами были огонь, вода, земля дерево и металл. дальше докопались до каврков и лептонов. Но это не усложнение материи, а упрощение её до новых элементов. Каврки и есть известные на сегодня проявления первой материальной организации. По отношению к ним протон со товарищи и есть "усложнение"

[Николай]

(смеётся) Боже мой!!! Павел!!! Неужели Вы всерьёз верите в сказку Киплинга? Все эти "Маугли" и "Тарзаны" - не более, чем красивые сказки.. А я читал какую-то статью про РЕАЛЬНЫЕ случаи воспитания человека животными. Если хотите, даже поищу. НЕТ НИКАКОЙ ВОЗМОЖНОСТИ СДЕЛАТЬ ТАКОГО "ВОСПИТАННИКА" НОРМАЛЬНЫМ ПОЛНОЦЕННЫМ ЧЕЛОВЕКОМ. Он всегда будет считать себя таким же животным, которое его воспитало; вести себя как такое животное. Даже ходить на двух ногах не научится. Будет бегать на четвереньках.   Цивилизованный человек в отрыве от общества может сильно одичать.. И его потом, в принципе, можно снова "цивилизовать", если он дичал недолго; но и то, с большим трудом. А человек, воспитанный животным, ПСИХОЛОГИЧЕСКИ НАВСЕГДА ОСТАЁТСЯ ЖИВОТНЫМ. Это факт, Павел. Забудьте Вы эти сказки про мауглей и тарзанов. :wink:
Человек - вообще забавное существо. Из всех живых существ, он, имхо, самое пластичное и неспециализированное. Всё что угодно из него можно вылепить, особенно если речь идёт о ребёнке.

[pavel]

Trasher
Насколько мне известно в физике элементарных частиц кварки, электрон – однопорядковые  объекты, а вот адроны, в том числе и протон с нуклоном действительно составные (из кварков). Возьмите любой учебник по физике элементарных частиц последнего десятка, пятнадцати лет, там все это есть. Это Стандартная модель: кварки шести ароматов и трех цветов и их античастицы, лептоны трех поколений и их античастицы (электон, мюон, таон, нейтрино трех сортов) и переносчики взаимодействий и их античастицы (фотон, векторные бозоны, глюоны) – это элементарная первооснова.

[pavel]

Да нет не смеюсь.
«Маугли» Киплинга я не читал, смотрел мультфильм и то не полностью. И вопрос веры или нет в эту сказку меня ни сколько не занимает. Меня интересует научная сторона этого вопроса. Если вы представите научные доказательства того что современный Маугли не человек (свою или в виде другой научной статьи) я буду не сказано благодарен.
От себя могу добавить. Я надеюсь вы прекрасно знаете из жизни как трудно изменить устоявшиеся взгляды человека. Практически основа личностных и общественно значимых качеств (в том числе и язык) закладывается в человеке в первые годы жизни. Известны факты когда ребенка не обучали в течении первых лет жизни и он так же  абсолютно исключен из общества. И ничего удивительного что Маугли абсолютно не социализированы – они воспитаны в других условиях.
Человек-Маугли психологически является человеком (только у человека и есть психика), а общественно – сформированным в животной среде.

[Николай]

Павел, мне в таком случае не вполне понятно, что Вы подразумеваете под психикой.  И почему Вы считаете, что её нет, допустим у высших млекопитающих???

[Николай]

Маугли - человек только физически.
Статью поищу.

[pavel]

Николай
Психика (человек) – организация материи в том же смысле в каком является материальной организацией, например, процессы формирующие живое. И человек так же отличается от животных (любых, в том числе и обезьян) как отличается клетка от коацерватной капли. Ведь строго говоря в клетке ничего кроме обычных химических веществ абсолютно нет. Но радикальность отличия клетки от той же коацерватной капли не вызывает сомнений. И эта радикальность отличия определяется существованием биологической материальной организации. Так и человек чисто биологически ничем не отличается скажем от шимпанзе. Нет как виды они отличаются, но все биологические процессы и у шимпанзе и у человека принципиально одинаковы. Но также радикальность отличия человека от шимпанзе заключается в наличии новой материальной организации, психики, которая является координацией обычных биологических процессов по определенной схеме (как и скажем биологическая организация является координацией химических процессов по аналогичной схеме).
Почему нужно вводить понятие о психике как о материальной организации человека. Выдвинутость человека из ряда обычных животных по-моему не может вызывать никаких сомнений. Это просто очевидно и не замечать этого просто...глупо. И сравнивать возможность разумных, осмысленных действий человека, обладание сознанием порождающим огромный мир культуры и позволяющим познать законы мироздания и получить возможность вмешиваться в ход событий природы с отдельными свойствами животного будь то развитость обоняния у собаки (как это делал на этом форуме один из участников дискуссии) или со специализацией птиц к совершенному полету по моему означает просто неадекватно воспринимать окружающий мир через призму устоявшейся иллюзии. И такими свойствами обладает только человек и больше ни один живой организм. И это требует объяснения.
Почему психика. Потому что современная наука о мозге установила связанность этих высших способностей с человеческим мозгом. Поскольку как я уже упоминал и в животных и в человеке принципально все биологичекие процессы одинаковы в том числе и в нервной системе, то по логике эти высшие способности должны быть обусловленными какими-то надпроцессами – координациями этих самых процессов в нервной системе человека. Таким образом мы приходим к понятию психики как материальной организации человека, коей обладает только человек.
Рассмотрение и анализ всех организаций приводит к представленной в этой теме общей схеме процессов организации.

[trasher]

Павлу
Вы абсолютно правильно меня поняли! Отсюда вывод - кварки и лептоны не могут быть ДАЛЬНЕЙШИМ УСЛОЖНЕНИЕМ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИИ. А являются  упрощением организации. Дом состоит из кирпичей, а материя из кварков. И усложнение идет как раз так кварки - затем все прочее.
Я предлагаю обратить внимание на смысл моего постинга, тогда не придется к кваркам добавлять струнную теорию и прочую специфику. Это не сделает их неэлементарными. Ниже привожу ваше высказывание.
"Дальнейшее усложнение материи связано с первым поколением элементарных частиц – кварки и лептоны первого поколения"
Видите? Первая часть "усложнение" противоречит смыслу второй части - "ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ"

[pavel]

Trasher
А вот вы меня поняли поняли не правильно. Ведь в фразе которую вы привели написано что « УСЛОЖНЕНИЕ материи СВЯЗАНО с первым поколением элементарных частиц». И никакого противоречия нет, сочетание слов «усложнение связано» не равно по смыслу с «является усложнением». По моему это очевидно, сплошная лингвистика. Если говорить в том же смысле о биологической организации то можно сказать так: «дальнейшее усложнение материи связано с углеродными соединениями – нуклеиновыми и аминокислотами» (кстати у меня в тексте практически так и сказано).

[Николай]

В принципе, Павел, я Вас понял. Только человеческое общество из общей схемы выкидывать ну никак нельзя. Оно так же важно для формирования человеческой психики, как окружающая среда для формирования животного.. Не всё в этом мире определяется генами. Или Вы просто сознательно решили оставить этот аспект в стороне и рассмотреть только с определённой точки зрения этот вопрос?

[pavel]

Николай
Я с вами согласен, что не все определяется генами. Надеюсь это недвусмысленно было показано в предыдущих сообщениях.
Общество я не отбрасываю. Считаю что это тема дальнейшей работы. У меня есть определенные мысли по этому поводу, но они пока еще плохо оформлены. Насколько мне представляется ключевыми понятиями здесь уже будут – время, язык, асимметрия мозга.

[Alindarka]

Сравнение кода ДНК и ядра атома - это какая-то слишком поверхностная аналогия. Химического кода, аналогичного ДНК, не существует.
1) Соответствие "протон в ядре - электрон в оболочке" верно только для нейтральных атомов, одиноко висящих в вакууме. В химических соединениях электроны находятся на молекулярных, а не на атомных орбиталях.  
2) 4 нуклеотида ДНК позволяют получить 32 комбинации, каждая из которых кодирует аминокислоту. У вас получается только одна кодирующая комбинация - сочетание кварков uuu "кодирует" электрон.  Все остальные сочетания кварков ничему не соответствуют. Это не подходит даже под само понятие "код". Код должен переводить любой ( а не только некоторые) элемент одного множества в соответствующий элемент другого множества.  
2а) Выбор из 2 вариантов кодирует 1 бит информации. Поскольку у нас есть только 1 вариант - соответствие протон - электрон, то это соответствие вообще не может нести никакой информации.
3) ДНК - макромолекула, последовательность нуклеотидов в которой даёт некоторый текст. В ядре атома нет последовательности кварков, есть только их количество. Если бы ДНК была аналогом этого, то свойства организма определялись бы не последовательностью нуклеотидов, а длиной молекулы ДНК. Тогда, очевидно, нельзя было бы сказать, что комбинации ТГЦ или ААТ кодируют какую-то информацию (точно так же, как не кодирует информацию соответствие 3 кварка - электрон).  
4) Нейтрон не аналогичен незначащему куску текста в ДНК, он был бы аналогичен ничего не значащей букве, то есть если бы, скажем, триплет АГЦ не кодировал никакую аминокислоту и вообще пропускался бы при синтезе белка, то этот триплет был бы аналогом нейтрона.


Корпускулярно-волновой дуализм никак не втиснуть в рамки модели "ядро-оболочка". Элементарная частица - это не сочетание двух компонент - волновой и корпускулярной. Это единый объект, который обладает некоторыми свойствами волн, и некоторыми - частиц.