Единство и соотношения энтропийных составляющих в физико-химических закономерностях

Единство и соотношения энтропийных составляющих в физико-химических закономерностях

Кораблев Г.А.

Ижевская Государственная Сельскохозяйственная Академия

Ижевск, Россия.

Аннотация

Все явления и процессы в природе и в Мире, идут только в двух энергетических направлениях. Или — по градиенту силового поля, с минимальной затратой энергии (энтропия), или — против градиента, с максимальной затратой энергии (негэнтропия).

Графики S-кривых и их номограммы характеризуют динамику изменения энтропийных составляющих в зависимости от основных параметров процесса. Условием стационарного состояние системы является равенство или постоянная величина соотношения ее энтропии и негэнтропии (равновесная динамика). Такие закономерности имеют место во многих явлениях и в конформационных взаимодействиях в физико-химии, в природе, в технике и даже в экономике. Приведены примеры их функционального вклада.

Ключевые слова: энтропия, негэнтропия, условия стабилизация систем, S-кривые, их многоплановость, физико-химические закономерности, коронавирус, биоэнергетика.

Unity and correlations of entropic components in

physical and chemical regularities

G.A. Korablev

Izhevsk State Agricultural Academy

Izhevsk, Russia

Abstract

All phenomena and processes in the nature and world proceed only in two energy directions: either along the force field gradient with minimum energy input (entropy) or against the gradient with maximum energy input (negentropy).  

The graphs of S-curves and their nomograms characterize the dynamics of change of entropic components depending on the process main parameters. The condition of the system stationary state is the equality or constant of the correlation between its entropy and negentropy (equilibrium dynamics). Such regularities are found in many phenomena and conformational interactions in physical chemistry, nature, engineering and even economics. The examples of their functional contribution are given.

Keywords: entropy, negentropy, conditions of systems stabilization, S-curves, their diversity, physical and chemical regularities, coronavirus, bioenergetics

Введение

Анализ кинетики разнообразных физико-химических процессов показывает, что в одних случаях идет прямое сложение скоростей, кинетических или энергетических характеристик, а в других – складываются их обратные величины.

ЭНТРОПИЙНЫЕ ПРИНЦИПЫ БИОЭНЕРГЕТИКИ

Ижевская Государственная Сельскохозяйственная Академия, 426069 Ижевск, Удмуртская Республика, Россия; электронная почта: info@izhgsha.ru

Поступила в редакцию

После доработки

Принята к публикации

Показано, что в биофизических системах стабильное состояние достигается и сохраняется при условии равенства энтропийных и негэнтропийных характеристик. Применительно к этому условию, приведены некоторые принципы долголетия для живых систем, и даны правила их выполнения.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: энтропия, равновесные системы, принципы долголетия, движение, отдых.

ВВЕДЕНИЕ

Биоэнергетика живых систем определяет широкий спектр их функциональных возможностей. И прежде всего – продолжительность жизни. Проблемы долголетия всегда изучались, и исследовались в мире, а их результаты учитывались и применялись, хотя с разным успехом в разное время. Наиболее резко длительность жизни людей стала расти после 20-х годов XX столетия, в основном, благодаря более развитой медицине (но не только). Для продления жизни человека теперь применяются генопротекторы, которые нормализуют нарушенные функции органов. Разработаны и используются методики лечения с применением статинов для снижения уровня холестирина низкой плотности.[1] Исследуются возможности генной инженерии, которая, меняя геном человека, могла бы способствовать в лечении наследственных болезней. В данной статье такие проблемные вопросы рассматриваются с позиции принципов энтропийных соотношений.

ЭНТРОПИЯ И ДОЛГОЛЕТИЕ

         Все явления и процессы в природе и в Мире, включая человека, технику, экономику и экологию, идут только в двух энергетических направлениях. Или — по градиенту силового поля, с минимальной затратой энергии, или — против градиента, с максимальной затратой энергии. Первое направление соответствует понятию энтропия, а второе — понятию негэнтропия (отрицательная энтропия). В динамике процессов оба явления взаимосвязаны, и дополняют друг друга.

            Так работает сердце: рабочая фаза (систола) всегда сопровождается функционально равноценной фазой отдыха (диастола). Давно установлено, что в тепловых процессах в открытой термодинамической системе энтропия полностью компенсируется потоком негэнтропии. Поэтому, условием статистической стабильности любой системы является равенство или паритетное соотношение этих энтропийных параметров.[2] В неравновесной динамике такие энтропийные соотношения наглядно представляются в виде графиков, которые называют S-кривые (по их виду), или линиями жизни (по их значению).[3] Например, кривые функциональных зависимостей параметров в эпидемиологических сценариях.

Другие примеры.

1. В торговле — рациональная рыночная цена получается в точке пересечения линий спроса и предложения.

2. В экономике — паритетное соотношение разных экономических систем.

3. В химической кинетике — принцип Ле-Шателье.

4. В физике — принцип дополнительности Н. Бора.

5. В диалектике — единство и борьба противоположностей.

6. В экологии — сколько углекислого газа создается, столько же его должно поглощаться.

            Для живых систем в плане их долголетия, и с позиции энтропийных соотношений, должны выполняться два простых общеизвестных правила:

1. Сколько калорий поглощается, ровно столько же их нужно расходовать.

2. Сколько времени человек отдыхает (лежит и сидит), столько же времени он должен двигаться и работать.

            Вид питания имеет большое значение, но не всегда принципиальное по составу. Для российских крестьян картофель — это второй хлеб, но там, где есть труд — людей с ожирением нет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ    

            Данный подход не является принципиально новым, и приведенные примеры — не единичны. В 1943 году Э. Шредингер в книге «Что такое жизнь?» объяснил, что в живой системе отрицательная энтропия, создаваемая организмом, уравновешивает поток положительной энтропии. Так, еще тысячи лет назад китайская медицина установила, что все явления мира и природы можно рассматривать как взаимодействие двух противоположных начал. С позиции этих представлений физиотерапию и рефлексотерапию можно рассматривать как методику выравнивания потенциалов двух проявлений энергетических начал, которыми по современным понятиям являются энтропия и негэнтропия.

            И природа в современной ситуации, как и раньше, выполняет свои принципы. Например: коллективным иммунитетом она борется против вируса. Двадцатый век – век войн эпидемий и революций имел большие человеческие потери. Но коэффициент прироста населения оказался самым высоким за всю историю человечества.

            И нам важно и нужно понять, и правильно использовать такие принципы в своей биофизической философии, при построении энергообмена в собственной жизни, каким бы трудным этот подход не казался.

Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Соблюдение этических норм. Настоящая статья не содержит описания каких-либо исследований с участием людей или животных в качестве объектов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. М.С. Пристром, Б.Э. Сушинский, И.И. Семенков, Е.П. Воробьева. Старение физиологическое и преждевременное. Место статинов в предупреждении преждевременного старения// Медицинские новости: журнал. – 2009, №6, с. 25-30.

2. Кораблев Г.А. S-кривые и энтропийные условия стабилизации систем. Международный научно-исследовательский журнал, №7, 2021, с. 160-166.

3. А.Т. Кынин, В.А. Леняшин. Оценка параметров технических систем с использованием кривых роста / А.Т. Кынин, В.А. Леняшин // [Электронный ресурс] URL: http://www.metodolog.ru/01428/01428.html (дата обращения 01.10.2021)

ENTROPIC PRINCIPLES OF BIOENERGY

G. A. Korablev

Izhevsk State Agricultural Academy, 426069 Izhevsk, Udmurt Republic, Russia; email: info@izhgsha.ru

It is shown that in biophysical systems a stable state is achieved and maintained under the condition of equality of entropic and negentropic characteristics. In relation to this condition, some principles of longevity for living systems are given, and rules for their implementation are given.

Keywords: principles of longevity, movement, rest, entropy, equilibrium systems.

VIRUS ENTROPIC CHARACTERISTICS

Abstract: It is demonstrated that according to the first law of thermodynamics the equality of entropic and negentropic components is the condition of resonance stationary state of systems. The initial nomograms of entropic and negentropic characteristics for many processes and phenomena in nature, engineering and physical chemistry are given. The entopic technique for forming fractal systems is presented. The coronavirus scenario in Russia is analyzed. The accuracy of forecast regarding the maximum number of diseases at the given moment and plateau duration is 96.5 % and 98.5%, respectively.

Keywords: coronavirus, entropy, negentropy, nomograms, stationary state, forecasts, fractals.

S-кривые и энтропийные условия стабилизации систем

Аннотация: Графики S-кривых характеризуют общую динамику изменения энтропийных составляющих в зависимости от основных параметров процесса. При этом, их сумма равна максимальной величине каждой из них в данном взаимодействии. Условием стационарного состояния системы является равенство или постоянная величина соотношения ее энтропии и негэнтропии (равновесная динамика). Такие закономерности имеют место во многих явлениях и в конформационных взаимодействиях в физико-химии, в природе, в технике и даже в экономике. Приведены примеры их функционального вклада. На основе российских данных показана возможность объективного анализа хода регионального сценария коронавируса.

Ключевые слова: S-кривые, их многоплановость, энтропия, негэнтропия, стабилизация систем, физико-химические закономерности, сценарий коронавируса.

О природе

Когда мне будут подводить итог

За все года, дела, невзгоды,

Окажется, что был я не пророк

А был всего дитя природы.

Она в сумятице военных бед

Мне консервацию давала

И был я худ и мал не в норме лет,

Чтоб жить потом почти сначала.

Но и теперь бывает у меня

Порой спасения шанс как прежде:

Коты с собакой взяли на себя

Лесных клещей и две болезни.

И как бы трудно нам не стало вновь,

Мы по природе в общей доле,

И наша разделенная любовь

Карает поделенной болью.

Энтропийные характеристики вируса

Аннотация: Показано, что в соответствии с первым началом термодинамики условием резонансного стационарного состояния систем является равенство их энтропийных и негэнтропийных составляющих. В системах, в которых взаимодействие идет по градиенту потенциала (положительная работа) результирующая потенциальная энергия, как и приведенная масса, находятся по принципу сложения обратных значений соответствующих величин подсистем. Это – корпускулярный процесс, теоретической концепцией которого может являться энтропия. В системах, в которых взаимодействие идет против градиента потенциала (отрицательная работа) выполняется алгебраическое сложение их масс и также соответствующих энергий подсистем. Это – волновой процесс, теоретической концепцией которого может являться негэнтропия.  Резонансное стационарное состояние систем выполняется при условии равенства степеней их корпускулярных и волновых взаимодействий. Продукция энтропии в стационарном состоянии полностью компенсируется потоком негэнтропии. Математически и графически (по номограммам) стационарное состояние в микросистемах выполняется по уравнению, которое содержит тангенс геодезического угла. Геодезический угол численно определяет соотношение двух катетов прямоугольного треугольника, значения которых через осевые и окружные напряжения характеризуют энергетические зависимости в системе с корпускулярно-волновыми процессами. Это условие соответствует наиболее оптимальным технологическим вариантам и широко проявляется в природе, а также во фрактальных системах. Даны исходные номограммы энтропийных и негэнтропийных характеристик для многих процессов и явлений в природе, в технике и в физикохимии. Приведена энтропийная методика формирования фрактальных систем. Сделан анализ короновирусного сценария в России. Точность прогноза по максимальному числу заболеваний на данное время и по длительности плато составляет 96,5 % и 98,5% соответственно.

Ключевые слова: короновирус, энтропия, негэнтропия, номограммы, стационарное состояние, прогнозы, фракталы.

VIRUS ENTROPIC CHARACTERISTICS

G.A. Korablev

Professor, Doctor of Science in Chemistry

Abstract: It is demonstrated that according to the first law of thermodynamics the equality of entropic and negentropic components is the condition of resonance stationary state of systems. In the systems in which the interaction proceeds along the potential gradient (positive work), the resultant potential energy is found based on the principle of adding reciprocals of corresponding values of subsystems. This is the corpuscular process, in which entropy can serve as the theoretical concept. In the systems in which the interactions proceed against the potential gradient (negative work) the algebraic addition of their masses, as well as the corresponding energies of subsystems is performed. This is the wave process, in which negentropy can serve as the theoretical concept. The resonance stationary state of the systems is fulfilled under the condition of equality of degrees of their corpuscular and wave interactions. The entropy products in stationary state are completely compensated by the negentropy flow.  Mathematically and graphically (by nomograms) the stationary state in microsystems is found by the following equation containing the tangent of the geodesic angel. The geodesic angle numerically defines the ratio of two legs of the right triangle whose values characterize energy dependencies through axial and circumferential stresses in the system with corpuscular-wave processes. This condition corresponds to the most optimal technological options and is widely present in nature, as well as in fractal systems. The initial nomograms of entropic and negentropic characteristics for many processes and phenomena in nature, engineering and physical chemistry are given. The entopic technique for forming fractal systems is presented. The coronavirus scenario in Russia is analyzed. The accuracy of forecast regarding the maximum number of diseases at the given moment and plateau duration is 96.5 % and 98.5%, respectively.

Keywords: coronavirus, entropy, negentropy, nomograms, stationary state, forecasts, fractals.

Такое поведение

Чтоб уберечь себя от драки

Порой меняем поведение:

Так умный заяц в лай собаки

Бежал ко мне искать спасение.

Мне подвиг этот мил и дорог:

Я сам давно гонимый, битый.

Ищу от сонмища «шестерок»

У вашего туза защиты.

Все изменилось (Памяти Брейва)

Ты охранял меня от ссор

Теперь вся жизнь моя отдельная.

Ходили мы в сосновый бор

Там стала роща корабельная.

Писали мы с тобой статью,

О ней я говорил на лекции.

Теперь я сам себе даю

В науке новые концепции.

На даче жить нам приходилось,

Хоть, повторяясь, все-таки скажу:

«Как без тебя все изменилось,

В коробке каменной всегда живу».

Я в детстве ногу повредил,

Сочилась ранка постоянная,

Но Брейв лизал ее, лечил.

Лечил как мог и в час прощания.

Тогда и с ним беда случилась,

Но ранка больше не сочилась.

Я главное сказать забыл,

Мой друг всего собакой был.