ХИМИЧЕСКИЙ
ДИЗАЙН
МЕТАХИМИЯ
ДИЗАЙНА
РЕФЛЕКСИИ
ЭВЕНТОЛОГИИ
И
ИНТЕГРАЛИЗМА
Chem.Lab.NCD
Новосибирск, 2013
МАТЕРИАЛЫ
МЕЖДУНАРОДНОЙ АКАДЕМИИ
ЦЕНТРА
НООСФЕРНОЙ ЗАЩИТЫ
И ежегодники "Химический Дизайн"
(1998-2013гг)
смотри на сайтах:
http://kutol.narod.ru/webd.htm
http://kristall.lan.krasu.ru/Science/journals.html
С.А.Кутолин,
профессор, доктор химических наук,
академик МАН ЦНЗ и РАТ.
Новосибирск, Россия
РЕФЕРАТ: Впервые осуществлено моделирование чисел Вольфа в годы максимума пятен на Солнце как функции не только максимума цикла (год), времени развития цикла, но и цикла масс синглета барионов, чисел Фибоначчи, определяющих в происхождении и химической эволюции Земли количественные соотношения между углеродом, водой, кислородом, озоном. Полученная функциональная зависимость имеет коэффициент корреляции модели 89,3%, средний модуль ошибки 12.6, что меньше, чем в эпохальной истории измерения чисел Вольфа, где за 2000 – летнюю историю измерений установлена циклическая активность пятен Солнца в 11.11 года.
Введение
Хотя идеи А.Л.Чижевского о влиянии солнечной активности на биосферу и ноосферу были озвучены им в Калуге в 1917 году, но известно со времён Великой Французской революции, что Робеспьер отправил на плаху гения химии Лавуазье, заявив: »Революции ученые не нужны», - а для Октябрьской революции сама идея ученого Чижевского была совсем не к месту ( “здесь революция пролетариата, народ голодает, а тут солнечные пятна, - смех да и только”), поскольку устанавливала влиянии цикличности пятен солнечной активности на биосферу и ноосферу Земли (колебание урожайности, роста древесины, улова рыбы человеком и высшие точки дифтерийной активности и т.д.). И хотя ещё астроном Р.Вольф собрал и обобщил наблюдаемый материал об активности пятен на Солнце с 1610г. для чего предложил индекс пятенной активности, известный как числа Вольфа[1] -W, но, конкретно для Чижевского, последовала длительная отсидка в не столь отдаленных местах СССР, после которой “он получил право на чтение на эту тему лекций в местном ЖЭКе”, - по словам Юлии Григорьевны Шишиной, обладавшей недюжинными пробойными силами бойца с бюрократией. Результаты этой работы Ю.Г.Шишиной привели к публикации, наконец, современной работы Чижевского[2]. Таблицы чисел Вольфа за период 1749-1971гг, за период 1972-1991гг можно найти в работах[3]. Дальнейшие наблюдения печатаются периодически в работах американского бюллетеня: “Solar – geophysical data”. В обстоятельной работе[4] приводятся несколько уравнений, полученных методом иерархии аналогии или прямого подобия, т.е. методами метахимии, в форме регрессий с высокими коэффициентами корреляции и достоверностью для зависимости средних чисел Вольфа в период эпохи максимума WM времени Tmax развития цикла (годы) – T1, показателя асимметрии A= T2 / T1, где T2 – время спада солнечной активности. При этом за 2000 лет, начиная с 466г. до н.э., величина продолжительности цикла равна = T1 + T2 = 11, 11 лет! Такие зависимости для четных, нечетных циклов 0 £ Е ³0, (например№(Е) : -4,-3,-2, -1, 0, 1,2,3, 4, 5, 6, 7,8) имеют вид: Wm = (220,6 ± 7,0) - (26,543 ± 3,3) • T1, An = (3,199± 0,158) - (0,366 ± 0,032) • T1, где число циклов п = 25, коэффициент корреляции г = -0,918, достоверность r q> 0,9995. Ещё со времени открытия спектрального анализа Бунзеном и Кирхгоффом широко известно присутствие в спектре Солнца щелочноземельных элементов и натрия, тем не менее отсутствуют работы по данным ядерной спектроскопии и можно только догадываться, как ядерные частицы, например, с массами бозонов (мезонов, адронов) принимают участие, и принимают ли вообще, в образовании пятенной активности Солнца, о чём можно было бы судить по числам Вольфа WM. Ещё в 1990 – 2009 годах при исследовании квантово – флуктуационной модели взаимодействия частиц при сильном и электромагнитных столкновениях была установлена периодичность (самосогласование) и единство описания свойств материи на примере бозонов и даже представлена “периодическая таблица” масс бозонов для мультиплетных состояний чётных и нечётных циклов Е (-4,-3,-2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), позволившая подойти к пониманию причин формирования натурального ряда чисел, лежащих в основе Периодического закона Д.И.Менделеева[5].
Как показывает теория эволюции и химического происхождения Земли[6] громадную роль в геологии и биосфере Земли играют соотношения углерода, воды, кислорода и озона так, что ещё академик В.И.Вернадский в 1934г. писал о возможности "существования простых числовых соотношений, нам ещё неизвестных, между количеством свободного кислорода нашей планеты и массой углей в ней существующих "(цит.[6], с.164). В работе[7] «О простых числовых соотношениях Фибоначчи(табл.) между C/H2O и O2/O3 в химизме биосферы» было обнаружено, что соотношение концентраций углерода, воды, кислорода, озона в области биосферы Земли оказывается числовыми инвариантами (константами), имеющими вид:
Таблица чисел Фибоначчи
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
ui |
1 |
1 |
2 |
3 |
5 |
8 |
13 |
21 |
34 |
55 |
89 |
144 |
233 |
377 |
(С/Н2О - О2/О3)/2» 89,
О2/О3 +(С/Н2О - О2/О3)/2=1/2[ (О2/О3) + (С/Н2О)]=144, А сами найденные простые числовые величины практически близки числам Фибоначчи (см.таблицу).Метод иерархии аналогии или прямого подобия[8], лежащий в основе принципа метахимии, как химии синергизма, позволяет только предполагать, что между функцией WM в некоторой числовой последовательности циклов Е (-4,-3,-2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) , т.е. № 1¸13, с аргументами Т (год, максимум цикла солнечной активности) , массами синглетов барионов (Мэв) n=1, числами Фибоначчи i=2¸13, временем развития цикла Т1( годы) и, возможно, показателем асимметрии цикла An существует, ранее неизвестная функциональная зависимость типа WM (Т, n=1, Fiba, Т1, An ), т.е. функция шести аргументов, которая позволит уяснить нетривиальный характер влияния солнечной активности на биосферу Земли не только с точки зрения влияния уже известных науке показателей: Т, Т1, An, но и величин масс синглетов барионов и чисел Фибоначчи , а роль последних обнаружена в биосфере соотношения концентраций основных веществ, влияющих на биосферу Земли.
Результаты моделирования
Методология экспертной оценки может быть подтверждена или
отвергнута путем компьютерного анализа некоторого экспертного множества данных,
а плодотворность использования такой модели, известной как модель "ChemLehr",
неоднократно обсуждалась нашими сотрудниками, в том числе и на страницах журнала (см. Сб."Химический дизайн.
Физико-химические модели и пропедевтика естествознания".1998.- с.77-88; 2001,
- с.58-69), реферируемого Chemical Abstr.Serv. и реферируемого в транскрипции “
Kimicheskii Dizein”, а работы и монографии, на которые ссылается здесь автор
могут быть беспрепятственно получены в электронном варианте с сайта библиотеки:
http://www.techlibrary.ru/books.htm.
№ |
Т, год |
n=1 |
Fiba |
Wm |
Т1 |
An |
Е (цикл) |
1 |
2 [ 4] |
3 [ 5] |
4 |
5 [ 4] |
6 [ 4] |
7 [ 4] |
8 [ 4,5] |
1 |
1706 |
782 |
1 |
60 |
8 |
0.87 |
-4 |
2 |
1718 |
866 |
2 |
65 |
6 |
0.86 |
-3 |
3 |
1728 |
958 |
3 |
100 |
4 |
1.63 |
-2 |
4 |
1739 |
1020 |
5 |
106 |
5 |
1.34 |
-1 |
5 |
1750 |
1115 |
8 |
83 |
5 |
0.92 |
0 |
6 |
1762 |
1260 |
13 |
86 |
6 |
0.79 |
+1 |
7 |
1770 |
1405 |
21 |
106 |
3 |
1.81 |
+2 |
8 |
1778 |
1520 |
34 |
154 |
3 |
2.17 |
+3 |
9 |
1788 |
1675 |
55 |
131 |
3 |
3.00 |
+4 |
10 |
1805 |
1815 |
89 |
48 |
7 |
0.78 |
+5 |
11 |
1816 |
1928 |
144 |
46 |
6 |
1.19 |
+6 |
12 |
1830 |
2180 |
233 |
71 |
7 |
0.61 |
+7 |
13 |
1837 |
2570 |
377 |
138 |
3 |
1.91 |
+8 |
В данном случае матрица состоит из x (no, np) 13 строк и восьми столбцов. Значения в ряду 0 1 2 2 0 1 1 0 означает, что аргументами являются 1 2 2 0 1 1 значений из столбцов, а пятый столбец, обозна-ченный 0 есть искомая величина функции, например, WM.
Величины no, np, ny, lo, vread, vprint, znach, psigma означают - число исследуемых объектов, аргументов, искомый признак (WM), ищется в форме линейной или квадратичной зависимости, укороченный (расширенный) вариант печати, коэффициент значимости, коэффициент удаления реализации.
x(no,np) - ИСХОДНАЯ МАТРИЦА
PACЧET ПO ПPOГPAMME <ChemLehr>
ЧИCЛO PEAЛИЗAЦИЙ 13
ЧИCЛO ПAPAMETPOB 7
PEЗУЛЬTИPУЮЩИЙ ПAPAMETP (WM) 5
BAPИAHT ПEЧATИ 2
KOЭФФИЦИEHT ЗHAЧИMOCTИ 1.00
KOЭФФИЦИEHT УДAЛEHИЯ PEAЛИЗAЦИЙ 3.0
CTPOИTCЯ KBAДPATИЧHAЯ MOДEЛЬ
LX(J)
0 1 2 2 0 1 1
NOB(I)
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
LP(J)
1 0 0 0 0 0 0
TAБЛИЦA ПEPEKOДИPOBKИ ПAPAMETPA 1
ИCXOДHOE ЗHAЧEHИE X HOBOE ЗHAЧEHИE X
1.00 60.00000
2.00 65.00000
3.00 100.00000
4.00 106.00000
5.00 83.00000
6.00 86.00000
7.00 106.00000
8.00 154.00000
9.00 131.00000
10.00 48.00000
11.00 46.00000
12.00 71.00000
13.00 138.00000
CP.ЗHAЧEHИE Y 91.8461500
ДИCПEPCИЯ Y 1191.6410000
CP.OTKЛOHEHИE Y 34.5201600
CPEДHИE ЗHAЧEHИЯ X
1 91.84615 2 1771.30800 3 1468.76900 4 75.76923
5 91.84615 6 5.07692 7 1.37538
KOЛИЧECTBO ПAPAMETPOB,BKЛЮЧEHHЫX B MOДEЛЬ 4
ПAPAMETP 3 (n=1) CTEПEHЬ 1 KOЭФФИЦИEHT .11390
ПAPAMETP 4 (Fiba) CTEПEHЬ 1 KOЭФФИЦИEHT -.10676
ПAPAMETP 2 (T) CTEПEHЬ 1 KOЭФФИЦИEHT -1.20496
ПAPAMETP 6 (T1) CTEПEHЬ 1 KOЭФФИЦИEHT -15.83942
CBOБOДHЫЙ ЧЛEH УPABHEHИЯ 2147.4060000
CPEДHЯЯ OCTATOЧHAЯ ДИCПEPCИЯ 222.5239000
CPEДHИЙ MOДУЛЬ OШИБKИ 12.6163800
HECMEЩEHHAЯ OЦEHKA OCTATOЧHOЙ ДИCПEPCИИ 361.6013
CPEДHЯЯ OCTATOЧHAЯ ДИCПEPCИЯ HA KOHTPОЛЬНОЙ BЫБOP-KE .0000000
KOЭФФИЦИEHT KOPPEЛЯЦИИ MOДEЛИ (ккм=89.3%) .8931412
BKЛAД BKЛЮЧEHHЫX ПAPAMETPOB,PACCЧИTAHHЫЙ METO-ДOM ИCKЛЮЧEHИЯ:
3(n=1) 48.9 4 (Fiba) 4.6 2(T) 34.4 6 (T1) 12.1
BKЛAД BKЛЮЧEHHЫX ПAPAMETPOB, PACCЧИTAHHЫЙ METO-ДOM BKЛЮЧEHИЯ:
3(n=1) 19.6 4 (Fiba) 28.6 2(T) 19.4 6 (T1) 32.4
Средний модуль ошибки, полученной в построенной модели (12.6) даже меньше, чем в пределах построенных и обсуждаемых в работе [4]. А потому полученные результаты далеко не тривиальны. Коэффициент корреляции модели (ккм= 89.3%) безусловно свидетельствует о получении модели высокой функциональной зависимости пятенной активности Солнца (WM), т.е. функциональной зависимости чисел Вольфа, от массы барионов, - тяжёлых мезонов и адронов, чисел Фибоначчи, года максимума цикла и времени развития солнечной активности. Тем самым впервые ядерные процессы, протекающие в период солнечной активности связываются, разумеется предположительно, в первом приближении с величинами масс тяжёлых мезонов и адронов и при том так, что четные, нечетные циклы солнечной активности поставлены в соответствие циклам периодического построения масс барионов в приближении синглетного мультиплета n=1. Любопытно так же и то, что фундаментальный барион с массой 1115 Мэв(«основатель Вселенной») в ходе построения периодической системы масс частиц, возникающих при сильных столкновениях [5] оказывается включенным в модель прогнозирования солнечной активности пятен, есть генератор «возникновения» прочих адронов по принципу «аггравации – деления» частиц с сильным взаимодействием. Именно «принцип флюктуации масс адронов» позволяет считать, что полученные расчеты в количественном отношении величин (WM) весьма разумны (средний модуль ошибки 12.6) и отклонения теоретических величин от экспериментальных (WM) не меняют основного вывода – получения фундаментальной зависимости вида: WM (Т, n=1, Fiba, Т1), в которую как показывает моделирование не включен параметр асимметрии цикла. Тем самым можно считать, что в модельном эксперименте получена необходимая и достаточная функциональная зависимость описания величин WM. Но, если вклад включенных параметров, рассчитанный методом включения оказывается более или менее одинаково распределенным между аргументами модели, то этого нельзя сказать о вкладе включенных параметров, рассчитанных методом исключения! Наиболее отчётливо влияние на WM оказывают все аргументы, кроме чисел Фибоначчи. Именно этот факт удивителен существованием системной внутренней связи, которая, казалось бы, слабо влияет , но влияет (это видно из включения этого параметра в описание WM ) , но это влияние напрямую оказывает влияние на всю биосферу, гидросферу Земли, поскольку числа Фибоначчи оказываются функционально связанными с содержанием углерода, воды, кислорода, озона в планетном происхождении и эволюции Земли:
(С/Н2О - О2/О3)/2» 89,
О2/О3 +(С/Н2О - О2/О3)/2=1/2[ (О2/О3) + (С/Н2О)]=144.
Результаты П P O
Г H O ЗА WM
---------------------------------------------------------------------
: № : WM: WM PACЧ : D : № WM: WM PACЧ : D :
--------------------------------------------------------------------
1 60.000 53.997 6.003 2 65.000 80.677 -15.677
3 100.000 110.679 -10.679 4 106.000 88.434 17.566
5 83.000 85.680 -2.680 6 86.000 71.363 14.637
7 106.000 124.903 -18.903 8 154.000 126.974 27.026
9 131.000 130.338 .662 10 48.000 58.812 -10.812
11 46.000 68.396 -22.396 12 71.000 54.889 16.111
13 138.000 138.860 -.860
Впервые осуществлено моделирование чисел Вольфа в годы максимума пятен на Солнце как функции не только максимума цикла (год), времени развития цикла, но и цикла масс синглета барионов, чисел Фибоначчи, определяющих в происхождении и химической эволюции Земли количественные соотношения между углеродом, водой, кислородом, озоном. Полученная функциональная зависимость имеет коэффициент корреляции модели 89,3%, средний модуль ошибки 12.6, что меньше, чем в эпохальной истории измерения чисел Вольфа, где за 2000 – летнюю историю измерений установлена циклическая активность пятен Солнца в 11.11 года.
[1]. Wolf R. Mitt. ueber die Sonnenflecken. Zu,
1856-1866. Nr 1-20, 305 S.
399; Wolf R. Astron. Mitt. Zurich, 1866-1879. Nr 21-50. 283 S.
[2] . Чижевский А.Л., Шишина Ю.Г. В ритме Солнца.М., 1969.
[3] .Витинский Ю.С.Цикличность и прогнозы солнечной
активности. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1973. 257 с.; Солнечные данные. 1993.
№ 5. С. 62.
[4] . Чистяков В.Ф. Солнечные циклы и колебания климата. Владивосток: Дальнаука, 1997.
[5] . Кутолин С.А. Известия Вузов.Физика.
Томск:1990.Деп.Винити №6251-В90 от 13.12.90; Проф.Кутолин С.А. Избранные
научные Труды. Новоси-бирск: Chem.Lab.NCD,
1999. Кутолин С.А. Концепции современного ес-тествознания. Курс лекций (12 –е
исправленное и переработанное изда-ние). Новосибирск: МАН ЦНЗ, 2009.
[6] . Войткевич Г.В. Происхождение и химическая эволюция Земли. М.: Наука,1983.
[7] . Кутолин С.А. Сб. «Химический дизайн» (ежегодник) .Новосибирск: Chem.Lab.NCD, 2011.- с. 7-14.
[8] . Тетельбаум И.М., Тетельбаум Я.И. Модели прямой аналогии. М.: Наука, 1979.