Законы взаимопревращений и модель эволюции материи.

Из закона сохранения материи следует, что сумма вещества, энергии и организации на всех этапах эволюции материи не меняется. Это накладывает определенные ограничения (запреты) на разнообразие эволюций системы: лишь была бы , но ее составляющие могут переходить друг в друга: масса, например, в энергию при альфа и бета распадах ядер атомов.

При аннигиляции вещества и антивещества (например ) будет то же самое: вещество и антивещество превращаются в энергию. Еще в 1905 г. Эйнштейн записал формулу E = mc2, подтверждаемую опытом. Из связи между энергией и массой следует, что должен существовать и закон сохранения энергии-массы-организации.

Например, для образования пары инужно, чтобы энергия фотона была больше 2m0c2. Если организация O = 0, тогда . Для элементарных частиц O = 0 (нет никакой организации!). Сопоставление с опытом показывает, что .

По-видимому, есть еще неизвестные виды перехода компонентов материи друг в друга, это подсказывает нам интуиция. По аналогии между организацией O и энергией E должна существовать связь, либо вида O = k·E, либо функциональная O = f(E). По-видимому, организация О аналогично связана и с дефектом энергии.

Но в микромире значения и влияние организации малы. Поэтому микромир – мир с наиболее простой эволюцией материи, ибо для него ΔE = Δmc2. Организация же выступает на передний план в биологических системах. Хорошо бы экспериментом выявить связь организации и энергии по аналогии с известным mJ > m0  и m живого > m неживого.

Покой для биосистем это смерть и ΔE = Eжив. – Eмертв. ~ O. Смерть биосистем это эксперимент, который ставится природой ежесекундно, но по нему не удается рассчитать коэффициент k в формуле O = k·E.

Следовательно, в биоэкспериментах следует искать закон перехода энергии в организацию. То же самое, но в меньшей мере относится к химии полимеров. Действительно, физические факторы влияют на возникновение сложных молекул. Для примера рассмотрим эволюцию материи, взяв два момента времени при   Тогда получаем равенство .

Усложнение материи в данном случае происходит за счет превращения более грубых ее составляющих в более тонкие. Вещества и энергии в этом случае становится меньше, а организации больше. В другом варианте организация может возрастать за счет уменьшения и вещества и энергии.

Таким образом, можно отметить три характерных этапа эволюции материи.

Первый этап – эволюция неорганического мира (от космического развития до образования планетных систем). На этом этапе организация практически постоянна, а основное – это превращение вещества в энергию.

Второй этап – эволюция Биосферы. В этом случае вещество преобразуется в энергию и организацию. Роль организации резко возросла. Четкой количественной связи между всеми изменениями составляющих материи пока не установлено.

Третий этап – усложнение биосистемы в онтогенезе (индивидуальное развитие организмов от рождения до смерти) после рождения в результате обучения. При этом изменениями вещества пренебрегают, что приводит к переходу энергии в организацию.

Описание поведения человека при изменении организации окружающей среды также не удается выразить количественно. Для жизни в биосистемах характерна совокупность законов сохранения и переходов с многократными актами взаимодействия вещества, энергии (подразумевается под последней электромагнитное поле) и организации. При этом необходим постоянный обмен с окружающей средой веществом, энергией и организацией.

Заметим, что постоянство материи  является следствием симметрии пространства и времени, которая, как уже говорилось, не является идеальной. Что касается того, что материя имеет в качестве составляющих вещество, энергию (электромагнитное поле) и организацию, то эта концепция наиболее распространена. Однако в науке большинство мнений не является критерием истинности утверждения. Критерием истинности является лишь опыт, который, как было рассмотрено выше, подтверждает эту концепцию структуры материи.

В самых общих чертах моделирование различных этапов эволюции материи можно представить блок-схемами: