Самоорганизация и неравновесные
процессы в физике, химии и биологии
 Мысли | Доклады | Самоорганизация 
  на первую страницу НОВОСТИ | ССЫЛКИ   

В.И. Вернадский. Проблемы биогеохимии. Вып.4
от 19.01.06
  
Мысли


О правизне и левизне

Огарь, Утки-ГусиА Бъзiско рорала вы тако деснiце дьржащi
***

II, 42. К вещей птице

1 Громко крича, оповещая о (своем) происхождении,
Она выталкивает голос, как рулевой - лодку.
Если ты, о птица, предвещаешь добро,
Да не найдет тебя нигде никакой враждебный взгляд!

2 Да не растерзает тебя ни орел, ни гриф!
Да не настигнет тебя муж со стрелами - стрелок!
Громко крича в сторону, связанную с отцами,
Молви здесь, предвещая добро, глаголя счастье!

3 Кричи справа от дома,
Предвещая добро, глаголя счастье, о птица!
Да не приобретет над нами власти ни вор, ни злоречивец!
Мы хотим провозгласить жертвенную раздачу, (чтобы иметь) прекрасных мужей!

Огарь, Утки-Гуси


Конец полотенца. XIX в. Калужская губерния

II, 39. К Ашвинам

1 Словно два давильных камня вы бодрствуете с одной и той же целью,
(Собираясь) к приготовившему жертвенную пищу, как два коршуна на (одно) дерево.
Словно два брахмана, произносящие гимны во время обряда,
Вы должны призываться во многих местах, как два вестника (duteva) среди людей.

2 Выезжая рано утром, как два мужа-колесничих,
Вы следуете вместе по (своему) желанию, как два козла-близнеца,
Красуясь телом, как две наложницы,
Вдохновляя людей, как два домохозяина.

3 Как два рога (животного), первыми двигайтесь в нашу сторону
Быстро мелькая, словно копыта!
Как две (птицы) чакравака (букв. кричащий - ча-кра, утка-гусь Огарь) на рассвете, о два утренних (бога),
Приезжайте в нашу сторону, как два могучих колесничих!

4 Перевезите нас вы двое, как две лодки, как два ярма,
Как две ступицы (колеса) - нас, как две поверхности (колеса), как два обода (колеса)!
Как два пса, не допускающих повреждения наших тел,
Как два панциря, охраните нас от перелома (членов)!

5 Как ветер неослабевающий, как речное течение,
Как два глаза с (их) взглядом, приезжайте в нашу сторону!
Как две руки, самые деятельные для тела,
Как две ноги, приведите нас к благу!

6 Как две губы, предвещающие мед для рта,
Как две груди, набухните, чтобы мы жили!
Как две ноздри (naseva) защитниками нашего тела,
Как уши, хорошо нас услышьте!

7 Как две руки, объединяющие для нас силу,
Как земля и небо, сгоните для нас пространства!
Эти хвалебные песни, стремящиеся к вам, о Ашвины,
Наточите, словно топор на оселке!

8 Эти подкрепления для вас, о Ашвины,
Молитву, хвалу - создали потомки Гритсамады.
Наслаждайтесь ими, о два мужа, (и) приезжайте!
Мы хотим провозгласить жертвенную раздачу, (чтобы иметь) прекрасных мужей!

РигВеда. Мандала II. Гимны II, 1-43. По традиции большая часть гимнов приписывается певцам из семьи Гритсамада
http://kirsoft.com.ru/freedom/KSNews_865.htm
***
О правизне и левизне

1. Одним из самых глубоких явлений, чрезвычайно мало разработанных как в философской и в математической, так и в естественно-исторической мысли, является вопрос о правизне и левизне.
Проявления правизны и левизны в природе и в окружающей нас жизни обыденны и входят в область здравого смысла. В научную мысль они проникли явно только к концу XVIII - началу XIX века, сперва в биологии (главным образом в конхиологии), потом в кристаллографии, в это время научно слагавшихся. Они обратили внимание и отдельных философов - Канта, в частности. Позже всего, в XIX - XX веке они начали входить в математическую мысль, хотя в действительности наиболее глубоким и ярким их проявлением является геометрическая область познания.
Мне кажется, сейчас настало время, когда эта область явлений вырисовывается для нас с неожиданной для прошлого науки глубиной и общностью.
2. С половины XIX века, почти до конца его, Л. Пастер (1822-1895) был почти одиноким мыслителем, который понял космическое ее значение и основное проявление правизны-левизны в живых организмах, в строении химических соединений протоплазмы.
В конце века в 1894г. П. Кюри (1859-1906) подошел к этому вопросу по-новому. Пастер поставил его - он был тогда (1840- 1860) - далек от биологии, был химиком и кристаллографом, - как диссимметрию кристаллов, как коренное нарушение их симметрии живыми организмами. Кюри расширил понятие диссимметрии, перенеся его в область физики - физических полей. Открытие радиоактивности и интенсивная напряженная творчески-пионерская работа Кюри в этой новой области явлений, изменившей ход цивилизации, остановила его работу о диосимметрии. Когда в 1905г. он вернулся к ней, он мыслил уже о состояниях пространства, заменив этим словом - новым понятием - понятие о диссимметрии. Внезапная смерть 19 апреля 1906г. прервала эту работу, и никто не поднял выпавшую из его рук нить. Кюри, говоря о состояниях пространства, резко и определенно передвинул всю проблему, поставленную Пастером, в другую плоскость: из проблемы кристаллографической вглубь основных геометрических представлений.
Это стало известным в 1924 году (М. Curie. P. Curie, P. 1921. Покойная М. Кюри-Склодовская говорила мне, что никаких записей у него не сохранилось. Он - как видно и из биографии - сознавал значение своих достижений. В семье, по ее словам, говоря об этой работе, он всегда говорил о состояниях пространства). Во втором выпуске Проблем биогеохимии я ставлю на обсуждение научную гипотезу, что своеобразие правизны-левизны в организмах более глубоко, чем физико-химические их проявления, что оно связано с геометрическим строением физического пространства, занимаемого телом и живого организма.
Понятие о разных состояниях физического пространства, нас всюду окружающих и нас проникающих, только что складывается. Оно не отточено научной мыслью. Но допустимо, что в разных частях природы, в разных ее явлениях эти состояния могут быть резко различны. Окружающее нас пространство резко неоднородно, и среди природных явлений существуют явления изменения состояний пространства, возможным частным случаем чего является создание в биосфере живых организмов, совокупность которых составляет ее живое вещество. Это основное положение должно быть осознано. Оно не учтено научной мыслью и не занимает в естествознании даже того положения, какое оно получило в физико-химических науках.
В физике и в химии мы постоянно сталкиваемся с разными физическими пространствами в форме физических полей и неоднородных физико-химических равновесий. Глубокие представления Фарадея, Максвелла, Гиббса, Ле Шателье охватывают наше мышление.
4. Отсталость теоретической мысли в естествознании в этих, казалось, основных проблемах представляется непонятной. Может быть, это является следствием огромного практического значения естествознания: факты слишком практически важны, не остается времени для углубления в теорию, в создание того, чего в ней не было. Естествознание есть одна из тех сил, которою человек переделывает биосферу - переводит ее в новое состояние, в ноосферу. Основные понятия естествознания до сих пор не подверглись в должной степени критическому научному анализу. Философский их анализ скользит по поверхности. Логики естествознания, можно сказать, нет. Отвлеченная логика научных понятий основного содержания описательного естествознания не захватывает и никогда не захватывала.
Есть логика научных теорий и научных гипотез - например, физических - логика математики, но нет логики основного содержания естествознания, можно сказать больше, сути всей науки. Для этого основного содержания естествознания, как науки, приходится сейчас даже создавать слово. Я называю его научны м аппаратом естествознания (см. Вып.2). Он состоит из миллиардов фактов, критически проверенных научной методикой; они создались за последние два-три столетия, непрерывно растут. Они непрерывно охватываются эмпирическими обобщениями, сводятся в систему преходящими гипотезами и теориями. Но гипотезы и теории резко отличаются от научного аппарата по логической сути и, не нарушая хода его роста, из него постоянно выпадают.
Научный аппарат фактов и эмпирических обобщений резко отличает науку от других сторон духовной деятельности человечества, от философской в частности, где такового аппарата нет. Научная гипотеза и даже научная теория есть преходящее явление, научный факт и основанное на нем эмпирическое обобщение незыблемы. Периодическая система Менделеева останется незыблемой, как бы ни менялись объясняющие ее теории. Законы Ньютона не тронуты, хотя понимание их сейчас и в XVIII веке в корне иное. Научный аппарат миллиардов фактов, сведенных в систему, обработанных обобщающей мыслью, есть та сила, которая сейчас перестраивает жизнь человека и населенные им области планеты. Научные гипотезы и научные теории важны, прежде всего, тем, что они вызывают и возбуждают рост научного аппарата, позволяют видеть и обобщать новые факты, в значительной мере их создают.
В XVIII веке, когда создавалось описательное естествознание, аппарат получил название системы природы. Но это название сейчас явно не отвечает действительности, так как количество научных фактов, в него входящих, получаемых не наблюдением, а научным опытом, созданием мысли человека, все резче в нем преобладает.
5. Возвращаюсь к представлению о физическом пространстве. Мы можем рассматривать правизну-левизну, как чрезвычайно чувствительный индикатор физического состояния пространства.
Этот индикатор дает резко различную картину в основных группах природных тел и природных явлений биосферы, в живом веществе и в косной среде.
Мы имеем сейчас в своем распоряжении огромной важности обобщение для косных природных тел, в частности для монокристаллов, для пространства, занятого однородным твердым состоянием химических соединений. Это состояние правильно называется в новой кристаллографии кристаллическим пространством (Это понятие введено недавно русскими геометрами и кристаллографами. См. Б. Делоне, Н. Падуров и А. Александров. Математические основы структурного анализа кристаллов, Л. 1934, с.7; О понятии федоровских групп, см. там же, с.9). Для кристаллического пространства уже в начале XIX столетия один из величайших физиков с широкой обобщающей мыслью А.М. Ампер (1775-1836) учил в College de France в Париже, что кристаллы указывают на распределение в пространстве атомов, а не молекул как думали в то время. Независимо те же идеи ясно развивал Л.М. Годэн (1804-1880). Но это окончательно поняли и научно доказали независимо от них только в конце XIX, в начале XX века. В 1881-1883гг. Е.С. Федоров (1853 -1919) дал глубокую геометрическую основу научным теориям распределения материальных точек в кристаллическом пространстве. А в 1886г. к этому вопросу совсем иным математическим путем, исходя из учения о группах, подошел немецкий математик А. Шенфлис (1853-1928). Они оба в начале 1890-х годов вывели и математически характеризовали, независимо друг от друга, резко различным путем, возможность, существования в кристаллическом пространстве только 230 определенных групп распределения гомологических точек. Из их числа большинства в природе и в лаборатории сейчас найдены; все найденные в них попадают; они, таким образом, доказаны научными наблюдением и опытом.
Удобно выделять, как федоровские группы и как единственно возможные кристаллические пространства, - эти определенные Е.С. Федоровым и А. Шенфлисом группы гомологических точек, строящие монокристалл.
В начале XX века Л. Зонке (1842-1897). потом Н. Грот (1843-1927),  Ж. Фридель (1865-1933) и другие обобщили явление и стали говорить не о гомологических точках, как говорил Е.С. Федоров, но об атомах, приравняв монокристалл к молекуле. В 1912г. открытие Лауе, Фридрихом и Киплингом в Мюнхене при участии Грота - рентгенометрического метода - создание новой кристаллохимии - доказало опытным путем правильность научной теории Федорова и Шенфлиса.
Научное значение работ Е.С. Федорова (1853-1919) не достаточно сознается в нашей стране. Имя его должно стоять для нашего времени рядом с именами Д.И. Менделеева (1834-1907) и И.П. Павлова (1849-1937), его старших современников.
6. Что такое кристаллическое пространство? И как проявляется правизна и левизна в нем?
Можно утверждать без всяких гипотез и предположений, что кристаллическое пространство отвечает единственно возможным, однородным размещениям в трехмерном пространстве Эвклида материальных атомов. Оно отвечает определенному химическому соединению или его растворам, в атомах построяемым; оно выражается в формулах молекул, определяет распределение в них атомов. Молекулы нам не видны, но явление можно видеть, так как оно же проявляется в монокристаллах, в однородных кристаллических многогранниках, характеризующих определенные химические соединения и их твердые растворы.
Иначе атомы химических соединений в эвклидовом пространстве трех измерений проявляться не могут.
Е.С. Федоров был прав, когда утверждал, что совпадение выводов его теории с опытом и с наблюдениями служит доказательством существования атомного состояния материи. Но это согласие доказывает большее. Выразим наш вывод несколько иначе.
Полное совпадение с теорией доказывает, что в однородном физическом эвклидовом пространстве трех измерений никогда химически отграниченные материальные точки, т.е. атомы, не могут приблизиться друг к другу на расстояние порядка меньшего, чем 10^-8 см. Могут быть реальными только такие геометрические представления о пространстве, которые не противоречат этому условию, и для определенных химических соединений - или для их твердых растворов - не может быть в однородной среде дисперсности, этому противоречащей.
Среди кристаллических пространств такого характера могут быть отличены кристаллические пространства, проявляющие правизну-левизну, и такие, в которых она не проявляется. Первые характеризуются отсутствием центра симметрии, плоскостей симметрии и осей сложной симметрии. Таких федоровских групп - кристаллических пространств - среди 219 может существовать только 11 (Е.С. Федоров и А. Шенфлис считали 230 групп, принимая за отдельные группы 11 правых и 11 левых. Б. Делоне, Н. Падуров и А. Александров  правильно отметили, что для федоровских групп правые и левые их проявления в пространстве сливаются. Таких групп не 22, а 11. Всех федоровских групп 219).
Кристаллические пространства - федоровские группы - отвечают молекулам и монокристаллам определенных химических соединений (или их растворов). Реально мы имеем дело не с твердым однородным состоянием вещества, а точнее с его химическими соединениями, определенными и неопределенными, - с их твердыми монокристаллами. Одновременно молекулы или монокристаллы при данных температуре и давлении не могут принадлежать к двум различным федоровским группам. Явление полиморфизма указывает, что в других термодинамических условиях они переходят в другие группы, но в таком случае вся молекула или весь монокристалл переходит из одной группы в другую.
Так как молекулы отвечают кристаллическому пространству, а не составляющим его дисперсным частицам, размер которых (атомов) определяется 10^-8 см, то этим определяются размеры молекулярных дисперсных частиц. Самые мелкие из них не переходят границ 10^-7 см, самые большие 10^-6 см. Это мельчайшие части кристаллического пространства. Атомы в них располагаются, выявляя их химические формулы, согласно законам федоровских групп. В право-левых федоровских группах правизна и левизна проявляются в одной и той же право-левой группе - в одном и том же кристаллическом пространстве. Мы увидим ниже значение этого вывода.
7. Мы видим, таким образом, что в материальной (т.е. атомной) однородной среде, в кристаллическом пространстве, право-левые его проявления не распадаются на два различных пространства, как это обычно думают - думал и Пастер - и как в сущности вытекало из идей Федорова. Этот строго логически правильный вывод в сущности определяет характер эвклидова пространства трех измерений для атомной среды. Выдерживается ли это и для других геометрических построений, требует рассмотрения. Отсюда следует, что однородное эвклидово материальное пространство, в форме ли молекул или монокристаллов, резко геометрически отличается от физического вакуума. В нем не может быть раздельности левизны и правизны. В физическом вакууме они могут быть разделены. Это легко видеть, освещая вакуум левым или правым кругово (или эллиптически) поляризованным светом. То же самое может быть получено во всякой грубо однородной дисперсной среде, - в твердой аморфной и зернистой, в жидкой, в газообразной.
Геометры не сделали из своего анализа тех выводов, которые я здесь делаю. Но они мне кажутся логически несомненными.
Подходя к правизне-левизне с такой новой точки зрения, важно отметить два обстоятельства: во-первых, что правизна-левизна проявляется не для всех атомов химического соединения (Стереохимические формулы химии (ее молекул) и ее рентгенометрические построения (ее кристаллов) должны быть идентичны, если правильно построены. Атомы в них могут быть соединяемы или прямыми линиями (векторами), в право-левом пространстве полярными (энантиоморфными), или кривыми линиями (в право-левых пространствах), правыми и левыми спиралями, причем не все атомы соединения этим путем захватываются) и, что когда она проявляется, то она выражается в винтовом (спиральном) распределении этих атомов - правом или левом. Физико-химически эти структуры не различимы иначе, как по их ориентации - правой, левой. Количественно все выражения их физических свойств должны быть идентичны.
8. Необходимо внести важные поправки по отношению к природным живым существом. Это прежде всего поправка на их индивидуальность.
Наиболее, может быть, абстрактным выражением ее является отсутствие в природе идеальной тождественности живых форм и их качеств. Это уже установили ученые средневековья, и в ХVII веке Лейбниц перенес это достижение послеантичной мысли в новую науку. Это может быть установлено простым наблюдением, исходя из которого оно и было реально, исторически понято учеными и философами: нет на дереве двух листьев, которые оказались бы идентичными и не могли бы быть отличены друг от друга.
Идентичность - полное тождество свойств (кроме ориентации, правой и левой) - может быть достигнута для свойств химических соединений, химически чистых и физически однородных.
Для живых организмов есть определенные интервалы колебаний свойств, не обусловленные всецело точностью методики исследования, как это имеет место по отношению к чистым химически и к однородным физически косным телам природы и синтеза, где мы в идеале можем добиться тождества свойств.
Это всецело распространяется и на свойства правых и левых изомеров и правых и левых атомных векторов и спиралей.
9. Странным образом неизбежное одновременное проявление двух, правых и левых, состояний кристаллических пространств не обращало на себя достаточного внимания наблюдателей. Я не нашел в кристаллографической литературе соответствующих количественных наблюдений. Поэтому, но моему предложению, Г.Г. Леммлейн произвел подсчет правых и левых кварцев из одних и тех же месторождений Союза. Явление равенства было им доказано на сотнях кристаллов. Работа была сдана в печать в 1936г. в Труды нашей лаборатории, но появилась в свет только в 1939 году. А пока она все еще, почти до сих пор, печаталась, появилась в прошлом году работа немецкого минералога Тромсдорфа, который больше чем на 4000 кварцах установил то же явление.
Количество правых и левых кристаллов кварца одинаково. Этого нет для кристаллов и молекул основных для жизни соединений - белков, сахаров и т.п., создающих протоплазму, наблюдаемых в зернах, яйцах и т.п. В них исключительно существуют стерически левые разности. Все белки животных и растений естественные - левые. Синтетически можно приготовлять их правые изомеры. Левыми будут и продукты распада естественных (природных) белков - кристаллы аминокислот, например. Это и есть диссимметрия Пастера. Новый геометрический охват кристаллографии позволяет уточнить это явление. В ходе эмпирической работы выяснилось при этом для стереохимических формул правило Э. Фишера (1898). Э. Фишер указал, что в виду сложности этих соединений, например левых белков, в них всегда могут быть комплексы, которые являются по существу правыми, т.е. выражаются в стереохимических формулах правыми спиралями распределения атомов. Так как правые и левые федоровские группы неразделимы, отвечают одному и тому же кристаллическому пространству, то это вполне допустимо.
Это самая важная опытная поправка, не вытекающая из представлений Федорова. Е.С. Федоров не ввел для кристаллического пространства, с которым в действительности он имел дело, поправку на его материальность в однородном его проявлении и на резкое отличие от него проявлений динамического пространства, какими являются формы пространств пустого, твердого неоднородного, зернистого, жидкого или газообразного.
10. Все сказанное относится ко всем однородным кристаллическим пространствам - безразлично, будет ли это кристаллический многогранник (монокристалл) или будет молекула.
Это, к сожалению, до сих пор мало сознается в науке, и научная теория Федорова - Шенфлиса, геометрическим анализом уточненная, - ее выводы огромного значения, - оставляется без внимания.
Конечно, всякий химик или кристаллограф прекрасно сознает ту огромную коренную разницу, какая существует между мельчайшим кристаллическим многогранником и между самой большой молекулой. Проявления их совокупностей несравнимы по силе и мощности. Различие однако здесь не по существу, а в дисперсности. В своих физических проявлениях мельчайший кристалл порядка 10^-3 см неизмеримо меньше активен, чем молекула, размеры которой колеблются в пределах 10^-6-10^-7 см. В своем внутреннем атомном строении мельчайший кристаллический многогранник и мельчайшая молекула идентичны. Атомы в них расположены согласно закону, открытому Федоровым и Шенфлисом. Пастер впервые и бесспорно установил это явление - существование правизны-левизны, аналогичной монокристаллам - в молекулах и резкое различие физико-химических свойств у правых и левых молекул и монокристаллов, играющих основную роль в живом веществе.
11. Прежде чем перейти к живым веществам, остановим наше внимание на до сих пор изложенном. Можно ли отсюда сделать заключение, что это не только проявление тех кристаллических, не отделимых от химических для современного кристаллографа сил, которые в этих явлениях пространственно выражаются, но и свойств самого эвклидова пространства трех измерений?
Мне кажется, логически это вполне допустимое представление. Уже бесспорно оно допустимо в виде рабочей научной гипотезы - путь, столь плодотворный в науке, вековым ее опытом оправданный.
Для меня бесспорно, что зависимость правизны-левизны того или иного пространства, ее проявление, как свойства пространства, видно уже из вывода, сделанного уже давно и использованного в XVIII веке Кантом, что в эвклидовом пространстве четырех измерений, и четных измерений вообще, геометрическое различие между правизной и левизной исчезает, и без зеркального отражения правые и левые тела одинаковой формы могут быть совмещены. Для кристаллических многогранников и для федоровских групп это явление было исследовано и доказано несколько лет тому назад проф. Б.Н. Делоне. Едва ли при этих условиях можно сомневаться в реальном значении правизны-левизны - как свойства пространства, а не только проявлений физико- химической  атомной среды.
12. Сейчас в геометрии происходит, вернее начинается, процесс ее изменения и углубления, который будет иметь первостепенное значение как раз в научных вопросах, нас интересующих. Мне кажется, математики, геометры в частности, еще не сознают его значения для естествознания. Повидимому, он им представляется менее важным, чем другие вопросы, их волнующие. Но геометрия, как и вся математика, как Антей, не может отрываться от земли - от соприкосновения с жизнью, с ее требованиями и с требованиями науки в первую очередь. В первой половине прошлого столетия со времен К.Ф. Гаусса (1777-1855) стало ясным, что правизна-левизна есть геометрическое свойство пространства. Ясно и другое. Она не может быть выведена из аксиом, на которых построена геометрия Эвклида, должна так или иначе быть включена в аксиомы или в постулаты. Геометрия, не может дальше игнорировать это чисто геометрическое явление. Правизна-левизна, как мы сейчас увидим, не связана только с материальной средой. Она проявляется и в энергетических процессах и в физическом реальном вакууме.
Для чистых геометров вносимая поправка может казаться частностью. Область геометрического мышления безгранична и бездонна. Взятое в целом, геометрическое представление о пространстве далеко от того предметного, конкретного его выражения, к какому натуралисты привыкли в эвклидовом его выражении.
С чисто математической точки зрения вхождение в основу геометрии понятия право-левой ориентации правизны-левизны есть частная, хотя и важная поправка. Логически, но не математически, она аналогична тем поправкам, какие вносятся понятием правизны-левизны в геометрическую кристаллографию. Прямая линия право-левого кристаллического npoстранства может проявляться в нем в семи разновидностях вместо одной (или трех) в геометрии (cм. В. Вернадский. Основы кристаллографии. I, М. 1905, с.211, сл.,221). Неизбежное в геометрии реальное введение в нее правизны-левизны не менее важно и с геометрической точки зрения.
Геометрия в последние 3-4 столетия, после тысячелетней остановки, мне кажется, развивалась преимущественно в своем движении в область отвлеченных символов, конкретно которых мы образно себе не представляем и предметно которых мы в эмпирическом мире не видим. Но в правизне-левизне мы как раз встречаемся с наступающим глубоким изменением геометрии в области конкретных и предметных явлений, какого в ней давно не было, больше 2200 лет, когда эвклидова геометрия достигла совершенства. Это - новое явление в ее истории и в истории научной мысли.
13. Как указано, явление правизны-левизны наблюдается не только в материальных процессах, но и в процессах, которые мы сводим к процессам энергетическим, например в явлениях световых и электромагнитных.
То резкое различие, которое характеризует правизну и левизну в кристаллической среде в живом веществе, проявляется и сохраняется в световых (энергетических) явлениях, с ними связанных. Они выражаются в правом и левом вращении плоскости кругово или эллиптически поляризованного света.
Для право-левых кристаллических пространств, для 11 федоровских групп, сохраняются и отражаются на связанных с ними световых колебаниях те же два условия, которые характерны для кристаллических пространств: одновременное образование правых и левых лучей света, их неразделимость пространственная и количественное тождество при разной ориентации их оптических свойств.
14. Пока мы останемся в области явлений и природных тел, связанных с косной, не живой окружающей нас природой, мы, изучая правизну и левизну этих тел и явлений, нигде не сталкиваемся с выводами, противоречащими законам геометрии Эвклида. Но положение резко меняется, как я уже указывал, когда мы подходим к изучению проявлений правизны-левизны в живом веществе биосферы, т.е. в совокупности ее живых существ и в их индивидах. Здесь мы выходим в область явлений, которые представляются нам противоречащими этим свойствам эвклидова пространства. Явление было открыто в середине XIX века двумя химиками А. Бешаном (1816-1908) и Л. Пастером. Оба они поняли и это печатно высказали, что в присутствии живого вещества процессы, связанные с правизной-левизной, идут в природе резко по-иному, чем в химических реакциях, в окружении которых живое вещество отсутствует. Оба исходили из одного и того же явления, открытого много раньше, не ими, при кустарном приготовлений в Эльзасе, из виноградных отбросов, винного камня (левой винной кислоты). Бешан раньше Пастера обратил внимание на это явление и опубликовал свое открытие. Он экспериментально установил, что процесс идет только при участии в нем живых организмов, плесени, и что при этом происходит в химических реакциях никогда не наблюдаемое в безжизненной среде явление - появление одного левого изомера винной кислоты.
Обстоятельства жизни не дали ему возможности исследовать это явление. Пережив на много лет Пастера, старший его современник, он не мог с этим примириться и резко выступал против Пастера долго спустя после его смерти. Только в XX веке самостоятельная роль Бешана получила признание (См. D. Hume. Behacmp or Pasteur? 2 изд., L. 1932 (Ср. A. Вeсhamp. Les grands problemes melicaus. P. 1903)). Пастер не только понял, но глубоко проник в явление и указал пути в его дальнейшее исследование. Он связал его с формой кристаллических многогранников, получаемых под влиянием живого вещества, с исчезновением при этом правых многогранников и, что еще важнее, первый доказал существование правых и левых молекул, исключительное проявление стерически левых их изомеров для всех основных тел организма - белков, cахаров, липоидов, и резкое химическое различие в воздействии правых и левых молекул одного и того же химического соединения на живое вещество.
В живом веществе не имеют места два явления, которые, как мы видели, характерны для материальной безжизненной среды природных тел и процессов, в которых отсутствует жизнь. Одновременное проявление двух состояний, правых и левых, для одного и того же химического соединения одной и той же федоровской группы и их физико-химическая идентичность во всех физико-химических процессах отсутствует для живых.
Пастер оставил без внимания морфологические и физиологические проявления правизны и левизны. Существование левшей нам известно с детства. С середины, особенно с конца XVIII века морфологическое проявление правизиы-левизны в симметрии организмов обратило на себя внимание, но до сих пор это явление не охвачено теоретической мыслью и не связано с теми проявлениями, которые открыты Пастером.
15. Если попытаться охватить явление, не делая никаких гипотез, а научно описывая его так, как мы его видим, то несомненно раскрывается, как я указал это в 1924г. (на лекциях в Парижском университете в 1923г. См. W. Vеrnadsку. La biosphere. P. 1924. 4 изд. по-русски - Очерки геохимии, Л. 1934), что верхняя планетная земная оболочка - биосфера - физически, с точки зрения составляющего ее вещества, глубоко неоднородна. Она состоит: 1) из живого вещества, дисперсно рассеянного и ее проникающего, в котором правизна-левизна резко и определенно выражена в смысле, мною только что указанном, и 2) косного вещества, в котором правизна-левизна химически в реакциях не проявляется, и всегда присутствуют в равном всегда проявлении правые и левые формы. Характерно, как и следует ожидать, что абиогенез в биосфере не наблюдается, и в течение всего геологического времени, не менее миллиарда лет, может быть до двух и больше, живое вещество сохраняется только своим размножением. Живое вещество, как планетное явление, в сущности, создается биосферой и ее создает. Оно от биосферы неотделимо, есть ее функция.
Надо заметить, что среди органогенных пород, составляющих заметную часть массы биосферы своеобразным образом проявляется правизна-левизна. В нефтях, в углях, в битумах, в гумусах почв и болот мы наблюдаем неизменно, иногда в течение сотен миллионов лет, правые и в резко ином количестве левые соединения, созданные живым веществом. Почти все нефти содержат биохимически созданные правые молекулы, ничтожное их количество вращает плоскость поляризации света влево.
Разбираясь в вопросах правизны-левизны в живых организмах, в так называемой асимметрии протоплазмы, например (слово, которое резко противоречит симметрии молекул, ее создающих. Лучше его не употреблять - Ср. Г. Гаузе. Tpyды биогеохимической лаборатории Акад. Наук, 4, Л. 1934, с.273,285. Его же. Успехи биологии, 1937; 8, 1938, 168), мы должны не забывать, что живое вещество есть планетное явление и мы не можем его изучать, отрывая его от биосферы, проявлением, функцией которой оно является.
В работах Г.Ф. Гаузе и его сотрудников ярко выявляется резкое химическое различие правых и левых изомеров одного и того же химического соединения в воздействии их на живой организм. Ориентация - правая и левая - атомных структур в молекулах и в монокристаллах проявляется в качественно и количественно отличном эффекте их в химических проявлениях живых организмов, живой протоплазмы.
16. Время не позволяет мне углубиться в теоретический анализ этого явления, огромной, мне кажется, важности. Возможно, что оно связано не с физико-химическими явлениями, которые мы изучаем, и не с особыми свойствами жизни. В научной работе правильнее исходить из изучения живого вещества, т.е. совокупности живых организмов, а не из понятия жизни, так как понятие жизни охвачено огромным прошлым и настоящим философских и религиозных идей, которые оказывают тормозящее влияние на правильную постановку научных проблем.
Виталисты разных толков видят проявление особых сил жизни в этом ярком отличии правизны и левизны по сравнению с мертвыми (косными) естественными телами биосферы. Но, мне кажется, в научной работе, исходя из живого вещества (совокупности живых организмов или даже отдельного живого организма), а не из жизни, допустимо обращаться к особым силам жизни только тогда, когда иначе обойтись нельзя.
Этого нет в данном случае.
Отличие живого вещества от косного - не живого - вещества биосферы может лежать глубже физико-химических их свойств. Оно может быть связано с особым - геометрическим - субстратом физических свойств, т. е. с другим состоянием физического пространства, занятого телами живого вещества, чем физическое эвклидово пространство косного вещества биосферы.
Тела живого вещества, возможно, отвечают не Эвклидову пространству, а одному из римановских геометрических пространств. Это - гипотеза, рабочая научная гипотеза, допустимая и, думаю, удобная для научной работы (О состояниях физического пространства см. в сданном в печать 3-м выпуске моих Проблем биогеохимии).
17. Еще несколько слов.
Пастер, глубокий, точный и яркий научный мыслитель, искал причину открытого им явления не в физико-химических свойствах живого вещества. Он ясно сознавал, что они по своим законам те же, какие мы наблюдаем в косных телах окружающей нас земной природах.
Он считал, что это явление связано со свойствами физического космического пространства. Он думал, что есть космическое пространство правое и левое и что солнечная система сейчас находится в левом пространстве, но процессы будут выявляться по-иному, когда она войдет в правое космическое пространство. Он считал абиогенез возможным, если создать у нас на Земле для эксперимента другое физическое пространство. Он смотрел, однако, на это слишком просто. Он думал, что оптически левая и правая газовая среда с правым и левым круговым вращением может являться примерами такого пространства.
Мы знаем теперь, что это не так. Явление, наблюдаемое в живом веществе - в живой протоплазме в частности, - связано с материей, с пространственными свойствами атомных структур, их молекул, не меняющихся в своем строении от изменения световой среды.
Физическое пространство материальной, непрерывной, физически однородной среды (молекулы и монокристаллы) резко отличны, как я уже указывал, от физического вакуума и от физически дисперсной-динамически неустойчивой газовой или жидкой среды.
18. Но указание Пастера не может быть отброшено без внимания. Дело в том, что мы в космических просторах наблюдаем правизну-левизну в условиях, в которых живого вещества в них быть не может, и в то же время эти проявления правизны-левизиы кажутся в наших представлениях космическими материальными телами основного значения.
Это - проявление спиральности небесных туманностей, неизбежно право-левых материальных движений, - перед которыми Солнце теряется, как пылинка.
И все же, если половина (как в кристаллических многогранниках при кристаллизации) спиральных туманностей окажется правой, а половина левой, - будет один вывод о характере космического пространства, а если будут преобладать на всем небосводе или правые или левые - другой вывод. Наконец, возможно, что разные части небосвода - разные: правые или левые.
Это может быть и проверкой научной гипотезы Пастера.
Спиральные туманности - тела материальные.
Спиральные туманности видны нам в проекциях на небосвод. В проекции на плоскость мы спиральное пространственное тело отличить не можем, правое от левого, но в проекции на кривую поверхность - небосвод - и при сложности явления, расстояние частей которого от нее явно очень различно, - задача, мне кажется не безнадежная.
Я не знаю таких измерений.
В.И. Вернадский. Проблемы биогеохимии. Вып.4. О правизне и левизне (Из доклада в Обществе испытателей природы в Москве 25 окт. 1938г.), АН СССР, М.; Л., 1940
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/V/VERNADSKIY_Vladimir_Ivanovich/_Vernadskiy_V.I..html
Б. Делоне, Н. Падуров, А. Александров. Математические основы структурного анализа кристаллов и определение основного параллелепипеда повторяемости при помощи рентгеновских лучей. Из-во: ОНТИ-ГТТИ, 1934, с.335, 15Мб
http://obuk.ru/book/181755-matematicheskie-osnovy-strukturnogo-analiza-kristallov.html
р.1
...Наиболее плодотворным оказалось, однако, приложение учения о симметрии. Последнее является единственно широко разработанным среди более точных методов архитектоники. Мы воспользуемся этим методом для того, чтобы сравнить между собою основные планы важнейших групп Metazoa, но сначала познакомимся с гораздо более многообразными проявлениями симметрии, встречающимися у простейших.
Симметричными мы называем тела или фигуру, состоящие из таких частей, которые путем известных преобразований могут быть совмещены друг с другом. Для нас наиболее существенны два типа симметрических преобразований. Плоскость симметрии и ось симметрии...
р.2
Наиболее примитивная форма тела, встречающаяся у простейших, характеризуется полным отсутствием симметрии и обозначается как анаксонная форма (Е. Hegckel, 1866), например, амеба...
Следующей по примитивности форма тела, которую мы встречаем у простейших, в противоположность анаксонной, лишенной всякой симметрии, представляет наибольшую полноту этой последней. Такой формой является шарообразная, сферическая. Шар обладает неопределенно большим числом осей симметрии порядка бесконечности, пересекающихся в одной точке, которая является и центром фигуры, и центром симметрии. Через этот центр можно провести также и бесконечное число плоскостей симметрии. Такой формой обладают клетки колониальной радиолярии, взрослые кокцидии и покоящиеся стадии многих других простейших. Бесконечно большое количество элементов симметрии ведет к тому, что никаких определенных осей в теле такого животного различить нельзя и нельзя найти никаких градиентов свойств ни в одном направлении, кроме направления от центра к перифеоии. В этом отношении сферические формы с их совершенной симметрией, именно в виду ее совершенства, не отличаются от анаксонных форм, вовсе лишенных элементов симметрии.
Большинство солнечников (Heliozoa) образуют следующую ступень: в их теле имется центр симметрии и большое, но все же конечное число осей симметрии, пересекающихся в этом центре; однако ни число их, ни положение не являюся строго постоянными (рис. 2, Д). Это - формы неопределенно полиаксонные. Сюда же относится множество радиолярий (в особенности из Spumellaria) и немногие другие простейшие
Симметрия у радиолярий
Слежующий шаг представляют правильно полиаксонные формы, наиболле распространненые среди радиолярий. Правильно полиаксонные формы имеют строго определенное число осей симметрии определенного порядка, которые расходятся под строго определенными углами. пересекаясь все в одной точке. Точка пересечения здесь также в ряде случаев является центром симметрии. Число типов правильной полиаксонной симметрии ограничено: их столько же, сколько существует форм правильных многогранников
р.4
Следующая ступень в развитии симметрии простейших состоит в дифференцировки полюсов главной оси у монаксонных форм. Когда оба полюса становятся различными, исчезает плоскость симметрии, перпендикулярная к главной оси, а вместе с ней и центр фигуры, и центр симметрии и все оси симметрии 2-го порядка. Кроме главной оси. ставшей единственной осью симметрии, остается некоторое количество плоскостей симметрии, чтсло которых определяется порядком оси симметрии. Такая монаксонная гетерополярная форма встречается среди простейших очень часто. Сюда относятся раковины некоторых корненожек (рис.4, Б), скелеты многих радиолярий, споры некоторых грегарин...
р.5
Другой ряд развития формы тела простейших обусловлен наличием у очень многих из них чисто вращательной симметрии, выражающейся в присутствии одной оси симметрии, без плоскостей...
Таким образом, начав с полного или почти полного отсутствия симметрии у амеб, в конце рядов развития, у наиболее дифференцированных инфузорий, динофлягеллят и пр., мы опять приходим к почти полному отсутствию симметрии. Но между асиметрией амею и инфузорий - огромное расстояние. У первых - ассиметрия неопределенности; симметрия нарушается здесь тем, что в любой точке и в любое время возникают новые и непостоянные образования, а сложные формы, которые мы находим у отдельных особей в тот или иной момент времени, не представляют ни правильности, ни повторяемости; асимметрия амеб есть отсутствие определенности плана строения. Асимметрия Hypotricha, наоборот, - проявление сложнейшего плана, полной дифференцировки, при которой симметрическое повторение частей исключается их чрезвычайной специализацией и точным распределением их по определенным местам. Ввиду этого различия, вторичную ассиметрию такого рода обозначим термином диссиметрия, т.е. нарушенная симметрия
В.Н. Беклемишев. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. 3-е изд. (1- из-ние 1944), М., Наука, 1964, 432с. Гл.1. Симметрия у животных и ее проявления у простейших
http://www.newlibrary.ru/book/beklemishev_v_n_/osnovy_sravnitelnoi_anatomii_bespozvonochnyh__t_1.html
http://www.geodakian.com/ru/70_Asymmetry_ru.htm
Эварист Галуа. Письмо Огюсту Шевалье
http://kirsoft.com.ru/freedom/KSNews_267.htm
Левое и правое. Называя наиболее фундаментальные математические факты, я, вероятно, должен начать с факта, что перечисление элементов некоторого множества приводит к одному и тому же числу, независимо от порядка, в котором их берут, и упомянуть второй факт, что среди перестановок (N>=2) вещей можно различить четные и нечетные. Четные перестановки образуют подгруппу с индексом 2 внутри группы всех перестановок. Первый факт лежит в основе геометрического понятия размерности пространства, второй - в основе понятия его ориентации (sense - здесь подразумевает ориентацию).
Герман Вейль. Симметрия
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_367.htm
О правизне и левизне
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_149.htm
Квазикристаллы и метрика РигВеды
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_743.htm
имеются основания считать, что физически реализуются только квадратичные квазирешетки
Квазикристаллы и их симметрии
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_141.htm
Апериодическое твердое тело
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_143.htm
Геометрия и физика фракталов
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_144.htm
Рождение предельного цикла
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_507.htm
Ю.А. Данилов. Из лекций по нелинейной динамике
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_145.htm
В.С. Анищенко. Знакомство с нелинейной динамикой
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_331.htm
Алгоритмическое взаимодействие, турбулентность и моды
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_266.htm
Турбулентная жизнь открытых систем
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_334.htm
133. Эмпирическим фактом является, хотя он, к сожалению, не обращает на себя должного внимания и так мало изучен и не дает пока возможности сделать бесспорные из него выводы, что симметрия тела живых организмов резко отличается от симметрии земных косных природных тел.
Какая для этого может быть причина? В 1938г. я выставил научную рабочую гипотезу, что причина может быть связана с тем, что тело живого организма в своем геометрическом пространственном состоянии приближается не к Эвклидовой геометрии, а к геометрии другой. При обсуждении этого вопроса в Биогеохимической лаборатории с геометрами, биологами, геохимиками и физиками выяснилось в 1938-1939гг. (по замечанию проф. Б.Н. Делонэ и проф. С.П. Финикова), что мыслима одна из Римановских геометрий, из тех, которые намечались французским геометром Картаном, например, характеризующиеся точкой и зачатком вектора, посолонного или противусолонного. Такая геометрия не построена и не изучена и должна быть выведена.
Надо иметь в виду, что и в этом случае, как и в случае Эвклидовой геометрии, в природных явлениях мы будем иметь дело только с приближенным сходством, с картановской геометрией, так как мы имеем дело не с идеальным построением нашего ума, а с реальным физико-химическим пространством тела организма, с особым физико-химическим его состоянием.
В этой геометрии должны проявляться следующие особенности:
1) геометрия эта должна быть замкнутая, идеальным примером ее является шар;
2) прямые линии и плоскости - прямые поверхности - должны отсутствовать;
3) в этой геометрии не могут одинаково образовываться в ее пространстве стерически правые и левые молекулы химических соединений (и соответственно правые и левые твердые состояния кристаллических многогранников).
Если в действительности могут в природе встречаться такие пространства, которые отвечают неэвклидовой геометрии, то мы можем встретиться с ними только при изучении симметрии и с этим должны в нашей дальнейшей научной работе считаться.
Исходя из эмпирического материала, характеризующего явления правизны и левизны живого вещества, поскольку они проявляются в явлениях симметрии, т.е. в явлениях геометрических, приходится допустить, что в этом пространстве должны существовать оси симметрии пятого порядка и оси симметрии седьмого и выше порядков
В.И. Вернадский. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. §132-144 из гл.16. Состояния пространства, отвечающие живому веществу
http://sinsam.kirsoft.com.ru/KSNews_79.htm
Уже на заре своей культуры человечество имело представление о симметрии и осуществляло ее в рисунке и в предметах быта. Симметрию, дословно - соразмерность, древнегреческие философы рассматривали как частный случай гармонии - согласования частей в рамках целого. Современная наука определяет симметрию как закон строения структурных объектов, точнее как группы допустимых преобразований элементов, сохраняющих качественную целостность рассматриваемых систем. Методы системно-структурных исследований, опирающиеся на моделирование и математический аппарат теории групп, доминируют в современном естествознании. Эти методы применяются теперь и к анализу продуктов духовного творчества человека - произведений науки, литературы и искусства, поскольку последние обладают определенной структурой...
Прежде всего - об определении понятия симметрии. Это понятие содержит два противоречивых момента: преобразования (изменения) и сохранения (инварианта). Сохраняющееся при изменении есть инвариант; совокупность преобразований, сохраняющих нечто инвариантным, есть его группа симметрии. Теория симметрии принимает, что все преобразования совершаются на уровне элементов, эквивалентных в том или ином отношении. Сохраняется же целое, совокупность элементов и их структурных связей, образующих целостную систему. Различное выделение структурных подуровней у одного и того же обьекта приводит к различному определению его групп симметрии. Поэтому мы определяем симметрию как закон строения структурных обьектов, точнее - как группы автоморфизмов, сохраняющих качественную целостность рассматриваемых систем...
Мы будем называть группой симметрии любого целостного структурного объекта, состоящего из элементов, эквивалентных в смысле относительного равенства, максимально высокую группу преобразований автоморфизма, отображающих этот объект на себя. Таким образом мы определяем симметрию как закон строения структурных объектов или, точнее, как группу допустимых преобразований, сохраняющих структурную целостность рассматриваемых систем.
В природе нет бесструктурных объектов. Понятие симметрии относится к тем из них, которые состоят из эквивалентных в смысле относительного равенства взаимосвязанных элементов, образующих целостные системы. Эквивалентными элементами геометрических целостных систем являются точки, прямые, плоскости, поверхности, фигуры, связанные друг с другом определенными отношениями. В материальных объектах эквивалентными элементами целостных систем служат системы элементарных частиц и античастиц - электронов, протонов, нейтронов и т.д.; их цветные модификации, отличающиеся друг от друга только фазовыми характеристиками; эквивалентные атомы, ионы, молекулы; силовые линии физических полей и т.д. и т.п. Из названных элементов при определенных условиях образуются целостные взаимосвязанные комплексы (системы), которые, в свою очередь, могут рассматриваться как элементы еще более сложных материальных систем.
Достаточная общность категории структуры, выступающей в качестве инвариантного аспекта системы, принципиальная возможность выделения в целом эквивалентных (в том или ином отношении) частей определяют столь же общее значение для современного естествознания и искусствознания понятия симметрии. При этом речь может идти не только о симметрии материальных объектов, но и о симметрии систем понятий и теорий, отображающих структуру реального мира. Хорошо об этом сказано в предисловии к книге Г. Вейля Симметрия: Симметрия устанавливает забавное и удивительное родство между предметами, явлениями и теориями, внешне никак не связанными: земным магнетизмом, женской вуалью, поляризованным светом, естественным отбором, теорией групп, инвариантами и преобразованиями, рабочими привычками пчел в улье, строением пространства, рисунками ваз, квантовой физикой, скарабеями, лепестками цветов, интерференционной картиной рентгеновских лучей, делением клеток морских ежей, равновесными конфигурациями кристаллов, романскими соборами, снежинками, музыкой, теорией относительности (Ньюмен, 1956).
А.В. Шубников, В.А. Копцик. Симметрия в природе и искусстве. М, изд. Наука, 1972г. (Первое из-ие 1940), 349с.
http://www.twirpx.com/file/773628/
Межполушарная асимметрия (др.-греч. а - без и summetria - соразмерность) - одна из фундаментальных закономерностей организации мозга не только человека, но и животных. Проявляется не только в морфологии мозга, но и в межполушарной асимметрии психических процессов.
Было показано, что правое полушарие, создающее специфический пространственно-образный контекст, имеет решающее значение для творчества. Так, при органическом поражении левого полушария мозга у художников и музыкантов практически не страдают их артистические способности, а иногда даже повышается уровень эстетической выразительности творчества, но поражения правого полушария способны привести к полной утрате способности к творчеству.
В левом полушарии сконцентрированы механизмы абстрактного, а в правом - конкретного образного мышления.
Обработка вербальной информации: Левое полушарие мозга отвечает за ваши языковые способности. Это полушарие контролирует речь, а также способности к чтению и письму. Оно также запоминает факты, имена, даты и их написание.
Обработка невербальной информации: Правое полушарие специализируется на обработке информации, которая выражается не в словах, а в символах и образах.
Аналитическое мышление: Левое полушарие отвечает за логику и анализ. Именно оно анализирует все факты. Числа и математические символы также распознаются левым полушарием.
Воображение: Правое полушарие дает нам возможность мечтать и фантазировать. С помощью правого полушария мы можем сочинять различные истории. Правое полушарие отвечает также за способности к музыке и изобразительному искусству.
Последовательная обработка информации: Информация обрабатывается левым полушарием последовательно по этапам.
Параллельная обработка информации: Правое полушарие может одновременно обрабатывать много разнообразной информации. Оно способно рассматривать проблему в целом, не применяя анализа...
Мы живем в обществе, в котором больше ценится логическое мышление, а люди с доминированием левого полушария добиваются большего успеха. Ребенок с доминирующим левым полушарием, который успешно выполняет арифметические действия, старательно учит уроки и отличается прилежностью, получает в школе отличные оценки. А ребенок с доминирующим правым полушарием, который предпочитает мечтать, глядя на облака, или сочинять разные истории вместо того, чтобы учить уроки, считается плохим учеником, потому что его стремления не поощряются нашим обществом. М. Зденек
http://px-pict.com/4/6.html
***
А наше Бзiе соуте выразе
***
Славь Правь

  


СТАТИСТИКА