Закон временных иерархий

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Закон временны́х иерархий (англ. the law of temporal hierarchies) — общий закон природы, установленный эмпирически, утверждающий, что времена существования иерархических структур объектов живого мира являются несоизмеримыми и образуют однонаправленные ряды сильных неравенств. Другими словами, все иерархические структуры живого мира соподчинено (иерархически) расположены в пространстве и обладают иерархией характерных времен жизни.[1][2][3][4][5][6]

Закон временны́х иерархий с позиции оценки времен релаксаций, характеризующих достижение квазиравновесий в структурах живой природы, впервые был открыт и осознан Г. П. Гладышевым в 1977 году.[7]. В литературе закон стал известен как закон, носящий имя автора. В дальнейшем была предложена более воспринимаемая формулировка закона, основанная на утверждении, что существуют однонаправленные ряды сильных неравенств средних времен жизни иерархических структур (подструктур) — биологических видов, идентичных организмов и их популяций. Закон подтверждается многочисленными фактами и наблюдениями.

Каждый вид организмов характеризуется своим индивидуальным рядом. В общем случае закон может быть представлен в виде:

(1)

Здесь  — среднее время жизни структуры j низшего иерархического уровня,  — среднее время жизни структуры (j+1) высшего иерархического уровня. Если рассматривать основные иерархические уровни конкретного вида организмов, то можно написать:

… … (2)

Здесь t — среднее время жизни «свободных» молекул метаболитов (m); выделенных в пространстве «свободных» супрамолекулярных структур (im); органелл (organelle); клеток (cell); организмов (org); популяций (pop); сообществ (soc).

Обмен иерархических структур в организмах и высших иерархиях согласуется с существованием ряда (1). Структуры низших иерархий, например клетки в организме, живут значительно меньше структуры высшей иерархи — собственно самого организма. Разумеется, что без обмена веществ жизнь не могла бы существовать.

Ряды (1) и (2) представляет перекрывающеюся последовательность однонаправленных триад Николая Боголюбова[8]. Это означает, что процессы внутри каждой иерархии (или подиерархии) с определенным приближением можно считать независимыми от процессов, протекающих в других иерархиях. Однако заметим, что смежные иерархии все же ощутимо взаимодействуют между собой. Эти взаимодействия можно рассматривать в терминах «вариации и селекции» дарвинизма. Принципы теория Ч. Дарвина и А. Уоллеса могут быть распространены на химическую, геологическую и другие составляющие общей эволюции материи.

Закон временных иерархий является обоснованием иерархической термодинамики, математический формализм которой всецело подобен математическому формализму классической термодинамики К. Каратеодори и других классиков[9].

С позиции термодинамики закон временны́х иерархий иногда формулируют следующим образом: «любая живая термодинамическая система на любом термодинамическом уровне в нормальном состоянии, как правило, имеет термостат — окружающую среду, которая характеризуется незначительным изменением средних величин термодинамических параметров»[10]. Данная формулировка фактически подчеркивает, что на всех иерархических уровнях и подуровнях живой системы с некоторым известным приближением работает термодинамика Гиббса[11]. Чем более сильны неравенства (1) и (2), тем ближе используемая модель приближается к точной равновесной термодинамике Гиббса. Опираясь на закон временны́х иерархий иерархическая термодинамика, используя принцип стабильности вещества, определяет направленность биологической эволюции и старения живых существ.

Закон временных иерархий подтверждается многими наблюдаемыми закономерностями. Одной из таких закономерностей является «лимит Хейфлика»[12][13][14], который определяет границу прекращения деления соматических клеток организмов. Другими словами, указанный лимит определяет продолжительность жизни соматических клеток, одной из иерархических структур живого мира. Таким образом, лимит Хейфлика является частным случаем проявления закона временных иерархий, который лежит в основе иерархической термодинамики.

См. также[править]

Источники[править]

  1. ↑ Термодинамика иерархических систем. . Химическая энциклопедия, 4, Большая Российская Энциклопедия, Москва, 1062.
  2. ↑ Гладышев Г. П. Термодинамика и макрокинетика природных иерархических процессов. — М.: Наука, 1988. — 287 с.
  3. ↑ Gladyshev Georgi P. Thermodynamics Theory of the Evolution of Living Beings.- Commack, New York: Nova Science Publishers, Inc.- 1997.- 142 P. Russian: Г. П. Гладышев. Термодинамическая теория эволюции живых существ-М.:"Луч", 1996.-86с.
  4. ↑ Encyclopedia — EoHT, Law of temporal hierarchies
  5. ↑ Encyclopedia StateMaster: История термодинамики (www.statemaster.com)
  6. ↑ Термодинамическая эволюция (www.statemaster.com)
  7. ↑ Gladyshev Georgi P. (1978). On the thermodynamics of biological evolution, Journal of Theoretical Biology, Vol. 75, Issue 4, Dec 21, pp. 425—441 (Preprint, Chernogolovka, Institute of Chem. Phys. Academy of Science of USSR, May, 1977, p. 46).
  8. ↑ Bogolubov N.N., Selected works. Part 1. Dynamical Theory. — New York: Gordon and Breach Science Publishers, 1990.
  9. ↑ Элошвили C. А. (г. Тбилиси, Грузия). О математических основах иерархической термодинамики
  10. ↑ Encyclopedia — EoHT, Law of temporal hierarchies
  11. ↑ Gibbs J.W. The Collected Works of J. Willard Gibbs Thermodynamics. — New York: Longmans, Green and Co., 1928. — Vol. 1, P. 55-349
  12. ↑ Hayflick L,, Moorhead PS (1961). "The serial cultivation of human diploid cell strains", Exp Cell Res. 25 (3): 585–621. doi:10.1016/0014-4827(61)90192-6. PMID 13905658.
  13. ↑ Hayflick L. (1965). "The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains", Exp. Cell Res. 37 (3): 614–636. doi:10.1016/0014-4827(65)90211-9. PMID 14315085.
  14. ↑ Gladyshev G.P., Hayflick Limit - a manifestation of the law of temporal hierarchies

Литература[править]

  • Gladyshev, G. (1997). Thermodynamic Theory of the Evolution of Living Beings. New York: Nova Science Publishers Inc.
  • Гладышев Г. П. Супрамолекулярная термодинамика-Ключ к осознанию явления жизни. Что такое жизнь с точки зрения физико-химика. Издание второе, М — Ижевск. ISBN 59397-21982 (2003)
  • Gladyshev G.P. Hierarchical Thermodynamics: Foundation of Extended Darwinism. Imperial Journal of Interdisciplinary Research (IJIR) — February 2017
  • Gladyshev G.P. Hierarchical thermodynamics explains the origin of life and its evolution, Norwegian Journal of development of the International Science, No 17/2018, pp. 27-35. ISSN 3453-9875
  • Gladyshev G.P. J Thermodyn Catal 2017, 8: 2 DOI: 10,4172 / 2157-7544.100018. Life — A Complex Spontaneous Process Takes Place against the Background of Non-Spontaneous Processes Initiated by the Environment
  • Харитонов Ю. Я. Физическая химия, Министерство образования и науки РФ, Москва, издательская группа «ГЭОТАР-Медиа», 2013 г. Гл. 4. Универсальные законы. Неравновесная термодинамика. Закон временных иерархий Гладышева, с. 118
  • Gladyshev G.P. Nature Tends to Maximum Stability of Objects in all Matter Hierarchies. Imperial Journal of Interdisciplinary Research (IJIR) Vol-3, Issue-3, 2017
  • Gibbs J.W. The Collected Works of J. Willard Gibbs Thermodynamics. — New York: Longmans, Green and Co., 1928. — Vol. 1, P. 55-349
  • Goldfein M.D. and Ivanov A.V. Modern concepts of natural science, Nova Science Pub Inc; UK ed. edition (May 1, 2013)
  • Козлов Г. В., Новиков В. У. Кластерная модель аморфного состояния полимеров (рус.) // Успехи физических наук. — Т. 171, № 7. — С. 717—764
  • Yuri S. Lipatov, Book Review «G.P. Gladyshev, Thermodynamic Theory of the Evolution of Life Forms», J Biol Phys . 1997 г .; 23 (2): 129—131
  • Ершов Ю. А. Термодинамика квазиравновесий в биологических системах. Итоги науки и техники, Серия: Химическая термодинамика и равновесия, Том 5, с. 1-140. Государственный комитет по науке и технике — Академия наук СССР — Всесоюзный институт научной и технической информации. Москва, 1983, 1-8039.
  • Элошвили C. А. (г. Тбилиси, Грузия). О математических основах иерархической термодинамики
  • El-Diasty. F., (2011). Origin of Order: Emergence and Evolution of Biological Organization as a Problem in Thermal Physics. Advances in Life Sciences, 1, 30-39
  • Зуев Ю. Ф. Релятивно-иерархический критерий в определении границы живого и неживого // Живое и неживое. Вещественные и энергетические взаимодействия: материалы Первого тихоокеанского международного симпозиума. г. Владивосток: 23-24 октября 2008 г. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2008, — 132 с.
  • Зуев Юрий. Принцип иерархической относительности: 23 века пути от Платона к Аристотелю — к новому решению основного вопроса философии. LAMBERT Academic Publishing Omni Scriptum GmbH & Co. KG. ISBN 978-3-659-47125-4.
  • Беседа с доктором химических наук Г.П. Гладышевым. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 1993, том 63, № 3, с. 203.
Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Закон_временных_иерархий&oldid=1599112