ФОРМИРОВАНИЕ НОВОЙ НАУКИ «ИНФО-ТЕРМОДИНАМИКА» НА ОСНОВЕ НЕГЭНТРОПИИ ШРЕДИНГЕРА

1. МЕЧТА ЧЕЛОВЕЧЕСТВА: БЕСПЛАТНАЯ, ДОСТУПНАЯ ВСЮДУ ЭНЕРГИИ

 

Развитие человеческой цивилизации неразрывно связано с растущим потреблением энергии. На протяжении тысячелетий алхимики занимались поисками бессмертия и вечного двигателя. После того, как патентные ведомства прекратили рассматривать устройства с КПД выше 100%, лишь отдельные   фанатики-изобретатели не оставили надежды создать вечный двигатель. Интересы изобретательского сообщества сместились в сторону разработки устройств “overunity”, способных производить «сверхединичную» энергию (КПД выше 100%) без нарушения закона сохранения энергии.

Исходной является цель получения энергии не в изолированной системе, а из какого-либо пока ещё неизвестного космического источника. Разработку устройств, работающих на этом принципе, уже нельзя квалифицировать как проектирование вечных двигателей.

Популярность этого направления среди изобретателей непрерывно возрастает. В США ежегодно проводятся научно-практические конференции (Energy Science and Technology Conferences), собирающие по 150 - 200 изобретателей и потенциальных покупателей устройств “overunity". Участники делятся опытом, показывают видео и проводят презентации работающих энергетических устройств, претендующих на достижение значений КПД существенно выше 100%.

В Интернете достаточно запросить “overunity” или “free energy”, чтобы увидеть большое количество сообщений о положительных результатах с показом подтверждающих видео. Однако, большинство сообщений не вызывает доверия. Авторы дают только визуальную информацию, без представления количественных данных. Встречаются и откровенные мистификации. Лишь немногие устройства пригодны для полноценного анализа действующих сил и взаимосвязей. В этом смысле особенно интересны механические устройств, хотя и в этом случае, далеко не всегда удается объяснить физическую природу эффекта «overunity».       

Создается впечатление, что четырех фундаментальных силовых взаимодействий (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое ядерные взаимодействия) недостаточно для понимания и объяснения всех энергетических явлений и процессов. Крепнет уверенность, что энергетические процессы чувствительны к информацилнным воздействиям. Нужны убедительные эксперименты.

Действительно, если Первое начало термодинамики охватывает только превращения энергии, то главным предметом Второго начала является энтропия – расчетная величина, имеющая информационную природу.

Информационный аспект энтропии содержит много непонятного и непознанного. Несмотря на бурное развитие информационных технологий и создание искусственного интеллццекта, в науке отсутствует общепринятое определение понятия «информация». 

При изучении информационных воздействий, мы придерживаемся трактовки, что информация – это свойство (способность) живых и неживых систем   изменять направление и скорость энергетических потоков без изменения величины энергии.

Ощущается необходимость определить научную границу возможности получать энергию без расхода собственной энергии. Кратко говоря, нужно определить возможность создания устройств «0VTRZERO».

В термодинамике информационный фактор (энтропия) выполняет функции аттрактора, без приложения силы, притягивающего неравновесные состояния к состоянию с максимальной величиной энтропии.

В принципе, термодинамика не запрещает создания устройства «OVERZERO» для бесплатного получения энергии из внешних источников. Наша работа показывает, что для этого необходимо и достаточно использовать в качестве аттрактора негэнтропию Шредингера.      

Согласно Второму началу термодинамики, равновесная система компенсирует прирост энтропии, передавая другим системам часть своей энергии (т.е. совершая работу без приложения силы).       

Нами показано, что в случае прироста негэнтропии, компенсация должна осуществляется путем самопроизвольного поступления и усвоения энергии из других систем без расхода собственной энергии [1].   

Таким образом, в термодинамике, в отличие от механики, направление потока энергии определяет не механическая сила, а информационное воздействие аттракторов (энтропии или негэнтропии).

Цель нашей статьи – привлечь внимание научной и изобретательской общественности к формированию инфо-термодинамики на основе негэнтропии Шредингера. Показана перспективность новой науки как для изобретения разнообразных устройств «OVERZERO», так и для решения сложных научных проблем, к которым нет подхода без учета фундаментальной роли негэртропии в системе Мироздания.

2.  НЕГЭНТРОПИЯ ШРЕДИНГЕРА

В 1943 г. Эрвин Шредингер, один из основателей квантовой физики, сделал попытку ввести в биофизику и термодинамику термин «негэнтропия» для обозначения информационного антагониста энтропии [2].

Негэнтропия, в отличие от энтропии, имеет отрицательный знак и конечную величину даже при нулевом значении энтропии (т.е. при T = 0 K). Энтропия является расчетной физической величиной, свойством, характеризующим хаотичность и беспорядок в термодинамической системе. Негэнтропия также является расчетной физической величиной и свойством системы, но характеризует сложность взаимосвязей, причинно-следственных отношений и способность системы к самоорганизации.

Распространенное мнение, что негэнтропия – это всего лишь уменьшение энтропии в некоторых статистических распределениях, не согласуется с представлениями Шредингера об особой роли негэнтропии в системе Мироздания.

По Шредингеру, негэнтропия образуется в организме животных одновременно с энтропией в ходе биохимических реакций переваривания пищи. Энтропия выводится из организма в виде теплоты и отходов метаболизма. Негэнтропия остается в организме, ориентируя процессы клеточного метаболизма в направлении повышения жизнеспособности и информационной сложности организма.

Негэнтропия имеет свойства свободной от носителя информации и статус фундаментальной основы жизни, как физического процесса. По Шредингеру, ценность пищи определяется, прежде всего, не калориями и не атомами необходимых веществ, а способностью служить источником негэнтропии. Дефицит негэнтропии в организме приводит к нарушениям клеточного обмена веществ, является причиной снижения иммунитета. Как следствие, для преодоления возрастных заболеваний и замедления старения следует повышать содержание негэнтропии во всех клетках организма.

Современники Шредингера скептически встретили идею негэнтропии. Главным аргументом против негэнтропии служила её несовместимость с классической (равновесной) термодинамикой. Но возникли и другие сомнения.

Если различие только в знаках энтропии и негэнтропии, то почему нет аннигиляции противоположных сущностей?

Если негэнтропия возникает только при переваривании пищи, то как она могла инициировать возникновение живых существ из неживой материи?    

Шредингер не дал ответов на подобные вопросы. Не было пояснений и относительно физической размерности негэнтропии.

Исследования спонтанных процессов показали [3], что негэнтропия имеет размерность производной высшего порядка (третьей и выше) от энергии по времени. По своей природе, энтропия является статической величиной, тогда как негэнтропия – динамическая величина. Аннигиляция невозможна вследствие различия размерностей. Различие знаков энтропии и негэнтропии характеризует различие информационного смысла этих понятий.

Выдающийся физик и философ, Леон Бриллюэн, отрицал наличие смысла в идее Шредингера, поскольку был убежден, что негэннтропия Шредингера противоречит Второму началу термодинамики [4, 5]. Бриллюэн предлагает своё объяснение способности живых существ поддерживать в организме низкий уровень энтропии.

Всё очень просто: часть свободной энергии, образовавшейся при переваривании пищи, расходуется на уменьшение энтропии в организме. Это соответствует смыслу Второго закона термодинамики. В этой ситуации, понятие негэнтропии кажется излишним. Но, если вдуматься, Бриллюэн предполагает, что свободная энергия способна диспропорционировать на две компоненты, одна из которых уменьшает энтропию, а другая увеличивает. Получается, что предположение Бриллюэна совпадает по смыслу с идеей Шредингера. Различие только в терминологии.

Заметим, что Бриллюэн предложил также использовать термин «негэнтропия» в ограниченном смысле (для описания уменьшения энтропии в некоторых статистических распределениях). Поэтому, в работах разных авторов, смысл термина «негэнтропия» может быть различным.

Позднее, в 1983, в поддержку существования негэнтропии Шредингера, появился новый теоретический аргумент: S-теорема Ю.Л. Климонтовича [6]. S-теорема показывает, что без участия негэнтропии была бы невозможна материализация Вселенной из равновесного физического вакуума. Проще говоря, не состоялся бы Большой взрыв, породивший Вселенную. Основополагающая роль негэнтропии в системе Мироздания получила теоретическое обоснование. Но совместимость негэнтропии Шредингера с энтропией и Вторым началом термодинамики требует убедительного объяснения и экспериментального доказательства.

3.  НЕГЭНТРОПИЯ КАК ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АТТРАКТОР

Игнорируя негэнтропию, современники Шредингера оказались неготовыми к кардинальному изменению информационного содержания термодинамики при переходе от статики к динамике энергетических превращений.

Включение негэнтропии Шредингера в сферу термодинамических понятий приводит к изменению предмета научного исследования.

Предметом классической (равновесной) термодинамики являются превращения энергии из одного вида в другой (например, превращение тепловой энергии в механическую).

 По Максвеллу, виды энергии различаются по степени организованности. Механическая энергия – пример организованной энергии. Тепловая энергия является хаотической, неорганизованной. Для математического описания информационного различия между видами энергии используется понятие энтропии. Энтропия обладает физико-математическими свойствами термодинамической функции состояния и является мерой хаоса, беспорядка и вероятностей в исследуемой системе.

Увеличение энтропии в ходе самопроизвольных процессов отображает мировую тенденцию к деградации, упадку, разрушению. Неравновесные системы стремятся перейти в равновесное состояние с максимальным значением энтропии. В такой трактовке, энтропия предстает в виде термодинамического аттрактора, притягивающего неравновесные состояния к максимальному значению энтропии и отталкивающего энергию. В философском плане, аттракторы структурируют материю и сознание, формируя единство и борьбу противоположностей (добро и зло, жизнь и смерть, свет и тьма, хаос и порядок и т.п.). 

Такое единство называется дуализмом понятий. Понятие энтропии занимало и занимает особое положение в системе научного мировоззрения, поскольку не имело и пока еще не имеет явного научно признанного антагониста.

Концепция негэнтропии Шредингбра вносит в термодинамику дуализм, что в корне изменяет ситуацию. В рассмотрение входит неизвестный ранее аттрактор, притягивающий неравновесные состояния к максимальному значению негэнтропи и, как следствие, притягивать энергию из других смстем.

Изучение и техническое освоение способов производства и потребления негэнтропии неизбежно станет одним из самых актуальных направлений во многих научно-технических приложениях. 

Осознание фундаментальной роли негэнтропийного аттрактора в системе Мироздания поможет найти решение многих загадок на Земле и в космосе, от египетских пирамид до ускоренного расширения Вселенной.

4. ПОЛУЧЕНИЕ ЭНЕРГИИ КАК КОИПЕНСАЦИИ ПРИРОСТА НЕГЭНТРОПИИ

Уравнения равновесной термодинамики с положительной энтропией несовместимы с динамической негэнтропией, в размерность которой входит время. Однако, Второе начало термодинамики охватывает любые процессы (равновесные, неравновесные, спонтанные и вынужденные).  В литературе можно найти более 20 формулировок Второго начала, акценты в которых несколько смещены с учетом решаемых задач. В нашем случае, наиболее подходящей формулировкой является следующая:

Прирост энтропии в равновесной системе требует энергетической компенсации в форме совершения работы по передаче энергии в другие системы.

Для изобарно-изотермической системы, это положение можно записать в виде равенства:

                             +TΔS = - ΔG;                                                                                (1)

Умножим обе части уравнения на (-1) и посмотрим, что получилось:

                           (-TΔS) = + ΔG;                                                                              (2)

Равенство (1) не нарушилось, но смысл уравнения существенно расширился. Прирост положительной энтропии превратился в прирост отрицательной энтропии, т.е. в прирост негэнтропии Шредингера.

В уравнении (2) совмещены величины прироста негэнтропии и энергетической компенсации этого прироста.

Совместимость негэнтропии Шредингера и Второго начала термодинамики доказана.

Суть Второго начала термодинамики становится предельно ясной.

В природе имеются два аттрактора: энтропия отталкивает энергию, а негэнтропия притягивает энергию. К фундаментальному дуализму знаков электрических зарядов и магнитных полюсов добавился дуализм термодинамических        аппракторов.

Энтропия и негэнтропия математически воспринимаются как равноправные физические сущности, аттракторы, каждый из которых, может стать доминирующим при определенных внешних условиях. Соответственно, могут существовать Вселенные, в которых доминирующим аттрактором является энтропия (например, наша Вселенная). Но, в принципе, могут существовать миры, в которых доминирует негэнтропия. Такой мир похож на Солярис Станислава Лема.

Уравнение (2) предсказывает неизвестное ранее и кажущееся невероятным явление: компенсация прироста негэнтропии происходит путем притягивания

энергии из внешних источников.

Негэнтропия, поступившая в систему в достаточно большом количестве, функционирует как аттрактор с изменённым направлением хода времени. Действительно, вместо обычного хода времени в сторону уменьшения энергии и повышения энтропии, в испытуемой системе устанавливается локальное время, направленное в сторону повышения энергии и уменьшения энтропии.  Поступление и усвоение энергии продолжается до установления равновесного состояния с негэнтропийным аттрактором. Получение ‘энергии без расхода собственной энергии можно использовать для идентификации наличия негэнтропии.

Возникает очень интересный и важный вопрос об источнике получаемой энергии. Наиболее вероятными источниками энергии являются системы, которые должны совершать работу для компенсации прироста энтропии. Можно предсказать, что в любом случае усвоенная энергия окажется совместимой с природой исследуемой системы. В электрохимическом аккумуляторе будет накапливаться электрическая энергия, а в химической системе – энергия химических связей. Теоретически возможен вариант, вытекающий как следствие из S-теоремы Климонтовича: энергия может поступать в испытуемую систему даже из физического вакуума. На практике, наиболее вероятным источником усвоенной энергии являются локальные изменения метрики континуума пространства-времени.

В литературе не удалось найти публикаций, ставящих под сомнение наш приоритет в установлении неизвестной ранее закономерности, заключающейся в том, что для получения энергии из внешних источников без расхода собственной энергии необходимо ввести в равновесную физико-химическую систему достаточное количество негэнтропии Шредингера.

В соответствие с авторским правом на научные открытия, предлагаем название для установленной нами неизвестной ранее закономерности – Принцип Вадима Маслова.

5. ОСНОВЫ ИНФО-ТЕРМОДИНАМИКИ

По Шредингеру, энтропия и негэнтропия образуются одновременно в ходе биохимических реакций переваривания пищи. Однако, в равновесной термодинамике не нашлось энергии, необходимой для образования негэнтропии.         

Господствует мнение, что в спонтанных неэргодических процессах, в которых не выполняется эргодическая теорема статистической физики, определенная доля свободной энергии пропадает бесследно. Это обстоятельство ставит под сомнение закон сохранения энергии.

Академик М.А. Леонтович выдвинул предположение [7], что неэргодическая система совершает работу против сил гипотетического дополнительного поля. Неэргодическая система, дополненная энергетическим полем, становится частью расширенной эргодической системы. В ходе спонтанного процесса потенциал неравновесной системы уменьшается, а потенциальная энергия дополнительного поля увеличивается. Закон сохранения энергии выполнен.

В нашем понимании, реальным физическим прототипом дополнительного поля Леонтовича может быть только поле негэнтропии Шредингера.  Как следствие, получают решение сразу две застарелые проблемы, блокировавшие развитие неравновесной термодинамики на протяжении 80 лет:

А) Во-первых, в уравнениях термодинамики спонтанных процессов нашлось, наконец, место для негэнтропии Шредингера.

Б) Во-вторых, исчерпывающее объяснение получила «необъяснимая» потеря энергии в ходе так называемых неэргодических процессов. Проблема неэргодических потерь энергии снята с повестки дня.

Ожидаемые свойства негэнтропийного поля хорошо коррелируют со свойствами морфогенетического поля Шелдрейка [8].

Одновременное образование энтропии и негэнтропии, предсказанное Шредингером, можно записать в виде уравнения диспропорционирования свободной энергии с образованием двух продуктов, содержащих негэнтропию и энтропию, соответственно:     

− А_{max =} ΔΦ – TΔS,                                                                         (3)

где   А_max - максимальная работоспособность;

Φ – потенциал неравновесного состояния; обладает свойствами функции состояния и зависит от величины негэнтропии Шредингера;

S - энтропия.

Все неравновесные системы самопроизвольно эволюционируют во времени. Поэтому в термодинамику развивающихся систем необходимо ввести понятие времени. Время по Ньютону и время по Эйнштейну не могут быть использованы, так как не обладают свойствами функции состояния. Пригожин [9] считал необходимым использовать оператор времени, совместимый со Вторым началом термодинамики.

Разработанный нами оператор времени получил название «термодинпмическое время» [3] и обозначается греческой буквой «тау» (Τ). Термодинамическое время численно равно конечному отрезку времени, отделяющему данное неравновесное состояние от равновесия или от метастабильного состояния. Термодинамическое время имеет смысл собственного времени (времени существования) неравновесной системы) и отсчитывается в обратном направлении относительно хода астрономического времени.

В равновесном или в метастабильном состоянии, термодинамическое время Τ = 0.

Из числа достоинств термодинамического времени следует отметить возможность производить отсчет времени независимо от физической природы аттрактора, хотя в случае доминирования негэнтропийного аттрактора наблюдается локальное изменение направления хода времени.

Потенциал неравновесного состояния (Φ) и термодинамическое время (τ) определены экстремально. Других независимых переменных, управляющих процессом развития системы, не имеется [3]. Уравнение семейства энергетических траекторий спонтанного процесса можно получить решением дифференциального уравнения, в котором дифференциал потенциала неравновесного состояния принят тождественным дифференциалу от производной по термодинамическому времени (n)-го порядка этого же потенциала при условии, что производная (n+1)-го порядка есть величина постоянная, т.е. Φ⁽ⁿ⁺¹⁾ = const.

Следовательно, в нашей модели равновесного состояния все производные равны нулю, кроме Φ⁽ⁿ⁺¹⁾, сохраняющей постоянное значение.

Записываем дифференциальное уравнение

dΦ = dZ(Φ⁽ⁿ⁾)                                                                                 (4)

и решаем его с использованием известного соотношения для последовательных производных. После интегрирования получаем в качестве конечного результата семейство разрешенных траекторий самопроизвольного процесса в виде степенных функций общего вида:

 

-ΔΦ = Φ⁽ⁿ⁺¹⁾ ∙ τⁿ⁺¹ / (n + 1)!_,                                                                  (5)

где n = 1, 2, 3... – диссипативный порядок траектории, численное значение которого в каждом случае подлежит экспериментальному определению.

Уравнение (5) мы назвали уравнением развития. Негэнтропия Шредингера представлена множителем   Φ⁽ⁿ⁺¹⁾ . Термодинамическое время τⁿ⁺¹  является интегрирующим множителем.

В самопроизвольных процессах реализуются только те траектории, которые удовлетворяют уравнениям (5).

Уравнение (5) указывают на существование фундаментального запрета на произволье формы энергетических траекторий в спонтанных процессах.

Оно выведено дедуктивным методом, исходя из физических и математических положений высочайшей общности, без использования гипотетических физико-молекулярных моделей и пригодно для описания любых самопроизвольных диссипативных процессов, независимо от их энергетической природы, а также от вещественного состава, линейных размеров, геометрической формы и внутренней структуры исследуемой системы.

Как следствие, динамические уравнения развития, содержащие только две независимые переменные (негэнтропию Шредингера и термодинамическое время), имеют очень широкую сферу применения. Ниже, в следующем разделе, показана возможность вывода уравнения ускоренного расширения Вселенной.

В свете S-теоремы Климонтовича, фундаментальная роль негэнтропии в системе Мироздания кажется очевидной.  Создается впечатление, что будущее Вселенной (тепловая смерть или развитие с повышением информационной сложности) зависит от того, какой аттрактор будет доминировать – энтропия или негэнтропия.   

Абсолютные величины энтропии и негэнтропии неизвестны. Однако, из теории инфо-термодинамики следует, что соотношение расходов энергии на создание негэнтропии и энтропи описывается простой формулой:

−ΔΦ / TΔS  = n/2,                                                                             (6)

где (−ΔΦ) - негэнтропийная компонента диссипации энергии. TΔS - энтропийная компонента диссипации.

В равновесной термодинамике отсутствует термин «диссипативный порядок процесса», обозначаемый латинской буквой (n).

Приведем примеры процессов различного диссипативного порядка:

Процесс диссипации энергии фотонов («красное смещение») характеризуется значением n = 0. Соответственно, негэнтропийная компонента (–ΔΦ) = 0.

Аномальное торможение аппаратов «Пионер» в космическом вакууме происходит при постоянном значении второй производной по времени [10].  Следовательно, «аномальное торможение аппаратов в вакууме» является процессом первого диссипативного порядка (n = 1). Доля негэнтропийной компоненты равна 33.3%.

В случае химических реакций и механического движения без трения  n = 2. Доля негэнтропийной компоненты равна 50%. Механическое движение с трением (эксперимент с маховиком) характеризуется значением  n = 3. Доля негэнтропийной компоненты равна 60%.   

Обработка данных Зотина А.И. и Зотина А.А. [11] показала, что процесс эволюции животного мира характеризуется значением n = 3.

Доля негэнтропийной компоненты диссипации равна 60%. Поэтому, на протяжении 600 миллионов лет, эволюция животного мира сохраняет устойчивую тенденцию как к повышению структурно-информационной сложности организмов, так и к увеличению их удельного энергопотребления.

В отличие от равновесной термодинамики и от термодинамики стационарных неравновесных процессов Онзагера-Пригожина (в которых информационное воздействие на процесс оказывает только энтропия), в рамках инфо-термодинамики информационное воздействие на энергетические процессы оказывают сразу два аттрактора.

Соответственно, инфо-термодинамика количественно описывает, объясняет и прогнозирует самопроизвольные энергетические процессы, которые, с точки зрения предшествующих наук, кажутся невозможными.

Инфо-термодинамика открывает путь к решению важнейших проблем современной физики, которые условно обозначены терминами «темная энергия» и «темная материя». Наши исследования приводят к выводу, что под названием «тёмная энергия» просматривается негэнтропия Шредингера.

6.  РАЗГАДКА «ТЁМНОЙ ЭНЕРГИИ»

Открытие ускоренного расширения Вселенной удостоено Нобелевской премии в 2011 г., но причина этого явления, условно названная «темной энергией», остается неизвестной. Ускоренное расширение не следует ни из теории относительности А. Эйнштейна, ни из теории Большого взрыва.

В представлениях об эволюции Вселенной возник клубок противоречий.

Предложено много гипотетических моделей ускоренного расширения, но ни одна не привела к количественной формулировке, пригодной как для объяснения астрофизических наблюдений, так и для экспериментальной проверки в земных лабораториях.

Согласно нашей гипотезе, темная энергия – это негэнтропия Шредингера. Негэнтропийный аттрактор может доминировать при достижении порогового содержания негэнтропии в информационном поле Вселенной (более 50%). Энергия расширения – это энергетическая компенсация прироста негэнтропии, поступающая из скрытых энергоресурсов Вселенной (из физического вакуума).       

Таким образом, сформулированная в Разделе 4 закономерность получения энергии из внешних источников без расхода собственной энергии реализуется даже в космическом масштабе. Вывод уравнения ускоренного расширения раскрывает неизвестную ране взаимосвязь прироста негэнтропии с увеличением постоянной Хаббла.

Энергия, полученная в качестве компенсации прироста негэнтропии, совершает работу против сил гравитации. Возникает ускоренное расширение Вселенной в целом и отдельных её областей. Дополнительная энергия, нарушающая картину гравитационного равновесия, производит эффект, известный под названием «темная материя».

Для вывода уравнения ускоренного расширения Вселенной используем уравнение развития (5).

Для случая самопроизвольного выхода поля негэнтропии из метастабильного состояния, принимаем нормировку Φ_ms = 0, где Φ_ms – термодинамический потенциал метастабильного состояния поля негэнтропии.

Ход ускоренного расширения будем отслеживать по изменению энтропии. 

На основании соотношения (6), подставляем в (5) энтропийную компоненту диссипации. Уравнение (5) приобретает вид

TΔS = 2Φ⁽ⁿ⁺¹⁾ ∙ τⁿ⁺¹/n(n+1)!_,                                                                    (7)

Здесь    τ = (t_ms − t) - термодинамическое время.

t_{imes. -  константа, имеющая смысл возраста Вселенной;}

t – заданный момент времени при обратном отсчете в миллиардах лет от текущего момента времени t  = 0;

ΔS - прирост энтропии Вселенной при ускоренном расширении.

Поскольку неравновесность и структура системы уже учтены функциями состояния τ и Φ, то для описания прироста энтропии ΔS можно использовать известное термодинамическое уравнение для адиабатического расширения идеального газа в вакуум:                     

ΔS  = Nk ∙ ln V = const ∙ ln r,                                                                    (8)

где   k   - постоянная Больцмана;  N   - число частиц в системе; V -  объем;  r   - характерный линейный размер системы.

Заметим, что наша модель расширения газа работает при доминированиям негэнтропийного аттрактора, т.е. при отрицательном знаке энтропии и при обратном направлении локального хода времени. Проще говоря, последовательность отсчетов энтропии должна соответствовать обратному направлению локального хода времени. Далее, подставляем (8) в (7), дифференцируем и после перестановки получаем:

(dr/r)∙(1/dt)  =  const ∙ (t_ms  - t)ⁿ,                                                               (9)

Замечаем, что левая часть уравнения (9) совпадает с одной из формулировок закона Хаббла,

H = (a⁽¹⁾ / a),                                                                              (10)

где  a -{\displaystyle a}-   масштабный фактор, зависящий только от времени; 

{\textstyle {\dot {a}}}a⁽¹⁾ - его производная по времени.                                     

Подстановка закона Хаббла в уравнение (9) приводит к искомому уравнению ускоренного расширения Вселенной:

H_τ =  μ* ∙(t_ms  - t)ⁿ                                                                       (11)

где H_τ  - постоянная Хаббла, зависящая от  возраста поля негэнтропии.

μ* = const - константа ускоренного расширения Вселенной, численное значение которой подлежит определению на основе астрономических наблюдений.

n – диссипативный порядок. Предполагаемое значение: n ≥ 2.

Более основательные суждения будут возможны, когда накопятся астрономические данные относительно распределения скорости расширения по отдельным областям Вселенной.

Добавим несколько слов об интересной аналогии, которая стала очевидной благодаря инфо-термодинамике.

По нашей гипотезе, ускоренное расширение в явном виде, начинается после того, как потенциальная энергия поля негэнтропии достигает некоторой пороговой величины и начинает выходить из метастабильного состояния. Формально, это похоже на возникновение и формирование ткани эмбриона в белковой плазме яйца.

В книге [3, Рис. 4.2.2] показано, что развитие эмбриона человека (увеличение веса и размеров) идет по траекториям 2-го диссипативного порядка с ускорением производства энтропии и негэнтропии. Совпадение энергетических траекторий ускоренного расширения Вселенной и развития эмбриона не кажется абсурдным, т.к. является следствием высокой общности уравнения (5). Возникает предположение, что Большой взрыв имеет не энергетическую, а генетическую природу. S-теорема Климонтовича приводит к аналогии прироста негэнтропии перед Большим взрывом с моментом оплодотворения яйца. Глубокое изучение физического и философского смысла отмеченной аналогии позволит улучшить понимание направления развития информационной и функциональной структуры Вселенной.

7. ЭКСПЕРИМЕНТ: КОМПЕНСАЦИЯ ПРИРОСТА НЕГЭНТРОПИИ ПОЛУЧЕНА   В ФОРМЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Уравнение (5) было использовано нами для обработки экспериментальных данных, относящихся к спонтанным процессам в физических, химических и биологических системах. Во всех случаях результаты экспериментов полностью согласуются с теорией. Например, самопроизвольное уменьшение кинетической энергии свободно вращающегося маховика с точностью до 2% совпало с теоретической траекторией 3-го диссипативного порядка [3]. Этот результат очень важен, поскольку доказывает, что теория охватывает не только химическую кинетику и движение без трения, но и механическое движение с трением.

Возникла необходимость разработать и осуществить обобщающий эксперимент. Нужен простой и общепонятный эксперимент с получением экологически чистой энергии из неисчерпаемого источника.

Более 100 лет назад, Никола Тесла демонстрировал публике свой электромобиль и объяснял, что получает электрическую энергию путем охлаждения мирового эфира. До сих пор никто не смог повторить и объяснить изобретение Николы Тесла.

После появления теории относительности А. Эйнштейна, наука отказалась от понятия «мировой эфир». Надежда на получение энергии из мирового эфира уже не имеет научного обоснования.

Нам удалось обнаружить другой неисчерпаемый источник энергии. Мы опираемся на исследование А.А. Власова о существовании в природе движения трех видов [12].

По классификации А.А. Власова, движения 3-го рода отличаются от движений в механике Ньютона тем, что совершаются в результате изменения метрики пространства-времени без приложения силы. В науке и технике движения 3-рода хорошо известны, но изучаются независимо одно от другого. Примерами могут служить явления преломления света в оптике, катализ в химии, искривление траектории движения электрического заряда при наложении магнитного поля в электротехнике.

По А.А. Власову, общей причиной этих разнообразных движений является локальное изменение метрики континуума пространства-времени. Причина изменения метрики не рассматривалась. Наши исследования приводят к предположению, что   причиной движений 3-го рода следует считать спонтанную реализацию принципа получения энергии из внешних источников без расхода собственной энергии. Иными словами, предполагаем, что универсальной первопричиной движений 3-го рода является информационное воздействие.

Выбор испытуемой системы

С точки зрения обеспечения точного и объективного контроля хода эксперимента, наиболее удобным видом энергии является электрическая. Поэтому наиболее подходящими для показательных экспериментов по энергетической компенсации прироста негэнтропии были признаны электрохимические системы.

Источник негэнтропии

Повышенным содержанием негэнтропии в мире доминирующего энтропийного аттрактора обладают живые организмы и продукты творческой деятельности человека (например, изобретения и предметы изобразительного искусства). В качестве источника негэнтропии нами выбраны графические изображения, как не оказывающие побочного энергетического воздействия на испытуемую систему. Удобным и достаточно эффективным источником негэнтропии оказался орнамент собственной разработки, получивший название «Удовлетворение» (Satisfaction), защищенный знаком авторского права. Способ получения графических источников негэнтропии не разглашается по причине патентования.

Фрагмент орнамента показан на Рис. 1.                                         

Рисунок. 1. Орнамент «УДОВЛЕТВОРЕНИЕ / SATISFACTION» - первое из созданных нами изображений, способных изменять метрику пространства-времени в объёме испытуемой системы

Изображение, содержащее негэнтропию, выполняет функции графического процессора, запускающего работу негэнтропийного аттрактора в объеме испытуемой системы, обеспечивающего усвоение химической энергии, поступающей из неизвестного источника, и управление ходом возникающих химических реакций.

Заметим, что электронные цифровые процессоры не способны локально изменять метрику континуума пространства-времени.

Энергетическая компенсация прироста негэнтропии

Теоретически предсказанную компенсацию прироста негэнтропии наблюдали в виде самопроизвольной подзарядки разряженных батареек на интервалах времени от 1 часа до трех недель. Батарейки находились вблизи (1–3 см) или в контакте с орнаментом «Удовлетворение». Процесс самопроизвольной подзарядки контролировали по приросту разности потенциалов на полюсах батареек в отсутствие внешних источников тока или электромагнитных полей.

Батарейки находились в плоской картонной коробке, обклеенной изнутри изображением орнамента черного цвета. Хорошая воспроизводимость результатов наблюдалась в опытах с перезаряжаемыми батарейками NoMEM (размер АА) с номинальным напряжением 1,2 В, предварительно разряженных до 0,5 В.

При увеличении продолжительности контакта с орнаментом, напряжение батареек повышалось, достигая некоторой предельной величины (всегда ниже паспортного значения для данного типа батареек).

В качестве измерительного прибора использован цифровой мультиметр Autoranging Digital Multimeter DT 922.

В диапазоне измерений 0 - 4 В, ошибка не превышала 1,2%.   

Наблюдаемое повышение напряжения батареек в отсутствие внешних источников тока свидетельствует о самопроизвольном протекании процесса энергетической компенсации прироста негэнтропии в содержимом батареек.

Полученный результат подтверждает правильность теоретического предсказания. Типичные параметры подзарядки приведены в Табл. 1.

Таблица 1.

Динамика самопроизвольной подзарядки батареек (напряжение, В)

Время (ч)	0	4	14	24	96	600
U1	0,552	0,682	0,713	0,717	0,725	0,741
U2	0,554	0,699	0,745	0,755	0,755	0.754

 

Согласно данным Табл. 1, напряжение батареек № 1 и 2 возросло на 0,189 В и 0,200 В, соответственно. Эти данные свидетельствуют о существовании неизвестного ранее явления самопроизвольной подзарядки батареек при информационном воздействии со стороны графического источника негэнтропии. Явление можно использовать для идентификации наличия негэнтропии.

Однако, для оценки потенциала информационного воздействия орнамента «Удовлетворение», необходимо определить предельное, максимально возможное, значение напряжения, которое может быть достигнуто с помощью данного орнамента.

Самое высокое значение напряжения показала батарейка TRONIC ENERGY 2300 (Ni-MH. 1.2 V. 2300 mAh. AA. Rechargeable battery. Напряжение увеличилось от значения 0,077 В до 0,922 В.

Следовательно, в качестве первой оценки, величина потенциала информационного воздействия орнамента «Удовлетворение» имеет значение не ниже 0,92 эВ.

Как известно, для химических связей в органических соединениях характерны значения от 0,1 до 0,5 эВ. Неудивительно, что орнамент «Удовлетворение» оказывает заметное положительное воздействие на вкус пищевых продуктов и на состояние организма человека.

8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Новые научные результаты

• Создана теоретическая и экспериментальная основа новой науки, названной «инфо-термодинамика», главным понятием которой является негэнтропия Шредингера. Обсуждение результатов, удовлетворяющих критериям научного открытия, содержится в работах [1, 3, 13].
• Установлено, что Второе начало термодинамики описывает сдвиг энергетического равновесия в результате информационного воздействия на систему, осуществленного в виде прироста энтропии или негэнтропии.
• Установлена неизвестная ранее закономерность: прирост негэнтропии в равновесной системе компенсируется самопроизвольным поступлением в систему энергии из внешних источников без расхода собственной энергии (Принцип Вадима Маслова). Это явление позволяет идентифицировать наличие негэнтропии.         
• Негэнтропия обладает высокой проникающей способностью. Стенки стеклянных сосудов, пластмасса и тонкая стальная жесть не могут препятствовать проникновению негэнтропии.
• Самопроизвольная подзарядка батареек в отсутствие источников тока позволила косвенно оценить величину энергетического потенциала негэнтропийного воздействия со стороны орнамента «Удовлетворение». Максимальное из полученных значений достигает величины 0,92 эВ, т.е. величины порядка энергии химических связей в органических соединениях.

Ближайшие перспективы

Первоочередной задачей является разработка способов изготовления разнообразных источников негэнтропии с обеспечением эффективной патентной защиты. Источники негэнтропии являются новым видом массовой информационной продукции, пригодной для экспорта во все страны мира.

В ближней перспективе можно ожидать, что источники негэнтропии получат применение в производстве новых антибиотиков и других лекарственных препаратов.

В настоящее время, в распоряжении химиков имеются три физических фактора, позволяющих управлять ходом химических реакций (температура, давление и катализаторы). Наши исследования добавили в арсенал фармацевтической химии четвертый универсальный фактор - графический источник негэнтропии Шредингера. К числу преимуществ этого фактора относится простота устройства в сочетании с выполнением функций графического процессора, управляющего самоорганизацией химического синтеза сложных химических соединений.