Б. Зельдович: "Если большие скопления галактик,
содержащие тысячи и более галактик, были известны уже давно,, поскольку они
рельефно выделяются на небесной сфере..., то обнаружение сверхскоплений -
это результат прогресса наблюдательной астрономии за последние десятилетия.
Структура сверхскоплений не могла быть обнаружена, пока изучались фотографии
в звездных атласах, дающих только проекцию положения галактики на небесную
сферу... Узнать истинное положение галактик в пространстве можно, только
построив трехмерную картину...
В последнее время были проведены массовые измерения красных смещений для
более чем 10 тысяч галактик. Используя полученные расстояния до галактик, с
помощью компьютеров были построены трехмерные картины распределения галактик
во Вселенной. Здесь-то ученые и столкнулись с неожиданным результатом...
Подавляющая часть галактик (80-90 процентов) оказалась сконцентрированной в
сильно вытянутые, нитевидные (филаментарные) структуры толщиной менее 30
миллионов световых лет и длиной до 300 миллионов световых лет. Соседние нити
пересекаются между собой, образуя связанную, трехмерную сетчато-ячеистую
структуру... Сверхскопления заполняют малую долю объема всей Вселенной
(около 10 процентов), остальное пространство почти не содержит галактик...
Эту структуру и называют обычно системой сверхскоплений, условно проводя
границу между отдельными сверхскоплениями там, где нити становятся тоньше и
реже".
Кроме сетчато-ячеистых, структура Вселенной включает в себя еще целый ряд
повторяющихся в различных масштабах элементов - широко распространены,
например, спиральные образования: это и молекулы ДНК, и обыкновенная улитка,
и многие галактики, в том числе и наша родина - Млечный Путь. И во всех этих
образованиях проявляются характерные геометрические соотношения - замеченный
еще пифагорейцами принцип симметрии как отражение гармонии мира, единых черт
пространственно-временной организации структур и процессов в природе. В.И.
Вернадский писал: "Древнее стремление научного миросозерцания выразить все в
числах, искание кругом простых числовых отношений проникло в науку из самого
древнего искусства - из музыки... быстро развивалась и укоренялась
музыкальная гармония. Очень скоро и ясно были уловлены простые в ней
соотношения. Через Пифагора и пифагорейцев концепции музыки проникли в науку
и надолго охватили ее. С тех пор искание гармонии... искание числовых
соотношений является основным элементом научной работы". Указывая, что
симметрия пятого порядка специфична для живых объектов, Вернадский напомнил,
что "она определяет один из пяти многогранников, которым Платон и
неопифагорейцы придавали огромное значение в строении мира". Здесь заметим,
что пятиугольник является одним из элементов гипотетического геокристалла.
Исследования многих ученых показали, что в основе симметрии мира лежит
весьма ограниченное количество числовых соотношений, известных с глубокой
древности. В качестве одного лишь примера можно указать на известнейшее
"золотое сечение" - деление единичного отрезка в пропорции, равной числу
1,618, являющемуся, в свою очередь, пределом отношения соседних членов в
удивительно простом и красивом ряду Фибоначчи: 0,1,1,2,3,5,8,13,21...
Примерами природных структур, построенных на этом и небольшом количестве
других соотношений, могут служить и расположение аминокислотных остатков по
ходу белковых спиралей, и расположение швов и наплывов по спирали раковин
моллюсков, и спиральное расположение листьев на побегах лиственных растений
и чешуек у шишек растений хвойных, и пропорции трехчленных кинематических
блоков передних и задних конечностей у млекопитающих, и пропорции в
человеческом теле, и глобально-синхронные земные циклы - прироста деревьев,
урожайности сельскохозяйственных культур, размножения популяции животных, и
симметрия Солнечной системы, выявленная на основе анализа
пространственно-временных параметров планет, и крупномасштабная структура
Вселенной - все это и многое другое укладывается в очень узкие рамки
немногочисленных и простых соотношений: "природа не роскошествует множеством
причин".
Но не только такие, чисто Геометрические черты подобия характеризуют
единство Вселенной - имеются признаки, указывающие на наличие динамической
связности мироздания.
Одним из параметров динамического подобия, характеризующих периодические,
или колебательные процессы, происходящие в природных системах, является так
называемый фликкер-шум, в рассказе о котором я буду пользоваться данными,
приведенными в статье В. Жвирблиса.
Долгое время считали, что природные периодические процессы, вроде бы не
имеющие каких-либо внешних источников модуляции, носят чисто случайный
характер и могут быть определены при помощи понятия "белого шума", то есть
обладают равномерным частотным спектром.
Обычно белый шум, как и любые колебательные процессы, характеризуется так
называемым спектром мощности, представляющим собой график распределения
амплитуды, пропорциональной мощности колебаний, по частоте. Очевидно, что
спектр мощности белого шума выглядит как прямая линия, параллельная оси
частот, говорящая о том, что в белом шуме колебания любой частоты имеют
одинаковую мощность или равновероятны.
С точки зрения теории информации не имеет никакого значения физический
характер колебательного процесса, определяемого как белый шум - к нему
предъявляется лишь одно требование - он должен иметь чисто случайный
характер.
Простейшим из обычно приводимых примеров такого рода процессов является
процедура выбрасывания игральных костей, в которой, при достаточно
многократном повторении демонстрируется ряд чисел, имитирующих белый шум в
самом идеальном виде - в итоге мы получаем равномерный "спектр мощностей",
выраженный в данном случае как равенство чисел всех выброшенных комбинаций
очков.
Эпидемии и землетрясения, изменения погоды и концентрации питательных
веществ в живой клетке - процессы, кажущиеся нам случайными, должны были бы,
как кажется, быть примером распространенности белого шума в природе.
Исследования же показали совершенно другую картину.
Странности начались при прецизионных измерениях теплового белого шума в
электронных приборах. Известно, что в любой электронной схеме помимо
полезного сигнала, имеет место собственный шум, вызываемый тепловым
хаотическим движением атомов и молекул в элементах схемы.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176