ТИПИ АТРИБУТІВ
Перейдемо до класифікації найпоширеніших типів атрибутів, які є предметами вивчення сучасних природничих наук. У першому наближенні можна виокремити примітивні (прості) та комплексні (складні) атрибути, які формуються за допомогою примітивних складових.
До примітивних атрибутів слід віднести ті властивості та відношення, які на рівні сучасних наукових знань неможливо звести до інших атрибутів (рис. 5.7).
Рис. 5.7. Види примітивних атрибутів
Інваріантними властивостями певної реалії, насамперед, вважають атрибути, значення яких з тією або іншою точністю залишаються постійними при зміні оточення та умов існування реалії. Наприклад, такими інваріантними властивостями у фізиці можуть вважатися скалярні величини, які не залежать від системи відліку. Для електрона такими величинами є електричний заряд та маса. При цьому під масою слід розуміти виключно масу спокою, оскільки поняття залежної від швидкості релятивістської маси є хибним і потроху вичавлюється із сучасної фізики попри довгу шкідливу традицію192. Водночас електромагнітне поле, яке оточує електрон, є векторною величиною, а тому його компоненти суттєво залежать від системи відліку193, а також від екранувальних властивостей довкілля194.
У випадку відношень результатом опредметнення та автономного аналізу виступають зв’язки між природними реаліями, як у фізичних теоріях фундаментальних взаємодій елементарних частинок195, або між уявними реаліями, як у математичній теорії відношень196, або між суспільно значущими символами, як у соціологічних теоріях людських взаємин197, або між державами, як у теоріях міжнародних відношень198 тощо. В певному сенсі прикладом такого опредметнення можна вважати перетворення координат при переході до іншої системи відліку, як це робиться в спеціальній та загальній теорії відносності.
Цікаво, що спеціальна теорія акцентує увагу на реляційному характері деяких властивостей фізичних об’єктів, а загальна теорія є своєрідним синтезом реляційного й абсолютного. Саме тому досі точаться суперечки щодо фізичного сенсу величної математичної будівлі загальної теорії відносності, хоча основні експериментальні передбачення теорії справдилися й не викликають заперечень як факти199.Наведемо деякі прості приклади. Очевидно, що розташування в просторі макроскопічної реалії є відношенням між нею та системою відліку, тобто є примітивним відношенням. Натомість швидкість макроскопічної реалії є її комплексним атрибутом, який конструюється з таких її примітивних атрибутів, як зміна її
Рис. 5.8. Види комплексних атрибутів
положення в просторі та відповідний часовий інтервал, за який відбувається ця зміна.
Комплексними атрибутами є складеність, різні стани та структури реалій, а також пов’язані з ними процеси (рис. 5.8). Слід зазначити, що процеси за визначенням відбуваються в часі, а тому можуть бути атрибутами тільки певної сукупності реалій, з урахуванням до того ж умов існування цих реалій, тобто додаткових зовнішніх реалій (за аналогією з термостатом у рівноважній термодинаміці200, який здійснює цілком реальні дії в досить-таки примарний неявний спосіб).
Складеність означає обґрунтоване з експериментальної та/ або теоретичної точки зору виокремлення складників реалії. Деякі складники можуть фізично існувати також і поза відповідною реалією (вільні протони та нейтрони, половина останніх у вільному стані розпадається приблизно за 15 хвилин201), деякі — ні (кварки як складники адронів). Стосовно кварків зазвичай кажуть про конфайнмент (запирання, confinement) кварків у адронах202.
Термін «стан» означає або так звані агрегатні стани203, або певні виокремлені фізичні реалії. В другому значенні цього терміну «стан» визначається як сукупність значень примітивних атрибутів окремої реалії або їх сукупностей у певний момент часу204—206.
Цей стан змінюється або завдяки зовнішній дії на реалію, або внаслідок притаманних їй внутрішніх закономірностей. Наприклад, у ньютонівській механіці кінематичний стан матеріальної точці визначається її просторовою і часовою координатами та швидкістю (або імпульсом). Динамічний стан додатково характеризується силами, які діють на матеріальну точку207. Згідно із нерелятивіст- ською квантовою механікою стан квантової реалії повністю визначається її хвильовою функцією для чистих станів або матрицею густини для змішаних станів208.Стани, зокрема, вивчаються також феноменологічною рівноважною термодинамікою (фактично термостатикою), яка описує загальні атрибути макроскопічних кількостей речовинних реалій при зміні зовнішнього тиску, температури та хімічного складу209. При цім вдається досліджувати різноманіття реалій, виходячи із кількох параметрів та рівнянь стану, які характеризують індивідуальні атрибути кожної речовини. Рівноважну термодинаміку можна узагальнити на ті випадки, коли число макроскопічних термодинамічних параметрів зростає завдяки додатковим специфічним властивостям системи210, наприклад для магнетиків211, надпровідників212, сегнетоелектриків213. Власне, це додаткове узагальнення (ускладнення) з’являється лише тоді, коли спостерігається спонтанна втрата симетрії об’єкта, яка відбувається нижче певної критичної температури фазового переходу. Внаслідок цього виникає нова макроскопічна термодинамічна величина (атрибут стану)— параметр порядку214.
Термодинаміка на відміну від свого мікроскопічного підґрунтя — статистичної фізики215 не цікавиться окремими мікроскопічними складниками речовини, тобто атомами, молекулами, вільними електронами. Натомість вона має справу з такими універсальними атрибутами реальності, як термодинамічні потенціали: внутрішня енергія, ентальпія, вільні енергії Ґібза та Гельм- гольца216. Визначальним атрибутом макроскопічних властивостей речовини, крім внутрішньої енергії, яка визначається законом взаємодії мікрочастинок, є ентропія, яка в термодинаміці є функцією стану системи та мірою необоротності термодинамічних процесів217.
Якщо ж вийти за межі феноменологічного підходу та скористатися принципами і здобутками статистичної фізики й теорії інформації, то ентропія отримує інше, більш глибоке тлумачення218. А саме, ентропія виявляється пропорційною логарифму числа мікроскопічних конфігурацій, коли система знаходиться у певному стані.Підкреслимо, що в системах, де постійно діють значні зовнішні впливи-потоки, система може перебудуватися і перейти в стаціонарний стан, який нічого спільного не має з рівноважним і може бути неоднорідним у просторі та змінним у часі, як зазначалось вище при обговоренні хімічних коливань. Сукупність явищ у подібних станах, де відбувається спонтанна самоорганізація, вивчає міждисциплінарна наука синергетика219, яка розповсюджує свої напрацьовані математичні схеми розв’язання складних нелінійних рівнянь220 на фізичні, хімічні, біологічні та навіть соціальні науки. Ясно, що більшість реалій, про які йшлося, не є сталими в часі, а змінюються за притаманними їм законами та під впливом інших реалій і обставин. На ці виклики неживої й живої природи науковці відповідають побудовою уявлень про атрибути, які можна назвати процесуальними або динамічними.
Результатами опредметнення, отриманими під час дослідження атрибутів, можуть бути процеси, які, по-перше, є певною мірою абстрагованими від природи реалій, що беруть участь у цих процесах, та, по-друге, відображають зміну стану реалій. Можливі два варіанти. В одному є справедливим припущення, що процеси, які відбуваються, не змінюють сутність відповідних предметів або їх атрибутів, але змінюють значення останніх. Така ситуація віддзеркалюється у назвах «кінематика матеріальної точки» чи «механічний рух по орбіті». В іншому впродовж перебігу процесів відбувається зміна реалій. Назвами відповідних систем знання є, наприклад, «динаміка зоряних скупчень», «теорія хімічних реакцій», «еволюція організмів», «історія суспільства» тощо.
Процес можна визначити як закономірну або хаотичну зміну значень деяких примітивних або комплексних атрибутів з часом, тобто як перехід системи від одного стану до іншого під впливом внутрішніх та/або зовнішніх чинників.
Цікаво, що деякі практично значущі результати можна отримувати, уникаючи розгляду саме процесів, тобто в певний інший спосіб, розглядаючи можливі варіанти та їх імовірність у випадку неоднозначності відповіді, скажімо, в квантовій механіці221. Натомість можна розглядати ці ж ситуації в часі, тобто розв’язуючи залежне від часу (нестаціонарне) рівняння Шрьодинґера2'2'2. Тоді виникають принципові ускладнення, які жваво обговорюються в сучасній науці223. Звісно в межах справедливості нерелятивістської квантової теорії результати не мають залежати від уживаного підходу.Стан системи, що складається з великої кількості об’єктів, є функціоналом від розподілу значень атрибутів224. При цьому імовірності кожного мікростану визначаються статистикою, якій підпорядковуються мікроскладники системи. Реалії, які описуються в такий спосіб, можуть складатися з однотипних компонентів, або з сукупності компонентів різного типу. Наприклад, це може бути певний об’єм кисню, а може бути такий же об’єм повітря, що складається з азоту, кисню, водяної пари, аргону, вуглекислого газу тощо. З’ясування складу складеної реалії як форми диференціації матеріального світу потребує проведення досліджень такого комплексного атрибуту даної реалії, як її структура, тобто системи відношень між складниками реалії. Якщо структура вважається статичною (що, звісно, завжди є наближенням), то вона може бути описана в термінах зафіксованих відношень, суттєвих в даному контексті. Зміна структури з часом описується як наслідок закономірних та/або випадкових змін цих відношень, зумовлених внутрішніми та/або зовнішніми чинниками.
5.9.