7.7 Clasele fundamentale de fluxuri interne

Pe baza conceptelor introduse până acum de distribuţie, obiect, proces, flux şi a nivelului de cunoaştere actual accesibil publicului, putem să observăm că orice sistem material are o structură spaţială cu un anumit număr de elemente şi atribute invariante, aşadar avem un obiect compus, cu un SR intern faţă de care proprietăţile elementelor sunt invariante, structură formată la rândul ei din alte obiecte, şi ele cu o structură internă invariantă ş.a.m.d., aşa cum postulează şi principiul organizării sistemice (POS) discutat în cap. 1.

Comentariul 7.7.1: Termenul de structură spaţială are în filosofia obiectuală un sens mai larg, fiind sinonim cu cel de distribuţie spaţială a elementelor unui SM. Dacă pentru sistemele de tip S geometrice (linii, figuri, corpuri etc.) este foarte clar că ele posedă o distribuţie (structură) spaţială invariantă la nivel de poziţie a componentelor (atât T cât şi R), acest lucru nu mai este valabil pentru SM distribuite de tip L şi G. Dar chiar şi în cazul acestor ultime tipuri de SM există distribuţii spaţiale cu caracter invariant (pe lângă cele ale atomilor, moleculelor sau "clusterilor"), care au referinţe interne invariante şi care sunt considerate în această lucrare tot ca obiecte cu structură spaţială, numai că aceste obiecte sunt de această dată fluxuri închise (adică obiecte aflate în mişcare în interiorul SM) şi nu obiecte cu poziţie spaţială invariantă. Aceste fluxuri sunt închise într-un spaţiu limitat, cu frontiere invariante (incinta ce conţine mediul respectiv), există o direcţie de referinţă invariantă (direcţia locală a câmpului gravitaţional), un centru de masă şi unul de presiune (cu poziţii invariante dacă poziţia şi forma incintei sunt invariante). Faţă de aceste elemente de referinţă, atributele medii statistice ale fluxurilor interne se păstrează invariante (dacă sunt invariante şi condiţiile externe), aşadar aceste atribute vor forma un obiect stare (internă) a SM. Am mai văzut în cap. 5 că din p.d.v. spaţial, starea globală a unui flux la un moment dat este reprezentată de distribuţia Euler a VDF, distribuţie care pentru fluxurile staţionare este invariantă. Dar o distribuţie spaţială invariantă, chiar dacă este vorba de configuraţia unui câmp vectorial, înseamnă tot o structură spaţială.

Atributele invariante ale structurii spaţiale a unui SM dat se menţin şi datorită faptului că atributele de structură ale obiectelor componente sunt invariante (cu alte cuvinte şi aceste elemente sunt obiecte), iar între sistemele de referinţă interne ale acestor componente există relaţii spaţiale invariante faţă de SR global intern, al SM. Am văzut în cap. 4 că obiectele abstracte de tip stare sunt divizate în clase procesuale, că obiectele cu procese nule au stări din clasa S₀, iar atributele invariante ale proceselor formează obiecte din clasa S₁, S₂ etc. Am mai văzut de asemenea că fluxurile sunt procese, aşadar atributele invariante ale acestora formează obiecte abstracte procesuale, adică distribuţii cu suport spaţial, temporal sau frecvenţial ale acestor atribute. Din cele spuse mai sus şi din modelul general de SM propus de filosofia obiectuală, rezultă că dacă în interiorul unui SM există nişte fluxuri ale unor mărimi, înseamnă că în interiorul SM vom avea nişte obiecte suport ale mărimilor respective care se mişcă; cum mişcarea acestora are loc numai în interiorul SRS a SM, această mişcare înseamnă nişte fluxuri închise în volumul ocupat de SM, fluxuri care trebuie să aibă nişte atribute invariante pentru a forma obiecte procesuale.

Comentariul 7.7.2: De exemplu mediul periferic al unui atom, format numai din electroni, are o structură rigidă (dar nu la nivel de poziţie a electronilor ci la nivelul orbitalilor ocupaţi de aceşti electroni), adică este un SD de tip S (mai exact de tip S_R, în care elementele componente sunt menţinute în ciuda presupusei repulsiii dintre ele, de către puternica interacţiune electrică cu subsistemul central - nucleul cu sarcinile sale pozitive). Argumentul principal pentru existenţa acestei rigidităţi este acela că dacă nu ar fi aşa, nici cristalele, tot SD de tip S, formate prin legături (interacţiuni) covalente sau ionice între electronii periferici ai atomilor, n-ar putea exista (nu ar putea exista legături cu direcţii preferenţiale, invariante). în cadrul acestui mediu electronic, fiecare orbital electronic are (în stare neperturbată) atribute de stare unice şi invariante (ale căror atribute existenţiale formează aşa numitul set de numere cuantice), cu toate că fiecare din aceşti electroni execută o mulţime de mişcări (sunt aşadar fluxuri). Rezultă că numerele cuantice ce definesc starea unui anumit electron sunt atribute cantitative ale unor atribute calitative procesuale invarante, adică parametri ai unor fluxuri invariante. Fiind vorba de fluxuri, adică de obiecte aflate în mişcare, este evident că poziţia obiectului (electronul) care se mişcă este nedeterminată, în schimb putem defini atribute invariante pentru viteza obiectului (cu echivalentul său energia sau frecvenţa orbitală), pentru distribuţia spaţială a liniilor de flux (planul, raza şi axa orbitală, poziţia axei şi planului orbital faţă de SR atomic, ce coincide cu cel nuclear), distanţa planului orbital faţă de nucleu (invariantă pentru o pătură electronică dată) etc. Aşadar, dacă nu putem defini poziţia unui electron, în schimb putem defini poziţia orbitalului pe care acesta se află (orbitalul însemnând un obiect abstract ce reuneşte toate atributele invariante ale fluxului electronic individual, atribute indicate mai sus). Cititorul este invitat să observe că se pot forma sisteme de tip S şi din fluxuri (evident din fluxuri închise, coerente şi invariante), cu condiţia ca prametrii spaţiali ai acestor fluxuri (cei invarianţi) să respecte condiţiile sistemelor de tip S, adică interacţiune permanentă şi interdicţia translaţiilor şi rotaţiilor libere ale elementelor (elemente care de această dată sunt fluxurile invariante de mai sus).

Observăm că structura internă a unui SM, bazată pe fluxuri, este formată la modul cel mai general dintr-o mulţime de obiecte suport ale proprietăţilor de transportat sau de stocat, şi dintr-un "agent" ce pune în mişcare aceste obiecte pentru a genera fluxurile interne. Despre "agentul" ce generează mişcarea şi care în limbajul filosofiei obiectuale se cheamă flux energetic am discutat pe larg mai înainte. Acum ne interesează mai mult obiectele suport aflate în interiorul unui SM.

Pentru a putea exista o mişcare (un flux) al unui obiect material, pe lângă energia necesară mişcării mai este nevoie de un spaţiu rezervat acestei mişcări, spaţiu în care să fie închis fluxul rezultat. Cu alte cuvinte, fiecare flux din mulţimea fluxurilor interne cu existenţă simultană ale unui SM are nevoie de o resursă spaţială pentru existenţa sa. Totalitatea, reuniunea disjunctă sau parţial conjunctă a acestor domenii spaţiale necesare fluxurilor interne (definită faţă de SR intern al SM) va forma spaţiul total ocupat de respectivul SM, adică domeniul spaţial intern al sistemului.

Comentariul 7.7.3: Afirmaţia de mai sus este valabilă în cazul când domeniile spaţiale ocupate de fluxurile interne sunt disjuncte, aşa cum este de exemplu cazul componentelor specifice ale fluxurilor individuale (orbitale) ale electronilor din mediul electronic periferic al atomilor izolaţi, unde aşa cum arătam şi în comentariul precedent, domeniile spaţiale ale orbitalilor trebuie să fie disjuncte deoarece atributele de stare ale fluxurilor (numerele cuantice) sunt diferite. Nu aceeaşi situaţie o întâlnim în cazul a doi (sau mai mulţi) atomi legaţi prin legături covalente, caz în care electronii implicaţi în legătură (electronii de valenţă sau de conducţie ai celor doi atomi legaţi) trebuie să aibă domeniile spaţiale ale orbitalilor parţial conjuncte (adică intersecţia lor să fie nevidă). Dacă vă mai aduceţi aminte ce am discutat în paragrafele anterioare despre SRS cu distribuţie spaţio-temporală (cum este cazul şi al SRS generate de un electron aflat pe un anumit orbital) şi despre sincronismul necesar unei interacţiuni constructive, atunci rezultă clar pentru ce doi electroni care se cuplează într-o legătură covalentă (electroni care şi în lucrările actuale sunt desemnaţi ca "folosiţi în comun" de către atomii legaţi) trebuie să aibă frecvenţele orbitale sincrone şi sinfazice, cel puţin la nivel de armonice, fapt ce determină necesitatea întrepătrunderii (conjuncţiei) orbitalilor. Acest argument este valabil pentru orice moleculă cu legături covalente, dar este mai evident în cazul legăturilor metalice, unde conjuncţia "în masă" a orbitalilor exteriori ai atomilor face ca electronii aflaţi pe aceşti orbitali să poată "migra" de pe un orbital pe altul în procesul de conducţie a curentului electric.

Dacă SM în ansamblu se va mişca faţă de o referinţă externă, vom avea un flux global (al tuturor elementelor interne ale SM), flux ce are şi el nevoie de o resursă spaţială, un spaţiu în care respectiva mişcare să fie posibilă. Deoarece spaţiul intern al SM este resursa spaţială minimală a acestuia, necesară chiar dacă SM este imobil, noi îl putem numi şi spaţiu de repaus al sistemului. După cum am văzut în paragraful despre energie, în spaţiul de repaus este stocată energia internă a SM, energie care pentru PE considerate imobile faţă de un SR, chiar este numită energie de rapaus.

Comentariul 7.7.4: Atenţie! Atunci când vorbim de energie de repaus a unei PE, ţinând cont de definiţia energiei din par. 7.6.1, este clar că în domeniul intern al PE trebuie să existe stocat cel puţin un flux de SM, flux ce conţine în el această energie internă a particulei. Existenţa acestui flux stocat este cerută şi de modelul general de SM (modelul 3F), fluxul stocat fiind sursa fluxurilor emergente produse de particulă (fluxul electric, gravitaţional etc.).

Discuţia purtată până acum despre resursele spaţiale necesare obiectelor şi fluxurilor interne ale unui SM are drept scop justificarea faptului că fiecare SM, indiferent dacă este abiotic, biotic sau artificial, are o distribuţie spaţială a proprietăţilor (rigidă, adică invariantă pentru sistemele S şi fluidă pentru celelalte), şi că această distribuţie există datorită existenţei simultane a distribuţiilor spaţiale ale componentelor interne ale SM şi a distribuţiilor spaţiale ale fluxurilor la care aceste componente iau parte. La formarea unui SM, fiecare component al acestuia va contribui cu propria structură spaţială la viitoarea structură de ansamblu a noului SM, cu alte cuvinte necesitatea ca orice SM să aibă o structură spaţială implică necesitatea aportului din exterior a unor elemente de structură spaţială. Evident, necesitatea ca aceste elemente structurale să se mişte atrage şi necesitatea existenţei unei componente energetice.

După toate cele afirmate până aici, în acest paragraf, rezultă că totalitatea fluxurilor interne necesare unui SM se compune din două mari clase de fluxuri:

1)   Fluxuri de elemente de structură spaţială, pe care le vom denumi prescurtat fluxuri structurale (FS);

2)   Fluxuri care să transmită mişcare acestor elemente (să le pună în mişcare sau să întreţină mişcarea pentru a genera şi întreţine fluxurile vitale), fluxuri care am văzut că se numesc fluxuri energetice (FE).

Este evident că modelul triadei de fluxuri postulează că dacă fluxurile interne ale unui SM fac parte din aceste două clase, şi fluxurile de intrare (care trebuie să acopere necesităţile de flux intern) şi cele de ieşire (care provin din fluxurile interne) ale unui SM vor face parte tot din aceste două clase fundamentale de fluxuri.

Comentariul 7.7.5: De exemplu pentru SM atomice, fluxurile structurale (formate din protoni, neutroni şi electroni) sunt furnizate în cursul procesului de formare (de sinteză) a sistemului, structura sa fiind ulterior invariantă (dacă nu intervin procese de dezintegrare nucleară sau de ionizare), aşa că necesitatea ulterioară de flux de intrare există numai pentru fluxurile energetice, care trebuie să întreţină toate tipurile de mişcări interne şi să compenseze pierderile prin fluxuri (tot exclusiv energetice) de ieşire (câmpurile unui atom). Cu totul alta este situaţia în cazul biosistemelor sau SM artificiale, unde elementele structurale ale sistemului sunt degradabile în timp (au durată de viaţă mai scurtă decât durata de viaţă a sistemului), aşadar fluxurile de intrare trebuie să conţină pe lângă obligatoriile fluxuri energetice, şi fluxuri de elemente structurale (care le vor înlocui pe cele degradate). De asemenea, o parte nefolosită din fluxurile structurale de intrare sau din fluxurile structurale rezultate în urma degradării elementelor, va fi evacuată prin fluxuri structurale de ieşire (excreţiile în cazul biosistemelor). Evident, şi procesele generatoare ale unui nou sistem trebuie să conţină atât fluxuri energetice cât şi masive fluxuri structurale necesare pe durata dezvoltării (creşterii sau sintezei) noului sistem.

Trebuie să remarcăm în această fază a expunerii că cele două componente fundamentale ale fluxurilor interne pot fi întâlnite la acelaşi tip de flux de intrare sau ieşire. De exemplu fluxul de alimente ingerate de un om conţine atât elemente de structură (de exemplu elementele necesare sintezei proteinelor sau a altor elemente din structura celulelor) cât şi o parte din fluxurile energetice conţinute (închise) în structura unor molecule organice, fluxuri ce vor fi eliberate în urma degradării enzimatice a acestor molecule în interiorul celulelor, asigurând astfel resursele energetice intracelulare.