От удивительного факта к законам мироздания и новым технологиям

Предисловие редакции. В публикуемой ниже работе Читателя может насторожить обилие новых (и не очень новых) законов, порой не вполне соответствующих общепринятому пониманию этого термина. Однако, почему бы и нет. Если в нашей стране законодательные органы непрерывно принимают законы самого разного удельного веса и значимости (от Уголовного кодекса до запрета продажи ядовитых пирожков или "палёной" водки), то почему бы автору не назвать свое детище "законом", даже понимая, что оно всего лишь условие. В конце концов, это его право первооткрывателя. Поэтому редакция "оснастила" статью собственными рисунками (и готова нести за это ответственность) и просит читателя "зрить в корень", а не в название.
Эта эпопея будет изложена по необходимости кратко, однако в полном масштабе по обилию коллизий она не уступает роману «Война и мир».
Тридцать лет назад специалист в области процессов сильной неравновесности (большие поля, высокие частоты, взрывные воздействия) обнаружил странное обстоятельство. Оно связано с ударными волнами (УВ), возникающими при движении газов со скоростями, большими скорости звука. Странность заключалась в том, что существующая теория описывает волну как регулярно изменяющуюся при сколь угодно большой скорости распространения её. Эксперимент, как правило, подтверждает регулярную картину. Такое согласие существовало лет тридцать и никого не смущало. Правда, были в опытах для больших скоростей УВ плохие картины – снимки сверхскоростной фотографии, но они относились за счёт неудачных условий опыта.
Специалиста не стала устраивать регулярная «благодать». Причина этого лежала не в физике, а в производной от неё обобщающей науке – философии. Один из основных ее законов провозглашал непременный переход количества в качество. Регулярное без качественного изменения распространение УВ при любой скорости явно противоречит общему закону. Получается, что-либо в законе имеются исключения (и тогда он не общий), либо явление имеет иной вид, чем представлялось. Очевидное противоречие побудило к нелёгкому разрешению его с двух сторон. Как показало исследование, длившееся пять лет, закон в буквальном виде неверен и явление выглядит не так, как казалось.
Раскрытие истинной картины поведения ударных волн при увеличении их скорости потребовало проведения широкомасштабного исследования. Энтузиасты из трёх ведущих центров по изучению УВ проделали сотни опытов на трёх различных установках для многих газов и разных условий. На баллистической трассе ФТИ, ударной трубе физического факультета МГУ и плазменной установке ИХФ, по сути, были сделаны открытия. 
Для каждого газа и варианта условий были обнаружены неустойчивости ударных волн, определены их режимы, раскрыт физико-химический механизм явления.
Общая картина поведения УВ с ростом скорости выглядела так: до некоторых определённых значений скорости, своих для каждого газа и условий, картина УВ была регулярной; при превышении границ волна становилась неустойчивой, разрушался её фронт, появлялись необычные линии излучения, хаотическое распределение плотности типа микровзрывов; дальнейшее увеличение скорости приводило к регулярному режиму до второй границы, за которой волна вновь становилась неустойчивой, и так далее до пределов возможного установки. Для СО2 в ударной трубе было получено четыре интервала регулярности и четыре окна неустойчивости; предложенная теория предписывала восемь хорошо наблюдаемых интервалов.
Таким образом, картина благодати была заменена реальной. И сразу же встал вопрос о том, какой закон описывает открытое явление в полной мере. Среди имеющихся законов такового не было. Обнаружение общего закона, охватывающего рассмотренный случай ударных волн, а также все прочие виды воздействий на системы разного рода заняло еще лет пять. Установленный закон «потребовал» необходимого окружения, то есть дополнительных законов. Так родился класс законов реакции.
Он выглядит следующим образом: была выбрана мера действия (закон меры действия), и в зависимости от её величины предписано регулярное поведение системы, линейное (закон малого воздействия) и нелинейное (закон умеренного воздействия), отражено противодействие системы (закон обратной связи); при достижении мерой действия значения, близкого к единице, поведение системы качественно меняется, что отражает закон границы качества, далее за границей качества устанавливается аномальное поведение системы (закон аномальности), при увеличении воздействия система, изменившая качество, демонстрирует регулярное поведение подобное двум первым фазам, указанным выше, вплоть до второй границы качества, что фиксирует закон чередования режимов; дальнейшее увеличение после ряда смен режимов приводит к полному разрушению системы (закон разрушения).
Полученный класс законов реакции стал регулярно применяться к всевозможным физическим и химическим системам, и к моменту опубликования законов в 1990 году были указаны сотни возможных эффектов и устройств, основанных на них. Несколько устройств были сделаны в ближайшие годы, среди них лазер на красителе в 20 раз более мощный первоначального образца, который не претерпел конструктивных изменений, мощный источник ультрафиолетового излучения с узкой линией в широком диапазоне УФ на основе серийной лампы. Эти устройства позволили осуществлять белый рез биополимеров, стерилизацию различных жидкостей, ускорение сбраживания и другие эффективные операции.
Как только законы реакции были распространены на биологию и химию, естественно появилось стремление придать им всеобщий характер, а главное, на их основе предсказывать возможные новые эффекты, предлагать новые технологии. Такие задачи были частично решены в десятке публикаций 1996-2000 годов в «Журнале технической физики» [3, 4]. При формировании класса законов реакции естественным образом встал вопрос о системе законов физики и всего естествознания. Началось построение системы законов естествознания возможно более пол-ной и конструктивной.
Построение системы законов естествознания с учётом полноты привело к формированию десяти классов законов, упорядоченных естественным образом: законов сохранения, взаимодействия, структурно-системных, причинно-следственных, законов реакции, динамики, статистических, законов эволюции, подобия и законов взаимодействия сложных систем. В каждом из классов оказалось около десятка законов; пример законов реакции был дан выше.
Существенным шагом стало применение системы законов для формирования созидающего образования. Оно составлялось, исходя из наилучших свойств образования, и включало три поля знаний:
ядро знаний, поле развития и поле творчества.
В качестве ядра знаний было использована учебная версия системы законов естествознания, а два других поля строятся на нём и служат для развития знаний учащихся и творческого их освоения. Концепция созидающего образования была реализована в виде технологии обучения математике и физике и проверена на учащихся разного уровня, от седьмого класса до доцентов университета. Такая технология позволяет обучать проще, интересней, быстрее и с лучшим качеством усвоения. Введение созидающего образования способствует переходу на новый уровень, соответствующий информационной эпохе, развивает творческий потенциал, даёт возможность реализовать свои способности. На его основе следует готовить достойную смену – молодых изобретателей. С этой целью подготовлен курс «физика для изобретений».
Предлагаемая система законов служит источником множества новых эффектов и технологий; ряд их указан в [3, 4]. Любой любитель нового может взять интересную для себя область знаний и применить систему законов, приведённую в [1], с целью получить новое понимание ранее известного, новые результаты, технологические предложения, решения ряда новых задач и другие полезные плоды. В книге [1] содержится много примеров такого рода из разных областей знаний. Например, закон соответствия структур и полей естественным образом указывает на существование биополя, закон аномального гистерезиса даёт основу для определения режимов двигателей второго рода (реализация таких устройств защищена двумя авторскими свидетельствами).
Закон чередования режимов в силу своей общности применяется к социально-экономическим системам, объясняет экономические циклы и позволяет предсказать кризисы в экономических системах. Подобное предсказание проверено на данных по кризису 1929 года. Несомненна перспективность применения системы законов к всевозможным областям, проблемам и задачам.
 Литература
1. Скворцов Г.Е. Система законов природы.  – СПб., 2004.
2.Скворцов Г.Е. Картина мира природы. – СПб., 2003.
3.Скворцов Г.Е. ЖТФ. 1999. Т. 69. В. 10. С. 1-6.
4.Скворцов Г.Е. Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. В.7. С. 57.