ВВЕДЕНИЕ
Без веры во внутреннюю гармонию нашего
мира не могли бы существовать науки
А.Эйнштейн
Закон
золотого деления должен быть диалектической необходимостью
Ф.Лосев
Не
надо искать старое в новом, а надо находить новое в старом.
Я.И.Френкель
Сердце по-прежнему является одним из главных объектов исследования в медицине, физиологии и других биологических науках. Повышенный интерес к этому органу обусловлен широким распространением ишемической болезни сердца в наиболее развитых странах. Это заболевание все более принимает характер эпидемии. Итогом международной кооперации ученых, занятых борьбой с этой «чумой» прошедшего и 21 века, явилось накопление огромного объема экспериментальных данных, отнесенных к различным сторонам сердечной деятельности человека и млекопитающих. К сожаленью, вплоть до наших дней предпринимается мало попыток осмыслить это богатство, исходя из общих теоретических положений. Предвидя создавшееся положение, лауреат Нобелевской премии Г.Селье еще в прошлом веке писал о «настоятельной необходимости в сведении воедино огромного количества данных, публикуемых в медицинских журналах» /Селье, 1987, с. 34/. «Но, - с сожаленьем отмечал далее Селье, - чем больше публикаций, тем меньше людей, желающих заняться такой интеграцией данных». Сходная в той или иной степени ситуация сложилась не только в медицине, но и в других биологических науках. Такое положение можно объяснить следующими обстоятельствами. Одна из главных причин - возрастающая дифференциация специалистов становится значительным препятствием на пути интеграции приобретенных знаний. Другая причина - «стены», отделяющие биологию от философии, физики, химии и других наук. Важные теоретические исследования часто задерживаются из-за того, что биологам неизвестны результаты, уже давно ставшие классическими в других областях науки. О «разобщенности» знаний в свое время писал А.И.Герцен: «Совершенная отрезанность естествоведения и философии часто заставляет целые годы трудиться для того, чтобы приблизительно открыть закон, давно известный в другой сфере, разрешить сомнение, давно разрешенное: труд и усилие тратятся для того, чтоб во второй раз открыть Америку». Преодоление указанных трудностей возможно только на пути сближения наук и выработки универсальных подходов к исследуемым объектам. В науке, как известно, нет ничего маловажного и второстепенного, ибо все ее части находятся в тесной гармонической связи. Исходя из этого, возникает настоятельная потребность в интегрирующих исследованиях, в которых были бы найдены аспекты сопряжения (гармонии) множества различных объектов в единое целое. В биологии одной из важнейших задач является установление критериев и законов гармонии, в соответствии с которыми отдельные элементы объединены в устойчивые функционирующие системы. Естественно, что на этом фоне проблема гармонии сердца и его систем представляет большой практический и теоретический интерес. В настоящей книге представлен критерий гармонии сердца, впервые установленный автором, а также формализация гармонии кардиосистем в виде математических законов.
Следует сказать, что идея Гармонии Мироздания, тесно связанная с пропорцией Золотого сечения, имеет давнюю историю: она восходит к пифагорейскому учению о числовой гармонии Мироздания. Гармония Мироздания является древнейшей научной парадигмой, которая возникла в тот же период, как и сама наука. Эта идея относится к разряду «вечных» проблем, интерес к которой никогда не угасал в науке, но особенно возрастал в периоды наивысшего расцвета человеческой культуры. Есть все основания полагать, что последняя четверть 20-го века и начало 21-го века стали периодами своеобразного Ренессанса этой древнейшей научной парадигмы в современной науке. Современная наука, в которой преобладают процессы дифференциации, остро нуждается в междисциплинарной, интегрирующей научной дисциплине, которая объединила бы все направления науки, искусства и технологии. Таким междисциплинарным научным направлением, по мнению академика А.П.Стахова (2005), может стать учение о Гармонии. Все философы, исследующие проблему гармонии, начиная от Пифагора и Платона и до наших дней, сходятся в одном: «гармония царит во всем мире, она является упорядочивающим и творческим началом всей природы и космоса» /Стахов, 2005/. По современному определению, «гармония – соразмерность частей и целого, слияние различных комплексов объекта в единое органическое целое» /Лосев, 1971, с. 128/. Это универсальное определение выдающегося русского философа может быть отнесено и к деятельности человека, и к объектам живой природы независимо от их сложности и назначения. Отметим, что в современной науке гармония все чаще отождествляется с «красотой» представляемой теории. В частности, академик А.Б.Мигдал считал, что «красота теории имеет в физике почти определяющее значение» /Мигдал, 1990/. В своих трудах многие великие ученые пишут о красоте и гармонии истинно научных достижений. Известный физик Р.Фейман был убежден, что «истину можно узнать по красоте». А.Эйнштейн в течение многих десятилетий стремился среди кажущегося бесконечного разнообразия и сложности открыть «всемирную гармонию». «Способность человека обнаруживать фундаментальный порядок и форму в мироздании служила для Эйнштейна источником безграничного удивления и восхищения» /Клайн, 1971, с. 219/. В науке начинает преобладать представление о том, что красивые и гармоничные формулы и уравнения вызывают большее доверие к их достоверности, чем математические выражения, не обладающие этими достоинствами. «Красота и гармония стали важнейшими категориями познания, в определенной степени даже его целью, ибо в конечном итоге художник ищет истину в красоте, а ученый - красоту в истине» /Stakhov, 1998/.
Возвращение в наши дни к древним истокам обусловлено поисками новых подходов к решению крупных научных проблем. Отмечая связь времен, выдающийся биолог-теоретик А.А.Любищев писал: «Прошлое науки - не кладбище с надгробными плитами над навеки похороненными идеями, а собрание недостроенных архитектурных ансамблей, многие из которых не были закончены не из-за несовершенства замысла, а из-за технической и экономической несвоевременности» /Любищев, 1962, с. 212/. Преемственность в науке происходит в различных формах. К ним относятся фундаментальные научные идеи, которые пронизывают все этапы научно-технического прогресса и оказывают влияние на различные области науки, искусства, философии и техники. К разряду таких фундаментальных идей в первую очередь относится идея Гармонии, связанная с Золотым сечением. Из многих пропорций, которыми издавна пользовался человек при создании гармонических произведений, существует одна, единственная и неповторимая, обладающая уникальными свойствами. Эту пропорцию называли по разному – «золотой», «божественной», «золотым сечением». Величайшую роль золотого сечения в гармонизации объектов природы отмечали философы Древней Греции (Платон, Пифагор). «С точки зрения Платона, да и вообще с точки зрения всей античной космологии, - писал выдающийся философ 20 века А.Ф.Лосев, - мир представляет собой некое пропорциональное целое, подчиненное закону гармонического деления – Золотого Сечения». Великий ученый средневековья И.Кеплер писал о золотом сечении: «Геометрия владеет двумя сокровищами: одно из них – это теорема Пифагора, а другое деление отрезка в среднем и крайнем отношении… Первое можно сравнить с мерой золота; второе же больше напоминает драгоценный камень». Кеплер поставил золотое сечение в один ряд с одной из самых знаменитых геометрических теорем. Золотая пропорция является своего рода «визитной карточкой» красоты и гармонии.
Золотое сечение является биологическим или, точнее, психобиологическим,
феноменальным явлением, которое в течение тысячелетий естественнонаучно не
объяснялось, но широко использовалось и используется в архитектуре, живописи,
музыке и других сферах человеческой деятельности. Золотое
сечение и связанные с ним числа Фибоначчи представлены в величайших творениях
человека. Пирамида Хеопса, наиболее известная из египетских пирамид,
большинство культурных памятников Древней Греции, в том числе выдающийся шедевр
архитектуры храм Парфенон, шедевры художников эпохи Ренессанса Леонардо да
Винчи, Тициана, Рафаэля, Дюрера, музыка Шопена, Бетховена, Чайковского, «Модулор» Корбюзье, поэзия Пушкина и Лермонтова, великий
кинофильм Эйзенштейна «Броненосец «Потемкин» – вот далеко не полный перечень
выдающихся произведений искусства, наполненных чудесной гармонией, основанной
на Золотом Сечении.
Феномен золотого сечения проявляется как в самоорганизованной
физико-химической природе, например в кристаллах, так и живой природе
(филлотаксис растений, строение и функционирование сердечно-сосудистой системы,
строение тела человека и др.). Можно сказать, что со
времен глубокой древности вплоть до наших дней золотая пропорция не перестает
привлекать пристальное внимание ученых. Выдающиеся открытия современной науки (квазикристаллы израильского ученого Шехтмана /Гратиа, 1988/, новая
теория филлотаксиса, разработанная украинским ученым О.Я.Боднаром
/Боднар, 1992, 1994/, закон структурной гармонии
систем, сформулированный белорусским философом Э.М.Сороко
/Сороко, 1984/, резонансная теория Солнечной системы)
/Бутусов, 1978/, аллометрическая
теория измерения /Стахов, 1977, 1989/, концепция
компьютеров Фибоначчи /Стахов, 1984, концепция
«Математики Гармонии» /Стахов, 1998/ и другие
являются достаточно убедительным подтверждением того факта, что наука
приближается к раскрытию одного из сложнейших научных понятий - понятия
Гармонии, которое согласно Пифагору лежит в основе мироздания. Нами установлено
/Цветков, 1993. 1997, 2004/, что гармония сердца человека и млекопитающих также
обусловлена «использованием» золотого сечения (см. главы 2-5). Удивительное постоянство, с каким проявляются числа
Фибоначчи и золотое сечение на всех уровнях организации природы (генетический
код, фуллерены, квазикристаллы, филлотаксисные
структуры, морфология человека, форма Земли, «золотая» спираль Галактики и др.)
дают основания, по мнению А.П.Стахова (2003),
высказать гипотезу, что «Законы Гармонии» одни те же на всех уровнях
организации природы.
Гармония составляет основу структуры самоорганизующихся систем. Она
первична по отношению к материи, поскольку любой объект природы, воздействуя на
наши органы чувств, каким-либо образом уже организован во времени и
пространстве. С методологической точки зрения выявлению особенностей
заключенной в исследуемом объекте гармонии должно предшествовать
выявление его организации. К сожаленью, до недавнего времени в
биологических науках аспекту организации не уделялось должного внимания.
Организация живых объектов воспринималась, и все еще воспринимается многими
биологами, как нечто второстепенное, не представляющее интереса для изучения. В
первый ряд исследований по-прежнему входит детализация структур биосистем и
протекающих в них биофизических, биохимических и других процессов. Однако еще
несколько десятилетий назад Дж. Нидхэм писал:
«Биологический порядок и организация не являются аксиоматическими категориями,
а, напротив, предъявляют к исследователям требование фундаментальной важности -
дать этим понятиям научное истолкование» /Needham, 1968, p. 214/. Изучение организации (а, следовательно, и
гармонии) живых систем связано с большими трудностями, поскольку живые системы по причине их исключительной сложности чаще всего изучены
очень «мозаично». Во многом трудности связаны с технико-методологическим
уровнем науки, определяющим в какой степени в настоящее время может быть
исследован данный живой объект. Живых систем, изученных достаточно глубоко и
всесторонне, совсем немного. Можно сказать, что сердце человека и млекопитающих
является одной из таких систем. Этот орган достаточно хорошо изучен как по
«вертикали» (иерархия систем), так и по «горизонтали» (множество параметров
деятельности). Сердце является подходящим «полем поиска» для выявления не
только своих собственных, «сердечных», но, возможно, и общих принципов гармонии
биосистем различной сложности и назначения.
По нашему представлению, решение проблемы интеграции данных и, в конечном счете, организации и гармонии возможно лишь в рамках системного подхода к исследуемому объекту. Системный подход как метод имеет большое значение для изучения конкретных биологических явлений с некоторых общих позиций, он позволяет выявить общие закономерности в разнообразных природных условиях. Кроме того, этот метод обеспечивает координирующую роль для гармонического развития различных областей биологии. Системный подход как метод использован автором для анализа деятельности сердца в естественном единстве его функции, структуры и организации, что, в конечном счете, позволило выявить основу гармонии сердца и его систем. В результате анализа огромного объема экспериментальных данных отечественных и зарубежных исследователей, предпринятого нами ранее /Цветков, 1993, 1997, 2004/, впервые был выявлен универсальный закон сопряжения (гармонии) «простых» сердечных систем в «сложной» кардиосистеме – принцип оптимального вхождения. Суть этого принципа заключается в том, что «всякая из сердечных систем, совместно образующих сложную кардиосистему, включается в последнюю оптимальным образом, вследствие чего сложная система исполняет свою функцию с минимальными затратами энергии и строительного материала». (Понятия «сложная» и «простая» система относительны: «простая» система по отношению к своим «простым» системам является «сложной», а «сложная» система по отношению к еще более сложной системе становится «простой».) Для выполнения одного из главных положений гармонии необходимо, «чтобы иерархическая система была устойчивой, каждый ее элемент на любом уровне ее организации должен быть «гармоничным» – это главное положение научной парадигмы, восходящей к Пифагору и Платону» /Стахов, 2005/. Принцип оптимального вхождения удовлетворяет этому положению.
Необходимо отметить некоторую аналогию
между обобщенным определением гармонии, представленным А.Ф.Лосевым, и сущностью
принципа оптимального вхождения. В первом из них, «гармония… слияние различных
комплексов объекта в единое органическое целое». В этом обобщенном определении,
распространяющемся на все объекты живой и неживой природы, на объекты
творческой мысли человека отсутствует конкретный критерий, в соответствии с
которым происходит «слияние различных комплексов объекта». Таким критерием
гармонии для сердца и его систем является принцип оптимального вхождения. В
соответствии с этим критерием гармоническое «слияние» происходит энергооптимальным «способом» (минимизация расхода энергии
на функционирование). Принцип оптимального вхождения
конкретизирует общепринятое определение гармонии по отношению к конкретному
объекту – системам сердца: гармония вхождения («слияния») имеет энергооптимальную основу.
В книге читателю представлены «золотые» и другие инварианты – отношения, обусловливающие энергооптимальность гармонии сердечных систем и всего сердца в целом (главы 2-5). Установленная нами гармония соответствует нормальным величинам параметров здорового сердца здоровых людей и животных репродуктивного возраста.
Автор выражает глубокую благодарность за обсуждение и продуктивную критику выдвинутых положений ответственному редактору книги д.т.н., проф. И.И.Свентицкому, рецензенту д.м.н., проф. В.А.Глотову, а также д. филос. н., проф. Ю.А.Урманцеву, д.м.н., проф. А.Г.Субботе, д.т.н., проф. А.П.Стахову, д.т.н., проф. О.Б.Балакшину, д.б.н., проф. В.В.Петрашову, д.м.н., проф. Л.Г.Охнянской. Автор искренне благодарен д.б.н. Ю.Г.Каминскому за интерес к данной работе и моральную поддержку.
