SENS 2006
Second Scientific Conference
with International Participation
SPACE, ECOLOGY, NANOTECHNOLOGY, SAFETY
14 – 16 June 2006, Varna, Bulgaria
The Oldest Great Science, Time and System for
All Sciences, Times and Systems
Brain New Great Science, Time and System for
All Sciences, Times and Systems
THINKING EXPERIMENTS
IN REMOTE SENSING
OF EARTH AND COSMOS
(General Systems & Top Strategies)
МИСЛЕНИ ЕКСПЕРИМЕНТИ
В ДИСТАНЦИОННИ ИЗСЛЕДВАНИЯ
НА ЗЕМЯТА И КОСМОСА
Zdravko D. Andonov - Здравко Д. Андонов
Space Research Institute (SRI) -
Bulgarian Academy of Sciences (BAS) -
Институт за Космически Изследвания (ИКИ) -
Българска Академия на Науките ( БАН)
Keywords: Mathematical Cosmology, Space-Time, Gesamtfeld (The Unified Field of all Fields - Albert Einstein) & RS (Remote Sensing), Gedankenexperiment (Thinking Experiment - Albert Einstein), GUT (Grand Unified Theory) - Stephen Hawking
Ключови думи: Математическа Космология, Пространство-Време, Обединително поле на всички физични (физически) полета (Алберт Айнщайн), Дистанционни методи за изследване на Земята ог Космоса, Мислени експерименти (Алберт Айнщайн), Голяма Обединителна Теория - Стивън Хокинг
Abstract: Thinking experiments (Gedankenexperiment - Einstein’s terminology) acquire strategic importance in modern Mathematical and Computative Cosmology Sciences and nanotechnologies as priority ones in planning, programming and predicting of the results from scientific and technologic experiments. One hundred years after the Relativity Theory (RT) by Einstein, Poincare and Lorentz, it becomes clear, that the Strategic Thinking Experiments may equally well create new scientific megatrends and nanotechnologies for RS & Mathematical Cosmology R&D.
The “Thinking Einstein-Podolsky-Rosen Experiment” still topical today not only in revealing the sense of RT and QP’s (Quantum Physics) basic paradigms. Together, with the thinking experiment of Einstein on the quantum generator, it may serve as an endless source of new scientific megatrends and nanotechnologies in Cosmology Sciences, and in particular, in RS of Earth and Space...
The thinking experiments about the following RS-cosmic S-T paradigms (including cosmic and artificial waves and particles) are presented:
1. Development of the theory and technologies of multi-dimensional time in the light of the General problem of Physics and the Grand Unified (World) Theory (GUT~TOE~CGT – Theory of Everything – Cosmological General Theory), from Micro-Cosmos to the Macro-scales of the Cosmos with paradigms for RS of Earth and Space.
2. Evolution of the Cosmos and, in particular, of the planets and stars through 6D S-T RS models on the Innovative Generalized 6D Evolution Equation of Schrödinger-Bohm-Petkov (SBP):
[Div(W)+Rot(W)]2 = (m2/h2)[(x2ωtx + y2ωty + z2ωtz)] - 2mE/h2].W, where W is 6D Evolution Complex Wave:
Wuv(x,y,z,tx,ty,tz) = U(x,y,z,tx,ty,tz) + iV(x,y,z,tx,ty,tz).
3. Reconstructive 6D tomography on the 6D transferences of H. Poincare and the „three componentum momentum” paradigm of P. Dirac.
4. Synergetic Cosmo-Dynamics paradigms of Prigogine, Kazimir and Popov.
5. Alternative multi-dimensional paradigms for GUT-CGT (Great Universal Theory – Cosmological General Theory) and Einstein’s universal field “Gesamtfeld” on the multi-dimensional time and General Non-Linear Thermodynamic Theory of K. Popov.
6. Complex RS research of the Earth using geophysical fields and 6D tomography.
The analysis, interpretation and optimal decision-making are based on the author’s own Innovative Multi-Dimensional Non-Linear Differential Equation System (Chronometric Eukonals) for the Multi-Time - energy, mass and space paradigms – universal for the future scientific solutions and Earth’, Cosmos’, Nature’ and Civilizations’ Sciences development.
СЪСТОЯНИЕ НА МИСЛЕНИТЕ ЕКСПЕРИМЕНТИ ЗА RS НА ЗЕМЯТА И КОСМОСА
Мислените експерименти (Gedankenexperiment по терминологията на Алберт Айнщайн [8]) придобиват стратегическо значение в съвременните науки и технологии като първостепенни в планирането, програмирането и прогнозирането на резултати от научни и технологични експерименти [1-26]. Сто години след създаване Теорията на Относителността (TO) от Айнщайн, Поанкаре и Лоренц, сто години след първия полет на Братя Райт и 45 години след първия полет на Човек в Космоса става ясно, че стратегическият мислен експеримент [1-26], може както да създаде нови научни направления и технологии, така и да обезсмисли изследвания на Земята и Космоса, за които са изхарчени милиарди долари. Мисленият експеримент на Айнщайн-Роузън-Подолски [4] и днес остава актуален не само за осмисляне на основните парадигми на ТО и на Квантовата Физика [4,6,8,22-25]. Той, заедно с мисления експеримент на Айнщайн за квантовия генератор, служи за непресъхващ източник на нови научни направления и технологии в Космологията [4,6-9,11-25] и в частност - в RS на Земята и Космоса [12-25], където липсва и идея за иновационната 6D-томография [1-3,26]. Прецедент е липсата дори на 6D RS стратегия за Земята.
Изоставането на мислените експерименти в началото на 21 век от реалните потребности [1-26] в Света на „Третата вълна” е най-голямото изоставане в пространствено-времевия континуум на човешките цивилизации и фундаментална причина за най-големи реални и потенциални катастрофи, за които и световната космическа наука [1-3,6-25] се явява перманентно неподготвена. Това красноречиво говори, че нещо в генералната ценностна система и стратегиите за развитие на Света липсва и в NWO, въпреки програмата на ООН за развитие UNDP и множеството проекти на важни институции и организации по Света като IERS, Lamont-Doherty Earth Observatory, NASA (ESD - The Earth Science Division), ESA, USGS, SEG, EAGE, FP6 и FP7 по космически проблеми “System for All Systems” и EO/RS/GPS/GIS в контекста на международната класификация на EO/RS (Earth Observation / Remote Sensing) към “International Index – Geophysics”).
Предизвикателствата на Студената война за RS контрол на ракетните и ядрените системи [12-19] развиват с приоритет RS R&D [12-19,24,25], поставяйки най-ерудирани учени и лидери на институции от свръхсилите САЩ и СССР точно в тази област [12-19,22-23]. Липсата обаче на стратегически мислени експерименти води системно до неподготвеност на Света не само за предизвикателствата на 21 век, но и за вечните световни катастрофи [1-5,9,13-19,21-26].
КРИТИКА, АНАЛИЗ, СИНТЕЗ, И ИНОВАЦИИ
Изоставането в теорията и практиката на сложните динамични системи води до отсъствие на стратегически важни положителни обратни връзки [21]. Това е причината за Генералните Системни Фатални Грешки (ГСФГ) и Катастрофи. Точно такава ГСФГ е стратегическото блокиране на предизвикателството за ИСО (Инициатива за Стратегическа Отбрана – DSI – Defense Strategy Initiative) от М. Горбачов, което при всеки 4D-6D стратегически мислен експеримент би предсказало и прехода от устойчиво контролиран «двуполюсен свят» към хаотичен многополюсен свят “Извън Контрол – Out of Control”, така и терористични актове от рода на Манхатън – 11 септември 2001 г. [5,12-16,19,23].
Има обаче генерални абсурди, както в стратегическите космически и ядрени програми на САЩ и СССР [5,13-15,23], разсекретени 20 години след „Чернобил”, които надминават и всеки мислен експеримент във всеки „театър на абсурда”! Такъв абсурд е отсъствието на авариен изход в «космическите совалки» по космическата програма на САЩ „Space Shuttle” [18]. Това говори за алтернативите: - Или в САЩ няма нито един специалист по теория на катастрофите, което само по себе си е абсурд, тъй като това е мощно научно направление в САЩ [18,22,25], или има престъпен мислен експеримент, предварително жертващ живота и на астронавти, и на човешката цивилизация, защото алтернативата е совалките да са планирани за 100 години напред носители на ядрено и/или други смъртоносни оръжия, способни автономно да поразят всяка RS контролирана точка на Земята! Подобен е и абсурдът с т.н. „The Greatest Experiment ARGUS” [3] за взривяване на атомни бомби във високите слоеве на атмосферата, без стратегически мислен експеримент и без контрол на смъртоностни радиоактивни частици с периоди на полуразпадане, измерими с човещкия живот или дълговечни. Не остава назад в експериментални абсурди без ”мислени експерименти” и космическата суперсила СССР [5,23]. В момент, в който се прави сложен мислен, физически, технически и технологичен експеримент в случай на военна интервенция, в АЕЦ „Чернобил” в командната зала няма нито един дипломиран атомен физик, а целият елит [23] по космическа и плазмена физика следи дистанционно Халеевата комета! А смъртоносните „hot particles” у нас при “BG standard=0,002Bq/m3” стигат “max=120 000Bq/m3” [5] !!!
В доклада [2] e даден класическия пример на катастрофалните последици от изоставането на мисленето от реалните потребности: „Само 6D-RS космическите дистанционни изследвания могат да дадат превантивна информация за катастрофални и фатални процеси на Земята и в Космоса, било като Чернобил=200Хирошими (EOSAT-Lansat 5 TM-25.ІV.1986); или свързани с геофизичните полета и техните аномалии. Нещо повече – още през 21 век управлението и контрола на Земята, в това число с приоритетно място на екологията и устойчивото развитие, ще бъде предоставено на 6D-RS методи за изследване на Земята от Космоса”. В 2006 година, 20 години след катастрофата в Чернобил, когато Светът е изправен пред нови предизвикателства на глобалната сигурност, (вкл. терористични актове след 11 септември 2001 г. и катастрофални наводнения с планетарни измерения), 4D-6D R&D стратегията за изследвания и развитие е решаваща за всички „системи за ранно предупреждение”, както и за възстановяване на последствията от катастрофални събития [5,13,15,19,23]. Ясно е, че без 6D RS «обратни катастрофични задачи», институциите на Великите сили, които разполагат с велики учени като Тейлър и Курчатов, не разполагат с критична маса от учени като А. Сахаров и Д. Зидаров [3], способни да генерират положителни обратни връзки [18,23] по веригата на Н. Чомски (Noam Chomsky - www.chomsky.info): - „Хегемония или Оцеляване”.
Резултат от еволюция на научни експерименти: – физически експерименти, физико-математическо моделиране, математическо моделиране, компютърно моделиране и експериментиране са 6D RS космически мислени експерименти и уравнения, 6D космическа (Earth&Space) томография, вкл. на горещи частици [1-3].
Представени са иновационни мислени експерименти и иновации за:
1. Развитие на теорията и технологиите на многомерното време в светлината на „Проблема на Физиката” за универсална GUT теория за Света, от микрокосмоса до макромащабите на Вселената с 6D парадигми за RS на Земята и Космоса [1-3].
2. Еволюция на Вселената и в частност на планетите и звездите чрез 6D S-T RS модели върху представено за първи път тук иновационно обобщено 6D еволюционното уравнение в чест на Шрьодингер-Бом-Петков (SBP) [1-3]:
[Div(W)+Rot(W)]2 = (m2/h2)[(x2ωtx + y2ωty + z2ωtz)] - 2mE/h2].W, where W is 6D Evolution Complex Wave:
Wuv(x,y,z,tx,ty,tz) = U(x,y,z,tx,ty,tz) + iV(x,y,z,tx,ty,tz).
3. Космическа 6D томография върху развитие на 6D трансференциите на Поанкаре и парадигмата на Дирак „three componentum momentum” [1-3,21].
4. Синергетични парадигми на Пригожин, Онзагер, Казимир и Попов [1-3,21].
5. Алтернативни многомерни парадигми за развитие на GUT-CGT [1-3,11] и универсалното поле “Gesamtfeld” [8] върху полето на многомерното време и Генералната многомерна нелинейна термодинамична теория на К. Попов [3].
6. Комплексно 4D-6D RS изследване на Земята с използване на геофизичните полета и 6D-6C (6 Dimensional - 6 Component) томография.
Анализът, интерпретацията и оптималното вземане на решения са на базата на развита [3] „Иновационна многомерна нелинейна система от ДУ (хронометрични ейконали) за многомерно времевите - енергийни, масови и пространствени парадигми” – универсални за бъдещи научни решения за развитието на Науките за Земята, Космоса, Природата и Цивилизациите. За целта е необходимо:
1. Създаване на единен многомерен времеви модел на геофизичните и космологичните полета за дистанционни изследвания на катастрофи на Земята и в Космоса (С проучвания на проекти на IERS, Lamont-Doherty Earth Observatory, NASA(ESD), ESA, USGS, SEG, EAGE, FP6 и FP7 от типа “System for All Systems” и EO/RS/GPS/GIS в контекста на международната класификация на EO/RS (Earth Observation - ДИЗ) към International Index - Geophysics) с комплекс системи EO/RS/GPS/GIS по проблема System for all Systems и системна интеграция за изучаване на природни процеси и екологичен риск.
2. Критичен анализ на опитите за създаване на Единнна Теория на всички физични полета известна като GUT, оставащи свръхамбициозни и безуспешни, защото до момента в световен мащаб няма нито един успешен единен многомерен времеви модел на геофизичните и космологичните полета, особено актуален за съвременните дистанционни изследвания на катастрофи на Земята и в Космоса.
3. Развитие на генерализираща идея на количествено и на качествено ниво, както и оптимална по размерност многомерна космологична теория, която да разглежда и Земята като част от единния Космос по парадигмите на Карл Сейгън. На практика след У. Хамилтън, К. Гаус и А. Поанкаре, няма световен прецедент за създаване на Единна Теория за интегриране на Земята и съответните геофизични полета и геодезични модели в космическата физика и космическата навигация.
Реална алтернатива е акцента на задачата да поставим върху: - Интегралната интерпретация на уравненията и принципите на: - Херц за минималната кривина; Гаус – за минималната принуда; Принципа на най-малкото действие във формата на Якоби, „6D Турбулентната Теория на Колмогоров”; 6D Навиер-Стокс уравненията за турбуленцията и 6D CGT (Космологична Генерална Теория) [1-4,6,25] върху обобщени ейконални уравнения на У. Хамилтън и Д. Бом върху обобщено 6D еволюционно уравнение на Шрьодингер-Бом-Петков (SBP).
ЗАКЛЮЧЕНИЯ, ИЗВОДИ и ДЕФИНИРАНЕ на RS КОСМОЛОГИЧНИ ПРОБЛЕМИ
1. I-ви важен проблем е как на базата на принципите на квантовата физика и тук обобщеното 6D уравнение на Шрьодингер-Бом-Петков (SBP) да бъдат оптимизирани и интегрирани системите за регистриране на геофизичните и космологичните полета, както и да бъде изследвана тяхната еволюция.
2. II-ри важен проблем е построяване на експериментална карта на локалното и глобалното изменение на времето на базата на каталога на IERS “ITRF92 and its associated velocity field– Observatorie de Paris” на базата на пълния комплект от глобално разположени около 250 станции и координатни центрове по системите: 1. VLBI – Very Long Baseline Interferometry. 2. LLR – Lunar Laser ranging. 3. GPS - Global Positioning System. 4. SLR – Satelite Laser ranging. 5. DORIS – Doppler Orbit determinations and Radiopositioning Integrated.
3. III-ти важен проблем – изключително актуален и RS векови проблем е проблемът за вековите Слънчево – Земни динамични взаимодействия свързани с космическата динамика на Слънцето и Земята на разни периоди и вълни. Стъпка в тази насока е «Систематизация и актуализация на геофизични сеизмологични бази данни и построяване карти за разпределение на времевия 24 часов регионален и локален риск от земетресения за територията България за 20 век» [2], включваща:
a). Систематизация и актуализация на геофизични сеизмологични бази данни.
b). Построяване карти за разпределение на времевия 24 часов регионален и локален риск от земетресения за територията България за 20 век.
c). Първоначален анализ и интерпретация на рисковите фактори във връзка с разпределението на епицентрите, хипоцентрите и магнитудите на земетресенията.
d). Препоръки за интегриране в RS/GPS/GIS системи за оценка на времевия риск за инфраструктурата и за устойчивото развитие на България през 21 век.
4. IV-важен проблем са: - „Изследвания, свързани интегриране на GPS и LORAN-C измервания, за определяне на латералното местоположение и навигационното привързване», респективно - задача:
Изследване статуса и модернизацията на LORAN-C за времевите диференциации по сателитните навигационни системи на САЩ - {UTC(USNO) - LORAN-C Time Differences} и Европейската {EUROFIX (LORAN-C & Differential GNSS)} за проектиране на оптимално разпределение и оптимално функциониране на станции LORAN-C в България.
Актуално е оптималното планиране на експериментите по интегриране на два основни типа навигационни сателитни системи по два световно известни образеца: 1. Американската - {UTC(USNO) - LORAN-C Time Differences} и 2. Европейската - {EUROFIX (LORAN-C & Differential GNSS)}.
Проучването на Европейската EUROFIX е задължителен приоритет с оглед присъединяването ни към Европа, както и с научния и технологичния опит за интеграция на GPS и LORAN-C измервания, за определяне на латералното местоположение и навигационното привързване, където те използват схемата със сателита GNESS и наземни станции GNESS / LORAN-C / DGNSS:
Проучването на US системата {UTC(USNO)-LORAN-C-Time Differences} е ценно за глобален мониторинг и обвързване на бреговите, морските и сухопътните територии в on-line режим в INTERNET за времевите сателитни диференциации, даващи възможност за динамична ректификация на латералното местоположение и навигационното привързване за определяне динамиката на катастрофални събития в локален, регионален и глобален мащаб. С оглед на интеграцията на Българската LORAN-C система към системите GALILEO и GMES e актуално проучването на интегрирането на US-LORAN-C с Руската и Канадската LORAN-C системи и изследване на времевите сателитни диференциации в глобален мащаб. ЦЕЛТА е принципна картна схема на нелинейната динамика на времевите сателитни диференциации (“GPS Time Transfer Techniques on the 90 satellite observations”) с оглед целите за интегриране на България към европейски космически позициониращи и навигационни системи за граждански нужди – GALILEO и Глобална Система за Мониторинг на Земята – GMES.
ГЕНЕРАЛНИЯТ ИЗВОД е: - Всяка RS и DSI нанотехнологична R&D система за национална и глабална сигурност [1-4] остава “Science fiction” без 6D- Bohm имплицитна наноквантовометрия върху 6D SBP еволюционното уравнение.
R e f e r e n c e s
1. Andonov, Z. D. The Paradigm of Stephen Hawking and the Challenges of the Civilizations and the Cosmos to the III-Millenium. - Proc. "30-Years Space Research in BG”, Sofia, 1999, p. 117-120.
2. Андонов, З. Д. Космическите дистанционни изследвания и екологичните предизвикателства на устойчивото развитие през 21 век и ІІІ-хилядолетие. – Доклади – МОСВ – 2002 г., с. 12.
3. Andonov, Z. D. The Multidimensional Time, The Multidimensional Man and The Decision of the N-Body Problem in the Multidimensional AeroSpace 6D Space-Time. – Scientific Conference “NDU’2005”(National Defense University – Aviation Faculty), D. Mythropolyia, V. 2, 2005, 341-357.
4. Bohm, D. QUANTUM THEORY. – Prentice - Hall Inc., New York, 1952, 1965, p. 728.
5. Бончев Ц., И. Манджуков, Б. Манушев. Истината за Чернобилските замърсявания в България – УИ „Климент Охридски”, София, 1990, с. 84.
6. Burke, W.L. Space-Time, Geometry, Cosmology (University of California, Santa Cruz) - Mill Valley, California, 1980-1999, p. 416.
7. Coles, P. The state of the Universe – In the 2005 – World Year of Physics Review Articles (p. 215-258), NATURE, 20 January 2005, Vol. 433 / Issue No. 7023, 248-256.
8. Einstein, A. RELATIVITY - The Special and the General Theory - METHUEN & Co. Ltd., London, 1949; Бъл. Изд. "Наука и Изкуство", София, 1965, с. 150.
9. Gribbin, J. The Birth of Time: How We Measured the Age of the Universe. - Orion Publishing Co, ISBN 0753809966, 2000, p. 224.
10. Hartmann, K., E. Lezki, W. Schafer. Statistische Versuchsplanung und-auswertung in der Stoffwirtschaft. – VEB Deutscher Verlag, Leipzig, 1974. – Rus. „Mir“, 1977, p. 552.
11. Hawking, S.W. Quantum Cosmology, M-theory& the anthropic principle. – "Cambridge University",1999,www.damtp.cam.ac.uk/user/hawking; E-mail: - hawking@damtp.cam.ac.uk.
12. Huber, Martin C.E. The Century of Space Science – ESA-Paris, NASA, Zurich Research Lab, http://www.zurich.ibm.com/univ_rel/lectures/huber.html, 2004.
13. IAF (International Astronautical Federation) and COSPAR (Committee on Space Research). - Book of Abstracts. – The World Space Congress – AIAA-NASA-NAS - Washington, DC, 1992, p.716.
14. Исследование Земли из Космоса. – Г. И. Марчук – Гл. редактор. – М. „Наука”, № 4, 1986, с.128.
15. ISTC (International Science&Technology Centre) / STCU (Science&Technology Centre of the Ukraine): Peaceful research for weapons scientists. - http://europa.eu.int/comm/research/nis/en/istc.html, 2006.
16. Лисов И. Прототип большого космического радара - «Новости космонавтики» (www.novosti-kosmonavtiki.ru/) - НК №04, 2006 г.
17. Melchior, P. Physique et Dynamique Planetaires, Vol.3-4 – Geodynamique. – «A l’Observatoire Royal de Belgique» Press and «Vander - editeur». – USSR Pub. «MIR», Moscow, 1976, p. 483.
18. Nelson, D. A. NASA New Millennium Problems and Solutions. - Resource Team Ltd UK, UK guest, London, xxx p. & http://www.reviewcentre.com/... - 2004.
19. Pittock, A. B., Ackerman, T. P. Crutzen, P. J. & 100 International Members -. SCOPE Project Report – Environmental Consequences of Nuclear War. – “John Wiley & Sons” – N.Y., 1988, Vol. I, p. 392.
20. Poincare A. Les Methodes Nouvelles de la Mecanique Celeste: - Vol. I-III - Paris, 1892. - Изд. "Наука", Москва, 1971, Т. І. – с. 771;.Т. ІІ. - с. 999; Т. ІІІ. - с. 771.
21. Prigogine, I., I. Stengers. LA NOUVELLE ALLIANCE. METAMORPHOSE DE LA SCIENCE. - Editions Galimard, 1986; - ДИ "Наука и изкуство", С., 1989, с. 342.
22. Sagan Carl. Cosmos. New York: Random House, 1980. – BG – „БАРД”, 2004, с. 347.
23. Sagdeev, Roald Z. THE MAKING OF A SOVIET SCIENTIST. My Adventures in Nuclear Fusion and Spase from Stalin to Star Wars. – John Wiley & Sons, Inc., 1994. – BG – Sofia University, 2001, с. 308.
24. Serafimov, К. Space Research in Bulgaria. – Pub. Hause of the BAS, Sofia, 1979, p. 448.
25. Theoretical & Observatoy Cosmology. Proceedings - NATO Science Series –C: Mathematical & Physical Sciences– Vol.541, Kluwer Academic Pub., 1999, p. 396.Tsuge, Shunichi. Kolmogorov Turbulence Theory in 6D Navier-Stokes Equation. – http://www.ca-homes.com/science/tsuge-8/node1.html, 2005.
Who is Who ?! – I am ZDA – No. 1 in System for All Systems – Earth, RS, Cosmos, Civilizations, Gooole' Thinking Experiments and SCIENCES, NASA, ESA, NATO, Etc. !!!
