Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Наука

Сухонос С.И.
Информационные процессы во Вселенной. Часть II. Информация и энергия

Oб авторе


«Информация — это не материя и не энергия, информация — это информация»

Норберт Винер


Продолжая рассматривать тему информации, начатую в первой статье (http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001g/00164283.htm), отметим еще раз, что четкого определение этого понятия в науке не существует:


Несмотря на широкую распространённость, понятие информации остаётся одним из самых дискуссионных в науке, а термин может иметь различные значения в разных отраслях человеческой деятельности.

Определений информации существует множество, причём академик Н. Н. Моисеев даже полагал, что в силу широты этого понятия нет и не может быть строгого и достаточно универсального определения информации.

(Википедия)

Мы видим, что известный советский академик Н.Н. Моисеев «поставил крест» на все попытках, включая будущие, дать строгое и достаточно универсальное понятие информации

Вопреки мнению Н.Н. Моисеева мы сделали в первой части попытку дать строгое и достаточно универсальное определение информации. Задача второй части цикла рассмотреть информацию как вселенское явление, сопоставимое с понятиями самого широкого плана.

И поскольку ничего нельзя определить из самого себя, например, нельзя понять добро без зла, свет без тьмы и т.п., мы возьмем подходящую пару и для понятия информации – энергия. Рассмотрим пару энергию (Э) и информацию (И) в их проекции на М-ось (http://www.trinitas.ru/rus/doc/0209/004a/02090006.htm). Ибо все новые выводы, которые автор предлагает в своих работах так или иначе связаны с этой координатой Вселенной, этим четвертым измерением, вдоль которого материя упорядочена в симметричные циклы.

Для начала определимся с терминами.

Информация. Самое краткое определение, которое удалось дать автору (http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001g/00164283.htm), звучит следующим образом:

Информация — финитное отражение реальности, записанное с помощью знаков, которое необходимо для передачи его между участниками информационного процесса.

Энергия. Внятное определение этого понятия дано в Википедии:

Энергия (др.-греч. ἐνέργεια — действие, деятельность, сила, мощь) — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие.

Почему мы выбрали для более полного понимания смысла информации именно энергию? Очевидно, что чем большей информацией мы владеем, тем меньше энергии нам требуется для осуществления задуманного процесса. И наоборот. Ясно, что при выработке информации энергия не выделяется, а, наоборот, потребляется. И если энергия является мерой движения, то информация в противоположность ей — мерой сохранения, неизменности (отсюда такое бережное отношение к ней в архивах, при передаче — защита от помех, закрытая структура ДНК в клетке и т.п.). Таким образом, энергия и информация по многим свойствам друг другу противоположны.

Чтобы более четко выразить различие в паре И-Э, проанализируем оба процесса в координатах масштаб-сложность, используя системный подход и М-ось в качестве базиса для рассмотрения.


1. Параметрическое пространство «масштаб-сложность»

Большинство эволюционных изменений во Вселенной идет с усложнением объектов и систем. Более того, в глобальном плане эволюция идет преимущественно с увеличением размеров (масштабов) объектов в рамках их класса (рис.1)


Рис.1. На М-оси Вселенной от -33 (максимоны) до 28 (Метагалактика) все объекты имеют свою сложность, что создает «волну информации», которая имеет пик в середине интервала. Волна жизни (от вирусов до биосферы) сдвинута вправо на 5 порядков. Расширение Вселенной, эволюция и время имеют одно направление слева направо, в сторону больших размеров.

Безусловно, есть примеры эволюции в сторону уменьшения размеров и упрощения, но глобальный тренд эволюции полностью совпадает с вектором расширения Вселенной [1]. Это очевидно для звёзд, галактик, живых организмов и систем, химических элементов и т.п.

Увеличение размеров при этом более корректно оценивать относительно достигнутого ранее уровня. Например. В мире клеток на позднем этапе эволюции появились инфузории, которые имеют размеры в десятки микрон и это стало рекордом для этого мира. Они на порядки больше других клеток, в частности бактерий. В мире животных появились динозавры, потом киты, которые достигли 30 метров, и это стало рекордом для мира многоклеточных. А в мире звёзд возникли звёзды второго и третьего поколения, которые на сотни миллионов километров стали больше звёзд первого поколения.

Рассматривая эволюцию клеток, животных и звёзд как единый вселенский процесс, имеющий общие законы, мы не можем сравнивать микроны, метры и миллионы километров в их абсолютном выражении, и вынуждены переходить от абсолютных величин к относительным - не на сколько, а во сколько. Только это и позволяет нам сопоставлять тенденции на разных масштабных уровнях. Ибо увеличение на микроны ничего не говорит нам при сравнении звёздной эволюции, а вот увеличение в 10 раз уже говорит о многом. И поскольку мы рассматриваем весь диапазон размеров Вселенной, то мы его условно назвали в свое время масштабной осью - М-осью. И все изменения с объектами мы привязываем к этой оси. В качестве основания была выбрана система десятичных логарифмов, а единиц – сантиметры. Ничего не изменится в общих выводах, если мы заменим десятичные логарифмы на натуральные, а сантиметры на метры. Ведь наша задача заключается в том, чтобы получить сравнительные и относительные оценки изменений. Если какой-то эволюционный процесс привел к увеличению размеров в 2 раза, то на М-оси десятичных логарифмов это изменение будет равно 0,3 единицы, а на оси логарифмов по основанию 2 данное же изменение будет равно 1. Но исходный факт изменения размеров в 2 раза останется неизменным, он очевидно не зависит от выбора основания логарифмов. И при этом неважно, увеличился ли в два раза размер клетки или звезды, важен сам факт увеличения в выбранном «таксоне» размеров в 2 раза.

Именно эти относительные изменения и играют ключевую роль в масштабном измерении Вселенной, а не их абсолютная проекция в виде микронов или километров. На первый взгляд такое утверждение кажется необычным, но проделанный автором на протяжении многих лет анализ [2], показывает, что это действительно так.

Другая координата созданного нами параметрического двухмерного пространства – сложность.

Ее вычисление всегда – сверхсложная задача, не имеющая до сих пор в науке общего алгоритма. В свое время автор предложил системную модель, в которой сложность любой системы определялась ее структурой и формой по определенному алгоритму [3]. Но для самых общих выводов из этой методики можно оставить лишь один критерий – количество структурных уровней в объекте. Так, например, эллиптические галактики не имеют ядер и рукавов. А спиральные галактики имеют спиральные рукава, звездный диск, ядро и эллиптическое или сферическое гало, которое является своего рода внутренне эллиптической галактикой. Ясно, что спиральные галактики сложнее эллиптических, у них есть несколько уровней структуры, которых нет в эллиптических галактиках.

Аналогичное сравнение вируса и кристаллика одинакового размера показывает, что у кристаллика есть уровень атомов и уровень самого тела кристаллика. А у вирусов даже самой простейшей формы есть атомы, молекулы, биомолекулы (РНК и белки, например), есть оболочка, которая представляет вирус снаружи. Таким образом, у вируса как минимум на один уровень структуры больше (рис.2).


Рис.2. И вирус (справа) и такого же размера кристаллик состоят из атомов. Оба объекта находятся на М-оси на 2 порядка выше атомного уровня. Но у вирусов есть как минимум один промежуточный структурный уровень – молекулярный. Поэтому его сложность можно условно оценить величиной 3, тогда как сложность кристаллика – 2.

Если рассчитывать сложность и масштаб кристаллика и вируса как произведение их условных значений (см. выше), то мы получим для последнего величину 2х2=4, а для вируса 2х3=6, что позволяет нам количественно сравнивать одинаковые по размерам объекты.

Причем, чем выше мы поднимаемся по М-оси, тем сложнее там организмы (это очевидно, если сравнивать вирус и бактерию, клетку человека и его организм), а самым простым критерием сложности можно считать количество уровней в организме.

Сравним мраморную скульптуру человека и его тело (рис.3).


Рис.3. На М-оси для скульптуры из мрамора (слева) можно отложить лишь два уровня – атомы и сама скульптура. Для тела человека (справа) можно выделить около 40 уровней структурной сложности. Причем, оба объекта имеют относительную «высоту» на М-оси в 10 единиц (от -8 до +2).

В мраморной скульптуре есть уровень атомов и уровень самой скульптуры, итого – 2 уровня структурной сложности. А в теле человека такого же размера есть атомы, молекулы, органические молекулы, биологические молекулы... клетки… ткани… органы и системы. Автор насчитал [1] около 40 уровней структурной сложности в теле человека.

Итак, если мы условно принимаем за исходный уровень атомы, то для мраморной статуи в пространстве МС мы получим значение 10х2=20, а для тела человека 10х40=400.

Таким образом, условный критерий площади в пространстве М-С позволяет легко различать живые и косные объекты одинакового размера по площади их МС-параметров.

Опираясь на эту простейшую (хотя и условную) методику, мы переходим к вопросу о сопоставлении энергетических и информационных процессов во Вселенной.


Полный текст доступен в формате PDF (895Кб)


Сухонос С.И., Информационные процессы во Вселенной. Часть II. Информация и энергия // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.26178, 07.03.2020

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru