Er der information i den livløse natur, hvis vi ikke tager hensyn til de forskellige teknikker skabt af mennesket? Svaret på dette spørgsmål afhænger af definitionen af selve begrebet. Betydningen af udtrykket "information" gennem menneskehedens historie er gentagne gange blevet suppleret. Definitionen var påvirket af udviklingen af videnskabelig tankegang, teknologiens fremskridt og de erfaringer, der er akkumuleret gennem århundreder. Information i livløs natur er mulig, hvis vi betragter dette fænomen i form af generel terminologi.
En af mulighederne for at definere konceptet
Information i snæver forstand er et budskab, der overføres i form af et eller andet signal fra person til person, fra person til automat eller fra automat til automat, såvel som i plante- og dyreverdenen fra individ til individ. Med denne tilgang er dens eksistens kun mulig i levende natur eller i sociotekniske systemer. Disse omfatter blandt andet sådanne eksempler på information i livløs natur i arkæologi som klippemalerier, lertavler og så videre. Bæreren af information i dette tilfælde er et objekt, der tydeligvis ikke er relateret til levende stof eller teknologi, men uden hjælp fra den samme person ville dataene ikke være blevet registreret og lagret.
Subjektiv tilgang
Der er en anden måde at definere: information er subjektiv af natur og forekommer kun i en persons sind, når han giver de omgivende objekter, begivenheder og så videre en vis betydning. Denne idé har interessante logiske implikationer. Det viser sig, at hvis der ikke er mennesker, er der ingen information, data og beskeder nogen steder, inklusive information i livløs natur. Informatik i denne version af definitionen bliver videnskaben om den subjektive, men ikke den virkelige verden. Vi vil dog ikke grave dybt i dette emne.
Generel definition
I filosofi defineres information som en uhåndgribelig form for bevægelse. Det er iboende i ethvert objekt, da det har en vis betydning. Ikke langt fra denne definition går den fysiske forståelse af begrebet.
Et af de grundlæggende begreber i det videnskabelige billede af verden er energi. Det udveksles af alle materielle objekter og konstant. En ændring i den ene af dems begyndelsestilstand forårsager ændringer i den anden. I fysik betragtes en sådan proces som sign altransmission. Et signal er faktisk også en besked, der transmitteres af et objekt og modtages af et andet. Dette er information. Ifølge denne definition er svaret på spørgsmålet stillet i begyndelsen af artiklen utvetydigt positivt. Information i livløs natur er en række forskellige signaler, der transmitteres fra et objekt til et andet.
Den anden lov for termodynamikken
En kortere og mere præcis definition: information er et mål for orden i et system. Her er det værd at minde om en af de grundlæggende fysiske love. Ifølge termodynamikkens anden lov bevæger lukkede systemer (disse er dem, der ikke på nogen måde interagerer med omgivelserne) sig altid fra en ordnet tilstand til en kaotisk.
Lad os f.eks. udføre et ment alt eksperiment: lad os placere gas i den ene halvdel af en lukket beholder. Efter nogen tid vil det fylde hele det leverede volumen, det vil sige, at det ophører med at blive bestilt i det omfang, det var. Samtidig vil informationen i systemet falde, da det er et mål for orden.
Information og entropi
Det er værd at bemærke, at universet i moderne forstand ikke er et lukket system. Det er kendetegnet ved processer med komplikation af strukturen, ledsaget af en stigning i orden og dermed mængden af information. Ifølge Big Bang-teorien har dette været tilfældet siden universets dannelse. Elementære partikler dukkede op først, derefter molekyler og større forbindelser. Senere begyndte stjerner at dannes. Alle disse processer er karakteriseret ved rækkefølgen af strukturelle elementer.
Forudsigelsen af universets fremtid er tæt forbundet med disse nuancer. Ifølge termodynamikkens anden lov venter varmedød hende som følge af en stigning i entropi, det modsatte af information. Det kan defineres som et mål for uorden i et system. Termodynamikkens anden lov siger, at i lukketEntropi stiger altid i systemer. Moderne viden kan dog ikke give et præcist svar på spørgsmålet om, hvor anvendelig den er for hele universet.
Funktioner ved informationsprocesser i livløs natur i et lukket system
Alle eksempler på information i livløs natur er forenet af fælles træk. Dette er en enkelt-trins proces, fraværet af et mål, tabet af mængde i kilden med en stigning i modtageren. Overvej disse egenskaber mere detaljeret.
Information i den livløse natur er et mål for energifrihed. Det kendetegner med andre ord systemets evne til at udføre arbejde. I mangel af ydre påvirkning sker der, hver gang et kemisk, elektromagnetisk, mekanisk eller andet arbejde udføres, et irreversibelt tab af fri energi og dermed information.
Funktioner i informationsprocesser i livløs natur i et åbent system
Under ekstern påvirkning kan et bestemt system modtage information eller en del af den, der er gået tabt af et andet system. I dette tilfælde vil der i den første være en mængde fri energi, der er tilstrækkelig til at udføre arbejde. Et godt eksempel er magnetisering af såkaldte ferromagneter (stoffer, der kan magnetiseres under visse forhold i fravær af et eksternt magnetfelt). De får lignende egenskaber som følge af et lynnedslag eller i nærværelse af andre magneter. Magnetisering bliver i dette tilfælde et fysisk udtryk for systemets erhvervelse af en vis mængde information. Arbejdet i dette eksempel vil blive udført af et magnetfelt. Informationsprocesser i denne sagenkelttrin og har intet formål. Sidstnævnte egenskab adskiller dem mere end andre fra lignende fænomener i dyrelivet. Separate fragmenter, for eksempel, af magnetiseringsprocessen forfølger ikke nogen globale mål. I tilfælde af levende stof er der et sådant mål - dette er syntesen af et biokemisk produkt, overførsel af arveligt materiale og så videre.
Lov om ikke-forøgelse af information
En anden egenskab ved informationstransmission i livløs natur er, at stigningen i information i modtageren altid er forbundet med dens tab i kilden. Det vil sige, at i et system uden ydre påvirkning øges mængden af information aldrig. Denne bestemmelse er en konsekvens af loven om ikke-aftagende entropi.
Det skal bemærkes, at nogle videnskabsmænd betragter information og entropi som identiske begreber med det modsatte fortegn. Det første er et mål for systemets orden, og det andet er et mål for kaos. Fra dette synspunkt bliver information til negativ entropi. Men ikke alle forskere af problemet holder sig til denne udtalelse. Derudover bør man skelne mellem termodynamisk entropi og informationsentropi. De er en del af forskellig videnskabelig viden (henholdsvis fysik og informationsteori).
Information i mikroverden
Undersøgelse af emnet "Information i livløs natur" klasse 8 af skolen. Studerende på dette tidspunkt er stadig lidt fortrolige med kvanteteori i fysik. De ved dog allerede, at materielle genstande kan opdeles imakro- og mikroverden. Sidstnævnte er et stofniveau, hvor elektroner, protoner, neutroner og andre partikler findes. Her er den klassiske fysiks love oftest uanvendelige. I mellemtiden findes information også i mikrokosmos.
Vi vil ikke dykke ned i kvanteteori, men det er stadig værd at bemærke et par punkter. Entropi som sådan eksisterer ikke i mikrokosmos. Men selv på dette niveau, under samspillet mellem partikler, forekommer tab af fri energi, det samme, der er nødvendigt for udførelsen af arbejde af ethvert system, og hvis mål er information. Hvis den frie energi falder, falder informationen også. Det vil sige, i mikrokosmos overholdes loven om ikke-forøgelse af information også.
Levende og livløs natur
Ethvert eksempel på information i livløs natur, studeret i datalogi i ottende klasse og ikke relateret til teknologi, er forenet af manglen på et mål, som information lagres, behandles og transmitteres for. For levende materie er alt anderledes. I tilfælde af levende organismer er der et hovedmål og mellemmål. Som følge heraf er hele processen med at indhente, behandle, transmittere og opbevare information nødvendig for overførsel af arveligt materiale til efterkommere. Mellemmål er dets bevarelse gennem en række biokemiske og adfærdsmæssige reaktioner, som for eksempel omfatter opretholdelse af homeostase og orienteringsadfærd.
Eksempler på information i livløs natur indikerer fraværet af sådanne egenskaber. Homeostase minimerer i øvrigt konsekvenserne af loven om ikke-vækst af information, hvilket fører til ødelæggelse af objektet. Tilstedeværelsen eller fraværet af de beskrevne mål er en af de vigtigste forskelle mellem livlig og livløs natur.
Så du kan finde en masse eksempler om emnet "information i den livløse natur": billeder på væggene i gamle huler, computerdrift, vækst af bjergkrystaller og så videre. Men hvis vi ikke tager hensyn til den information, der er skabt af mennesket (forskellige billeder og lignende) og teknologi, adskiller objekter af livløs natur sig meget i egenskaberne af de informationsprocesser, der finder sted i dem. Lad os liste dem igen: enkelttrins, irreversibel, mangel på formål, uundgåeligt tab af information i kilden, når den transmitteres til modtageren. Information i livløs natur defineres som et mål for et systems orden. I et lukket system, i fravær af ekstern påvirkning af den ene eller anden art, overholdes loven om ikke-forøgelse af information.
