Урок 1
Введение. Информация в природе, обществе и технике
§ 1.1. Информация в природе, обществе и технике
Содержание урока
Правила поведения и техника безопасности в кабинете информатики
1.1.1. Информация и информационные процессы в неживой природе
1.1.2. Информация и информационные процессы в живой природе
Клавиатурный тренажер «Руки солиста»
1.1.1. Информация и информационные процессы в неживой природе
В физике, которая изучает неживую природу, информация является мерой упорядоченности системы по шкале «хаос - порядок». Один из основных законов классической физики утверждает, что замкнутые системы, в которых отсутствует обмен веществом и энергией с окружающей средой, стремятся с течением времени перейти из менее вероятного упорядоченного состояния в наиболее вероятное хаотическое состояние.
Например, если в одну половину замкнутого сосуда поместить газ, то через некоторое время в результате хаотического движения молекулы газа равномерно заполнят весь сосуд. Произойдет переход из менее вероятного упорядоченного состояния в более вероятное хаотическое состояние, и информация, которая является мерой упорядоченности системы, в этом случае уменьшится (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Информация в неживой природе
В соответствии с такой точкой зрения физики в конце XIX века предсказывали, что нашу Вселенную ждет «тепловая смерть», т. е. молекулы и атомы со временем равномерно распределятся в пространстве и какие-либо изменения и развитие прекратятся.
Однако современная наука установила, что некоторые законы классической физики, справедливые для макротел, нельзя применять для микро- и мегамира. Согласно современным научным представлениям, наша Вселенная является динамически развивающейся системой, в которой постоянно происходят процессы усложнения структуры.
Таким образом, с одной стороны, в неживой природе в замкнутых системах идут процессы в направлении от порядка к хаосу (в них информация уменьшается). С другой стороны, в процессе эволюции Вселенной в микро- и мегамире возникают объекты со всё более сложной структурой, и, следовательно, информация, являющаяся мерой упорядоченности элементов системы, возрастает.
Мы живем в макромире, т. е. в мире, который состоит из объектов, по своим размерам сравнимых с человеком (рис. 1.2). Обычно макрообъекты разделяют на неживые (камень, льдина и т. д.), живые (растения, животные, сам человек) и искусственные (здания, средства транспорта, станки и механизмы, компьютеры и т. д.).
Макрообъекты состоят из молекул и атомов, которые, в свою очередь, состоят из элементарных частиц, размеры которых чрезвычайно малы. Этот мир называется микромиром (рис. 1.3).
Рис. 1.2. Макромир. Гулливер в стране лилипутов
Рис. 1.3. Микромир. Атом водорода и молекула воды
Мы живем на планете Земля, которая входит в Солнечную систему, Солнце вместе с другими звездами образует нашу галактику Млечный Путь, а галактики образуют Вселенную. Все эти объекты имеют громадные размеры и образуют мегамир (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Мегамир. Солнечная система
Контрольные вопросы
1. Приведите примеры перехода от хаоса к порядку (увеличения информации) в окружающем мире.
2. Приведите примеры перехода от порядка к хаосу (уменьшения информации) в окружающем мире.
Cкачать материалы урока
