Уроки 25 - 28
§2.1. Понятие «информация» в науках о неживой и живой природе, обществе и технике
Содержание урока
2.1.1. Информация в физике
Информация в замкнутых системах
Информация в открытых системах
Информация в микро- и мегамире
2.1.2. Информация в биологии
2.1.3. Информация в общественных науках
2.1.4. Информация в кибернетике
2.1.1. Информация в физике
Информация в замкнутых системах
Согласно второму началу термодинамики, замкнутая система, т. е. система, не обменивающаяся веществом и энергией с внешней средой, стремится к тепловому равновесию. Энтропия замкнутой системы может лишь возрастать (соответственно информация может лишь убывать). Статистическая физика обосновывает второе начало термодинамики, базируясь на вероятностях микроскопических состояний и понятии необратимости процесса. Термодинамические процессы идут в одном направлении от менее вероятных состояний (более упорядоченных, с меньшей энтропией и большей информацией) к более вероятным (более хаотичным, с большей энтропией и меньшей информацией).
Действительно, если имеются два сосуда, один из которых заполнен газом, а другой пуст, то после открытия соединяющего их крана оба сосуда будут более или менее равномерно заполнены газом (рис. 2.1). Переход из первого, менее вероятного, состояния газа во второе, более вероятное, необратим, так как обратный процесс (сосредоточение молекул газа в одном сосуде) никогда не наблюдается.
Рис. 2.1. Энтропия и информация в замкнутой системе
Из вышесказанного следует, что замкнутые системы, стремящиеся к состоянию теплового равновесия, не могут хранить информацию. Рассмотрим в качестве примера данный учебник. На первый взгляд, учебник находится в тепловом равновесии — ведь мы даже можем измерить его температуру. Однако полного теплового равновесия учебник достигнет лишь после того, как типографская краска продиффундирует и расплывется по каждой странице. Однако когда текст исчезнет, исчезнет и информация.
Следующая страница 
Информация в открытых системах
Cкачать материалы урока
