# Что такое информация

Сергей Иванович Тулупов

Что такое информация


Существует множество определений понятия информации но, ни одно из них не дает общего представления об этом загадочном свойстве материи. Не дает именно потому, что не выделяет информации никакого места в материальном мире, в мире физических явлений.

Все признают вездесущесть информации, но никто не может указать: каким образом она воздействует на материю.

"информация есть информация, а не материя и не энергия. Тот материализм, который не признаёт этого, не может быть жизнеспособным в настоящее время" (Н. Винер)


В данной работе мы рассмотрим как информация порождается ускорением и докажем тождество информации и относительно-неподвижной материи.


Информация отличается от энергии, движения, пространства, времени, и от любого другого физического параметра материи тем, что она определяет не только количественное, но самое главное - качественное различие материальных объектов. Это свойство информации подтверждается абсолютной неприменимостью физических законов сохранения к информационным процессам. (Информация, переданная куда-то, остается и на прежнем носителе, не убывая и не прибавляясь при копировании).


Такое качественное отличие напоминает смену состояний одного и того же объекта во времени. Причем, такая "смена состояний" может происходить даже без внешних проявлений (как например, ход мыслей у человека). Т.е., когда изменения планов или жизненных целей реально осознаны, но окружающие их не видят до тех пор, пока мыслительный процесс не заставит человека говорить или двигаться в соответствии с этими изменениями.

Все понимают, что время не останавливается, когда мы спим или в обмороке. Именно информационное наполнение и вызывает те ощущения, что мы называем временем.

Применение понятия информации вместо понятия "время" позволит нам объединить в одном рассмотрении как физические проявления смены состояний неживой природы, так и психические (биологические) эффекты, происходящие в живых организмах.

Причина любых изменений в объекте - появление новой информации.


Чем же отличается качественное изменение материи от количественного?


Любой процесс, результат которого заранее известен, не несет в себе информации, т.к. наличие этой информации (исход) известно уже до начала процесса. Информация появляется только при равновероятной возможности двух или более разных исходов (как 0 или 1).

Какой физический процесс не несет информации?

Движение по инерции.


При этом движении невозможно сказать есть ли оно вообще (принцип относительности Галилея) именно потому, что информация (смена состояний) отсутствует.

Информация появляется только, когда инерционное тело подвергается какому-либо ускоряющему воздействию.

И причем, в этом случае невозможно разобраться, что появляется вначале: ускорение порождает информацию, или информация о новом воздействии порождает ускорение.

Причинно-следственные связи между материей и информацией отсутствуют, т.к. они не взаимодействуют между собой. И тем не менее, ускорение преобразует движение по инерции (или относительный покой) в неинерционное (движение с ускорением) и ведет к появлению информации (разницы между прежним и новым состоянием движения). Ведет к появлению разницы между причиной и следствием.


Мы также знаем, какая физическая ситуация может привести к нарушению причинно-следственных связей, к состоянию, когда следствие может опережать причину.


Согласно СТО Эйнштейна следствие может опережать причину при превышении объектом скорости света. И такое превышение скорости возможно при перемещении движущегося объекта в область большего гравитационного потенциала (в поле с большим гравитационным напряжением).

То, что скорость света зависит от гравитационного потенциала в области, в которой происходит измерение скорости объекта - указывал сам Эйнштейн:

"Другими словами, часы в некоторой точке идут тем быстрее, чем больше в ней скорость света, определенная с их помощью. Такая зависимость скорости течения времени от гравитационного потенциала (с) справедлива для временного хода любого события".

["Скорость света и статическое гравитационное поле" А. Эйнштейн Собрание научных трудов 1965г Т.1 стр.199].

А так же: "В этом смысле можно сказать, что процесс, происходящий в часах, - и вообще любой физический процесс - протекает тем быстрее, чем больше гравитационный потенциал в области, где разыгрывается этот процесс". ["О принципе относительности и его следствия" (там же Т.1 стр.110)].


Что означает: движение быстрее скорости света возможно при смене системы отсчета на более ускоренную. Ведь согласно закону эквивалентности гравитационное притяжение подобно движению с ускорением.

Любое движение нашей руки - это ее ускорение относительно неподвижного тела. Вообще, любое движение - это акт ускорения, а следовательно и любое наблюдаемое нами изменение (появление новой информации) - это фиксация нами изменения ускоренности какого-то объекта, либо одной из его частей.


Иными словами, процессы, вызывающие ускорение в некоторой системе мы можем назвать информационными (качественно изменяющими состояние этой системы). Качественными такие процессы мы должны признать в силу их огромного изменяющего потенциала (взмахом руки можно двинуть в бой армию, а нажатием кнопки вызвать атомный взрыв).

Каждый новый бит информации способен на это, даже если его появление незаметно для нас (неинформативно в данное время). Это не значит, что такой (незамеченный никем сегодня) взмах крыльев бабочки не вызовет гигантского цунами через сто лет.

Поэтому, кстати, мы не будем придерживаться принятого сейчас разделения информации на ценную (или значимую) и ничего не значащую. Такой информации не бывает. Бывают наблюдатели не имеющие возможности ее воспринять (интерпретировать и соответственно реагировать), но то что информация не ценна для данного наблюдателя ничуть не отражается на ее способности перевести наблюдаемую систему в качественно новый регистр (в область большего ускорения).


Ускорение - это кратное (квантовое) увеличение быстроты любого процесса, выражаемое в единицах, равных изменению скорости наблюдаемого параметра данного процесса, за единицу времени.


Исходя из сказанного, думаю, мы можем утверждать, что ускорение порождает информацию. И соответственно, верным будет также обратное утверждение (ввиду отсутствия причинно-следственных связей между материей и информацией): информационные процессы приводят к ускорению материальных объектов в физическом мире.


Но это лишь промежуточный вывод, необходимый для нашего дальнейшего рассмотрения.


При бесконечном процессе ускорения мы должны допустить существование систем отсчета как, более ускоренных, так и более замедленных, относительно нас. То есть, содержащих большее или меньшее, чем у нас, количество информации.

Например, можно считать нашу систему отсчета - настоящим временем. Более ускоренные системы - будущим, а более медленные системы - прошедшим, временами.


В работе "К теории статистического гравитационного поля" [А. Эйнштейн Собрание научных трудов 1965г Т.1 стр.209] Эйнштейн, рассматривая возможность установления одинаковой температуры для двух емкостей, находящихся в зонах разных гравитационных потенциалов, приходит к выводу:

"Отсюда следует также, что два тепловых резервуара, находящихся в областях с различным гравитационным потенциалом и соединенные проводниками тепла, не принимают одну и ту же "карманную" температуру, а что последняя при температурном равновесии обратно пропорциональна скоростям света".

Написано именно "скоростям", подразумевая разные значения скорости света в зонах разных грави-потенциалов. А так же подчеркивается несоизмеримость тепловых значений в областях с разными гравитационными показателями.

Это доказывает невозможность "тепловой смерти" Вселенной и неисполнение закона сохранения энергии между явлениями, происходящими в зонах разного гравитационного напряжения!

А это так же доказывает не количественные, но качественные изменения, происходящие в материи при ее переходах из области одного ускорения, в область другого. Т.е. качественного различия материи, содержащей разные количества информации.


Все законы сохранения предполагают цикличность в рассматриваемых процессах. Только замкнутый цикл какого-то процесса может свидетельствовать о соблюдении в нем закона сохранения.

Однако, Второе начало термодинамики и следствие из него - всеобщее нарастание энтропии в окружающем мире противоречит законам сохранения (симметрии), так как идет лишь в одном направлении и поэтому приводит к парадоксу "тепловой смерти Вселенной". Но если такая "смерть" до сих пор не наступила, мы можем предположить существование процессов, препятствующих росту энтропии или хотя бы замедляющих ее.


Покажем, что таким процессом является накопление информации, носителем которой является материя.


Для начала представьте: мимо точек в пространстве "А", "В" и "С" пролетает простейшая неделимая частица (гипотетическая). Неделимой (как монада у Лейбница) мы ее полагаем для того, чтобы исключить влияние внутренних напряжений вещества и иметь возможность достигнуть максимального значения энтропии, т.е. полнейшей потери энергии.

Итак, в точке "А" наша "монада" обладает наибольшей энергией и соответственно, движется с максимальной скоростью. В точке "В" пусть, ее скорость уменьшилась вдвое (вследствие потери половины энергетического запаса), а в точке "С", представим эту частицу уже совсем без энергии и соответственно с максимальным уровнем энтропии.

Все, энергии в частице нет. Не осталось ни одной калории, чтобы продолжать движение в пространстве.

Но, чтобы оставаться неподвижной, наша частица должна быть свободной от всех взаимодействий (включая гравитационное воздействие на нее окружающих масс). А для этого она должна находиться на равном удалении от них всех, т.е. в центре шара остальных тяготеющих масс Вселенной и нигде больше.

Только ни с чем не взаимодействующая частица может оставаться неподвижной.

Верно и обратное утверждение: обездвиженная каким-либо образом частица перестает взаимодействовать с окружающей материей. Проще говоря, она вообще перестает быть материей, т.к. движение - непременный атрибут любого материального образования.

И здесь мы переходим в малоизученную область физики.


Ведь остановившись, частица не испарилась. Пусть она перестала восприниматься какими бы то ни было приборами, но она по-прежнему занимает некоторое пространство, имеет определенную форму, а возможно обладает и другими характеристиками, недоступными пока для наблюдения (цвет, запах, твердость).


Другими словами: частица по-прежнему несет в себе некую информацию.


Получается, что материальная частица существует в виде информации, если она ни с чем не взаимодействует.

Но мы можем сделать еще более глубокие выводы, если вспомним, что любая информация сама по себе неподвижна.

Передвигаться она может только на носителе. А единственным способом взаимодействия для информации является копирование.

Следовательно, все неполные представления об информации можно заменить представлением о ней как о неподвижной материи. Материи, с которой в настоящее время не взаимодействует ни один наблюдатель. Это не значит, что взаимодействий не было в прошлом или не будет в будущем.

Топор в руке римского легионера вполне материален для него и для окружающих, находящихся с ним в области одного гравитационного ускорения, но для нас сейчас этот же топор - просто воспоминание (информация). Причем материальный носитель информации о топоре (дерево рукоятки и металл топорища) может как существовать до сих пор, так и бесследно исчезнуть (сгореть в вулкане, например), на информацию это не повлияет, она лишь вновь обретет неподвижность.


И такой информации должно быть бесконечное множество.

Думаю, мы можем сделать предположение, что именно такое состояние материи называлось эфиром.

Эфир - жесткая среда, служащая полем распространения физических взаимодействий.

Но теперь можно сказать точнее: эфир - это одна из составляющих материи. Второй ее составляющей является наблюдатель.

При взаимодействии с наблюдателем эфир создает материальные объекты настоящего времени (находящиеся здесь и сейчас) из информации, находящейся одновременно и в прошлом и в будущем (существующей везде и всегда).


Что нам дает такое представление?

Вернемся к неподвижной "монаде".


"Материя не терпит пустоты" а значит, будет стремиться ее заполнить, если таковая появится. Именно такой пустой нематериальной точкой является наша неподвижная частица.

Если исключить часть опыта, приведшего ее к неподвижному состоянию, и начать рассмотрение с момента полного отсутствия энергии и обездвиженности, частица должна начать двигаться в сторону обратную движению окружающего пространства (ведь окружающая материя своего движения не прекращает, для материи движение - это форма ее существования). Вернее сказать: окружающее пространство начнет двигаться, чтобы заполнить разрыв в материи, которым является такой неподвижный бит информации, как наша "монада". Точнее, к информации начнут движение все окружающие ее потенциальные носители.

Что со стороны будет восприниматься в обратном порядке: как рождение кванта вещества из пустой точки в пространстве. Флуктуация вакуума служит наглядным тому примером.


Здесь надо сделать небольшое отступление для дополнения о неподвижности:

Скорость света - это скорость изменения напряжения электромагнитного поля. Другими словами само поле не движется.

Так же, если рассматривать фотон, как некоторое конечное образование материальных точек, то согласно доказательству Эйнштейна, которое он сделал в 1906 году в работах "Закон сохранения движения центра тяжести и инерция энергии" [А. Эйнштейн Собрание научных трудов 1965г Т.1 стр.42], в которой автор доказывает зависимость инерции тела от содержащейся в нем энергии. И в статье "Об инерции энергии, требуемой принципом относительности", в параграфе 4 "Об энергии системы, состоящей из некоторого числа свободно двигающихся материальных точек" [там же стр.64]

Рассмотрев движение группы точек, автор приходит к выводу: "Таким образом, система движущихся материальных точек - взятая как целое - обладает тем большей инертностью, чем быстрее материальные точки движутся друг относительно друга".

Следовательно, максимальной инертностью (неподвижностью) должен обладать объект, части которого движутся с максимальной скоростью относительно друг друга. А так как со скоростью света может двигаться только фотон - он должен обладать абсолютной неподвижностью относительно себя самого (между одной крайней точкой - началом движения фотона и другой его крайней точкой - концом движения).

При таком понимании раскрывается физический смысл двойственного представления любой материальной частицы (волна и частица):

Любое материальное образование должно состоять из носителя и информации его наполняющей.

Фотон как квант должен быть материален, но как волна, он должен быть информативен.

Следовательно, в двух щелевом квантовом эксперименте мы будем наблюдать частицу, когда станем искать материальную составляющую фотона (искать ответ на вопрос "где?"), и - наблюдать волну, когда нас заинтересует только его информационная составляющая (будем искать ответ на вопрос: "есть" сигнал или "нет"). Но, обе эти составляющие, как материальная (носитель) так и информационная - есть единый неделимый фотон.


В итоге. Главное свойство информации - это воспроизведение (отражение, трансляция) себя на новых (окружающих) материальных носителях, что выглядит как движение материальных носителей, несущих неподвижную и вездесущую в физическом плане информацию.

Смена носителей носит волновой характер, т.е. носители сменяют друг друга до тех пор, пока информация не достигнет наблюдателя. Тогда происходит коллапс волновой функции и фиксация информации в одной точке (носитель прекращает ускоренное движение, тормозится наблюдателем и движется дальше вместе с системой отсчета наблюдателя - инерционно).

Движение по инерции, как говорилось ранее, не несет новой информации - это просто перемещение носителя в пространстве.


В результате такого понимания процесса движения мы придем к следующему непротиворечивому взгляду на окружающие процессы:

Все физические процессы, доступные наблюдению происходят с разными ускорениями, а следовательно могут рассматриваться как разделенные по величинам гравитационного напряжения. События с меньшими величинами ускорений оказываются в прошлом, а события, с большей величиной ускорения - в будущем, относительно ускоренности системы отсчета наблюдателя.

Менее ускоренные события наблюдатель видит как информацию, уже запечатленную на материальных носителях, движущихся в одной с ним системе отсчета (это все, начиная с атомов и заканчивая звездами и планетами в окружающем пространстве). А более ускоренные события образуются из эфирного состояния (будущего), когда та или иная информация обретает носитель, сталкиваясь с наблюдателем.