# "между информацией и хаосом"

Сергей Иванович Тулупов

"Между информацией и хаосом"


На написание данной статьи меня натолкнули комментарии Перепелкина Виктора Дмитриевича "между информацией и хаосом" ПЕРЕПЁЛКИН ВИКТОР ДМИТРИЕВИЧ

2017 октябрь 26 четверг 05:24:00 на Прозе.ру


Он написал: "Меня пригласили в 1965 году заведовать в Институте лабораториями Информационно-измерительной техники, впервые созданными в СССР в городе Омске.

Ещё тогда, я сформулировал дилемму взаимозависимости между информацией и хаосом,- применимой к ограниченному объёму.

Причём, информация - мера упорядоченности, энтропия - мера хаоса.

Последнее - взято из термодинамики, где учитывается энергия движения взаимодействующих частиц вещества, которые успокаиваются, в случае понижения температуры, стремящейся к абсолютному нулю, при сопутствующей кристаллизации,

которая может свидетельствовать о чистоте и однородности вещества, сопровождающейся упорядочиванием структуры.

К этому можно применить следующую формулировку:

информация плюс энтропия равно единице.

Для единичного объёма,- в пределах от нуля до единицы,

доля информации в сумме с энтропией, составят единицу.

То есть, при энтропии равной нулю, информация соответствует единичному объёму.

Другой случай, при хаосе занявшем весь единичный объём,

для информации не остаётся места, следовательно упорядоченность равна нулю.

С уважением, Виктор".


Меня заинтересовал вопрос взаимозависимости количества информации от термодинамического состояния системы. Так как комментарий Виктора Дмитриевича согласовывался с моими выводами об информации, как о неподвижном объекте, в частности, заполнявшей ограниченный (единичный объем материи).

Но, говоря об информации, вернее будет говорить не об объеме, а о площади поверхности рассматриваемого материального объекта. (Сейчас нет возможности привести ссылку, но по-моему Стивен Хокинг вывел формулу и доказал связь количества информации с площадью поверхности "испаряющейся" черной дыры).


Теперь представьте, что "энергия движения взаимодействующих частиц вещества" будет стремиться к нулю (с понижением температуры) и, в конце концов, достигнет полного отсутствия взаимодействия (и движения).

Такую (обездвиженную) материю мы можем считать как структурой хаоса (неизвестной для нас, т.к. она с нами не взаимодействует), так и неподвижной кристаллической структурой информации (т.е. структурой, о которой нам все известно) ведь нам может быть известно и количество частиц вещества в единице объема, и положение каждой частицы в кристаллической решетке, пусть они даже и не взаимодействуют друг с другом.

Другими словами, неподвижный материальный объект мы можем считать и хаотичным (не несущим информации) и структурированным одновременно.

Здесь хочется вспомнить парадокс рождения Вселенной из Большого взрыва (вначале хаотичная материя должна обладать минимальной энтропией - материя в начале творения должна быть хаотичной (абсолютно неизвестной) и в то же время на 100% структурированной (обладающей всей возможной информацией обо всех своих частицах))!

Этот парадокс мы теперь можем разрешить, выбирая одну из двух точек зрения.

Или мы находимся в роли стороннего наблюдателя (не имеющего информации о внутреннем состоянии материи) или мы обладаем всей информацией, т.е. - находимся внутри первоматерии. А, если принять во внимание утверждение С.Хокинга об информативности только внешней границы материального объекта, то можно прийти к выводу:

Информацией обладает только материя, имеющая конечный объем (материальная частица).

Например, фотон-волна не несет информации, до момента столкновения с преградой. Только в этом случае волна становится точечной частицей, имеющей размеры, массу и координаты. Так же и все виды полей получают информационное содержание только при взаимодействии с объектами конечных размеров.


К такому же выводу можно прийти чисто логически, вспомнив, что каждый цифровой бит представляет собой завершенный объем информации (конечный и неизменный). Изменить информацию может только внешнее вмешательство, т.к. сам "бит" неподвижен и завершен. А значит, только внешнее воздействие (ускорение) может привести к появлению новой информации.


Ну и, наконец, самый интересный вывод из всего сказанного:

К Большому взрыву Вселенной могло привести только внешнее воздействие!