Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Философия
   Книги по философии
      Лийв Э.Х.. Инфодинимика: Обобщенная энтропия и негэнтропия -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  -
любом живом орга-низме также протекают одновре- менно и взаимосвязанно как материальные, так и энергетические и информа- ционные про-цессы. Но и объекты неживой природы, даже любой кусок камня, обладают не только массой (весом) вещества, но и внутренней энергией и разного вида cвязанной информацией (негэнтропией, химической, физичес- кой, кристаллографи-ческой и др.). Если начинать искать, то не удастся найти в мире ни одной системы, которая содержала бы в отдельности вещест-во, энергию или информацию. Даже самые маленькие кванты энергии - фотоны, имеют по формулам Эйнштей- на массу, а величина кванта уже сама собой является информацией, тем бо- лее возникающие волны и их когеренция. Единство массы и энергии, возмож- ность их измерения в единицах массы или энергии вытекает уже из формулы Эйнштейна Ео = mc2 , где: Ео - энергия m - масса, с - скорость света При движении частиц сохраняется та же формула, но необходимо учесть изменение массы в зависимости от ско-рости (связанной с энергией). Труд- нее выяснить единую природу негэнтропии с энергией и массой. Для этого имеется формула Бриллюэна. Такие явления единства можно объяс-нять только тем, что в начальном общем суперполе все эти категории - вещест- во, энергия и информация, имеют единую природу. Одним из компонентов там является гравитационное поле, которое имеет сильно антиэнтропийный ха- рактер (про-тиводействует энтропии). По соотношению Бриллюэна для получения 1 бита не-обходимо израсходо- вать по меньшей мере k . ln2 > k единиц негэнтропии k = 1,38 . 10-23 дж / град. (константа Больцмана) Объединяя формулы Эйнштейна и Бриллюэна можно любую форму материи или системы перевести одну в другую с приближ„нными эквивалентными соотноше- ниями: 1 г ? 1014 дж ? 1037 бит Например, негэнтропию (ОНГ) можно выразить в еди-ницах массы (граммы) или энергии (джоулы). Практически получают ничтожно малые, пока неизме- римые величины мас-сы или энергии и сами процессы изменения формы су- щество-вания материи пока малоуправляемые. Мозг человека в виде памяти содержит информацию, оцениваемую около 5 . 1010 бит, вместе с макрост- руктурами около 1017 бит, что соот-ветствует массе около 1 . 10-20 г, т.е. в настоящее время неиз-меримо малой величине. Следует подчеркнуть, что в случае перерасч„тов вещест-ва, энергии или негэнтропии в единицы другой формы реаль-но не происходит перехода ве- щества в энергию или информа-цию или наоборот. Объективно существует ре- альное супер-поле, которое в любом участке имеет свойства как вещества (массы), так и энергии и негэнтропии. Суперполе локально существует в виде менее сгущ„нных (негэнтропия) и более сгущ„нных систем (энергия или вещество), но разделение этих тр„х форм невозможно. Теоретически можно любую из тр„х форм выразить в единицах другой формы. Например, в едини- цах битов можно выражать не только энергию, но и массу вещества. При этом энергию рассматривают как уплот-н„нный участок суперполя. Обобщить необходимо и законы сохранения. Закон сохранения массы правилен и в нас- то-ящее время, но в общую сумму массы следует включать и массу энергии, движения и негэнтропии. После открытия Эйнштейна формулировали закон сохранения материи (то есть суммы массы и энергии). е (Е + Мс2) = соnst. В настоящее время следует закон сохранения выразить в ещ„ более общей форме: В изолированной системе общее количество обоб-щ„нной негэнтропии (в т.ч. в виде вещества или энергии) остается постоянной, независимо от ка- ких бы то ни было изменений, происходящих в этой системе. е ОНГ + Е + М . с2 = соnst. k 107 . k k - константа Больцмана k = 1,38 . 10-23 дж/град., ОНГ - обобщ„нная негэнтропия в битах, Е - энергия в джоулях, М - масса вещества в г, учитывая приращение его при увеличении ско- рости M = Mo 1- v 2 c c - cкорость света = 2,998 . 1010 см/сек. Вопросы могут возникать по поводу сохранения негэнт-ропии. Всем из- вестно, что информация и негэнтропия имеют склонность рассеиваться, те- рять свою ценность и качество. Но энергия также может рассеиваться в ви- де, например, электромагнитных колебаний в мировое пространство. В слу-чае сохранения ОНГ речь ид„т об изолированном (даже для информации) пространстве. Кроме того, негэнтропия может уплотняться в форму вещества или энергии по ничтожному или незаметному для них эквиваленту. В практических операциях с веществами и энергиями расч„ты в единицах информации (в битах) очень затрудни-тельны и оправдано применение тради- ционных единиц изме-рения массы и энергии (кг и дж). Влияние ОНГ многих прак-тически используемых систем на их массу и энергию ничтож-но мало. Даже для системы из 7 элементов, между которыми реализуются только двус- торонние связи, имеются 42 внутрен-ние cвязи и можно составить 4 . 1012 цепей (около 30 битов). Количество негэнтропии, содержащейся в схеме сложной системы, состоящей из 1000 элементов, каждый из которых может содержать до 10 связей с другими элементами, сос-тавляет всего 1,33 . 105 битов. Это меньше миллиард милли-ардной доли одного джоуля. Предпо- ложим, что система имеет восемь входов и один выход. Входы и выходы мо- гут принимать только два значения. Тогда число возможных сос-тояний сис- темы 2256. Это действительно большое число, кото-рое можно сравнивать с числом электронов и протонов во всей вселенной: 2258. Однако 256 бит эк- вивалентен 10-34 г, что измерить невозможно. Положение изменяется принципиально при рассмотре-нии систем на атом- ном и молекулярном уровне. Тогда систе-ма из 1 г. вещества содержит 1020 - 1023 атомов или молекул (постоянная Авогадро Nо = 6 . 1023 атомов в одном грамм-атоме вещества). Уже оценка количества всех атомов да„т бо- лее 100 битов. Однако вариации атомов по очередности, по месту располо- жения, по связам с другими атомами, по химическим, фазовым и кристалли- ческим связям, количество возможных комбинаций структуры возрастает на десятки миллионов порядков, соответственно и негэнтропия в битах. При концентрации ОНГ в 1 г. вещества более 1033 битов изменения веса и энер- гии становятся уже существенными. В частности, для живых организмов, по- токи негэнтропии могут оказаться соизмеримыми с изменением массы и энер- гии. Характеристики ОЭ систем по общему количеству элементов или состояний Количест-во элемен-тов в сис-теме W 1 2 5 10 100 106 10100 1010 10 101000 10 Теорети-ческая H - ln 1 W 0 0,66 1,9 2,3 4,6 14 230 2,3.1010 2,3.101000 ОЭ (бит) lg2 W 0 1 2,3 3,3 6,6 20 330 3,3.1010 3,3.101000 Принципиальным вопросом является соотношение меж-ду энтропией и не- гэнтропией системы и получение или отдача ею информации. В литературе высказана гипотеза, что сумма энтропии и информации в системе всегда постоянная. В этом высказывании имеются ряд неточностей: 1. Не уточнено, какую информацию имеют в виду: свя-занную, получаемую или отдаваемую системой. 2. Нельзя сложить две разные характеристики: энтропия является пара- метром состояния системы, информация - параметром е„ функции. 3. Для реально существующих систем максимальная энт-ропия очень большая. Хотя часть энтропии компен-сируется негэнтропией, их сумма приближается к бес-конечности. Последним оперировать в практических расч„тах невозможно. Искусственно созданные системы-модели (вторичная реальность, сознание и др.) созданы таким образом, что их максимальная ОЭ является определяе- мой величиной. Пос-ледняя действительно является суммой введенной в сис- тему связанной информации ОНГ и фактической ОЭф после введения в систему фактической ОНГф. ОЭф + ОНГф = ОЭмакс. Формула имеет практическое значение ввиду е„ общ-ности для большинства упрощ„нных моделей реального мира. АНАЛОГИЯ МЕЖДУ МАТЕРИАЛЬНЫМИ, ТЕПЛОВЫМИ И ИНФОРМАЦИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ Поскольку мы исходим из эквивалентности вещества (массы), энергии и ОНГ, как разных форм любого объектив-ного явления, то можно ожидать ана- логию в закономер-ностях, описывающих процессы, протекающих в разных фор-мах. Другими словами, процессы, протекающие в материаль-ных системах (веществах), должны иметь аналогию с процес-сами в энергетических или информационных системах. Из-вестно, что аналогия процессов в микромире, где неопре-дел„нность (ОЭ) является основным параметром как в энер-гети- ческих, так и в информационных и материальных процес-сах. Отличия наблю- дается только в единицах измерения. В теоретических исследованиях ОЭ ис- ползуют натуральные ло-гарифмы, в информационной теории-логарифмы на ос- нове 2 (биты). Труднее определить в системе негэнтропию, которая являет- ся связанной формой полученной информации (ОНГ). В частности, законы термодинамики, регулирующие тепловые процессы, должны иметь аналогию и в регулировании инфор-мационных процеcсов. В том числе можно ожидать и в про-цессах передачи информации возможность определения на-правления са- мопроизвольных процессов, коэффициента по-терь, возможности определения качества информации, е„ коэф-фициента полезного действия. При определении направления самопроизвольного про-текания процессов можно установить общие закономерности для всех тр„х форм существования систем. У всех поток само-произвольно ид„т только в одном направлении увеличения ОНГ (рис. сплошная стрела). Протекание процесса в проти-вопо- ложном направлении возможно только при применении теплового, веществен- ного или информационного насоса (рис. прерывистая стрела). Направление самопроизвольного потока Энергии п ??--ф??R — - - п - - - п Теплое п Холодное ОНГл < ОНГп Теп- лообменники Тепловая машина Информации, денег п ??ф??R — - - п - - - - п Беспорядок,пСтруктура, неопреде- п упорядо- л„нность п ценность ОНГл < ОНГп Накопление информа-ции в живых организ-мах, человеке, общест-ве. Концентрация капи-тала Вещества, массы, товара п ??ф??R — - - п - - - - п Рассеяние п Накопление вещества п вещества ОНГл < ОНГп Гравитационное притя- жение. Возникновение молекул и кристаллов. Рост недвижимого иму-щества. При образовании льда из воды в условиях отрицатель-ных температур ок- ружающей среды происходит увеличение е„ ОНГ (уменьшение ОЭ). Процесс происходит самопроиз-вольно с выделением тепла (ОЭ) в среду. Деньги мож- но, кроме других их функции, считать мерой стоимости товаров, в благоп- риятных условиях и мерой стоимости информации. Деньги имеют тенденцию концентрироваться (двигаться) ту-да, где их и раньше много, т.е. в сто- рону крупного капитала. Был поднят вопрос: если многие вышеуказанные процессы протекают по физическим и экономическим законам, то исс-ледова- ния процессов инфопередачи вообще не понадобятся. Однако, реальные про- цессы имеют сильно вероятностный ха-рактер и требуют определение неопре- дел„нностей. Последние невозможно определить без рассмотрения факторов, влияю-щих на информационные процессы и зависящих от них. Единство материи в системах характеризует также теория о тр„х ипоста- сей существования е„: - вещество - концентрация и постоянство массы, - энергия - движение, - связанная информация - структура и организация ОНГ. Эти формы существуют и изменяются эквивалентно в любой системе. Экви- валентность форм позволяет исследовать их согласованное действие в раз- ных единицах. Единство форм в системах доказывается и тем, что деграда- ция струк-туры системы всегда сопровождается и изменением е„ внут-ренней энергии и негэнтропии. Часто это называется потерей памяти (ОНГ и инфор- мации). Существование во всех системах энтропийно-негэнтро-пийного компонен- тов да„т всем е„ превращениям вероят-ностный, нелинейный характер. Прак- тически линейные фор-мулы можно применять для описания превращений в очень узкой области изменения некоторых независимых переменных при допу- щении постоянства всех других факторов. Опреде-ление ОЭ и ОНГ расширяет предел применения линейных моделей для описания многих информационных процессов и зависимостей целевых критериев от условно независимых факто- ров. СТЕПЕНЬ СВОБОДЫ И СВЯЗАННОСТИ ФОРМ Рассматривая возможности использования вещества, энергии и негэнтро- пии видно, что они могут иметь различные степени свободы, доступности, подвижности и инертности. Эти свойства зависят от стабильности самих элементов сис-тем. Нестабильность, тем самым способность и чустви- тель-ность к превращениям могут варьироваться между предель-ными значе- ниями в широком диапазоне. Много зависит не только от стабильности, но и от скорости превращений. Рас-падается даже кажущийся абсолютно ста- бильным протон через 1032 лет (продолжительность жизни нашей вселенной 1010 лет). Эффективность использования отдельных форм систем зависит от их уплотн„нности, концентрации и связи между элементами, а также от сте- пени неравновесности сис-тем. Особенно наглядно это видно в случае энер- гетических ресурсов. Кроме количества энергии здесь важное значение име- ет е„ качество, т.е. способность преврашаться в работу. Примеры свобод- ных и связанных форм существования систем приведены в таблице. Качество массы, энергии и ОНГ зависит от их конкрет-ных целевых наз- начений и определяется способностью вы-полнять системой существенных функций, т.е. эффектив-но использовать свои ресурсы. Ясно, что система, которая может более эффективно использовать свои свободные ресурсы для противостояния действиям внешней среды, имеет больше шансов сохранять или улучшать условия своего развития. В таблице приведены только примеры некоторых систем с отклонением в сторону массы, энергии или ОНГ с уч„- том, что все эти формы неразделимы и существуют во всех системах. Cтепень свободы Масса, вещество Энергия Негэнтропия, ОНГ Cвободная, активная (доступная к использова-нию) Электронные лучи. Хими-чески и фи-зически ак-тивные ве-щества. Мо-лекулы. Жи-вые орга-низ- мы. Термодинамически свободная энергия F = U - TS Электромагнитное облу- чение. Электрическая и солнечная энергия. Cознание, мыс- ли. Память. От-крытое общест-во. Печать. Электронная связь. Диссипативные системы. Связанная, инертная (трудно ис-пользовае-мая) Рассеянные в космосе инертные газы. Холод-ные косми-ческие тела. Нейтринное облучение. Ядер- ная энергия. Связанная (рассеян-ная) энергия в ве-ществах (ТS) Гравита- ция. ОНГ инертных веществ. Генетическая информация. Методы и условия перехода свободной или связанных форм материи друг в друга недостаточно выяснены. Конечно, при этом не происходит полного превращения вещества, энергии или ОНГ друг в друга. Изменяются только внешние формы существование систем. Например часть энергосодер-жащего вещества превращается в массосодержащую энергию в эквивалентных коли- чествах. Исследования затрудняются из-за ничтожно малых неизмеряемых эк- вивалентных коли-честв массы при превращении информации или энергии. По-ложение изменяется, если превращениям подвергаются огром-ные коли- чества энергии или ОНГ. Например, при освобож-дений ядерной или гравита- ционной энергии, а также при превращении ОНГ в живых организмах. Примеры глубоких изменений форм существования материи приведены в таб-лице. Раз- деление форм на свободные и связанные в известной мере условное и зави- сит от имеющейся в настоящее время информации. В других условиях или при изменении цели, а также в космическом масштабе границы разделения могут измениться. Таблица Направления превращений форм материи Исходная форма Конечная форма Условия превращения Примеры и опыт при- менения Вещество, Энергия Нестабильность атом-ного ядра. Сверхвы-сокие температуры. Атомная энергия и оружия. масса Негэнтропия Локальная высокая концентрация ОНГ. Неравновесная сис-тема. Сознание и мозг человека. Общест-венное сознание Энергия Ве- щество, масса В условиях ядерных реакций и в космосе. Возникновение электрона при взаимодействии двух фотонов. Негэнтропия Компьютерная и электронная тех- ника связи Инфотехнология Цивилизация. Инфосистемы. Компьютерные программы. Раз-витые общества и государства. Живые орга- низмы Негэнт-ропия, Вещество, масса Гравитационный коллапс в космосе Объдин„нное супер- поле в вакууме Черные дыры, пульсары. Вирту- альные элементар- ные частицы. ОНГ Энергия Аккумуляция от источников ОНГ (солнце, гравита- ция) Сол- нечные бата- реи. Использо- вание ранее ак-кумулированной ОНГ (горючие ископаемые). Обобщая формулу свободной энергии F = U - TS (U - внутренняя энергия, Т - абсолютная температура, S - энтропия) на более сложные системы, мож- но сделать следующие выводы: 1. При повышении ОЭ свободная энергия в системе всегда уменьшается и связанная энергия увеличивается вместе с ростом неопредел„нности, беспо- рядка, разнообразия. 2. Указанное для свободной энергии можно распрост-ранить и на систему веществ как сгусток энергии. Чем больше ОЭ (неопредел„нность, беспоря- док), тем меньше свободных, активно действующих систем веществ. 3. При повышении ОЭ уменьшается также количество свободной, эффектив- ной ОНГ. Для конкретной системы су-ществуют пределы изменения ОЭ. Если ОЭ = 0, то свободная энергия равняется внутренней энергии и свободная информа-ция (доступная) с ОНГ. Максимальный предел ОЭ модели сис-темы определяется количеством элементов, связей и комбина-ции между ними. Пределами для ОЭ и обосновывается необ-ходимость применения моделей вместо реальных систем и вве-дения в модели по возможности большого ко- личества ОНГ. В качестве отдельных систем можно рассматривать и любые информацион- ные процессы, в том числе сигналы, инфо-модели, любые знания, и т.д. Од- нако, распростран„нной ошиб-кой до настоящего времени являются попытки рассматривать отдельно информацию, энергию и массу вещества. Привед„м некоторые примеры. 1. Учение Веда и т.н. транседентальной медитации. По этому учению в мире существует чистое сознание, началом которого является объедин„нное суперполе. ОЭ поля как буд-то равняется нулю. В том случае чистое созна- ние состояло бы только из информации или из ОНГ. Целью человека осталось бы соединить свое сознание с мировым чистым сознанием - полем и все проблемы были бы решены. Здесь явно путают мысленные модели с объективно существующими реальными полями, в том числе и доказанными в квантовой электро-механике. Эти разные системы, которые обе обладают своими мас- сой, энергией и ОНГ. 2. Живым организмам, особенно человеку приписывают обладание всякого рода полей: электромагнитные, гравитаци-онные, нейтринные, информацион- ные, фантомные, торзион-ные, ментальные и др. Часто этим полям присваи- вают фан-тастические свойства. Как будто поля могут отделяться от тела и сохраняются после смерти человека. Научно доказано только наличие вокруг человека электромагнитного (ЭМ) и гравитационного полей. Сложные элект- рические процессы в человеке не могут не вызывать возникновения и взаи- модейст-вия ЭМ полей. Но их существование нельзя рассматривать изолиро- ванно от единого вещественного, энергетического и ОНГ системы человека. 3. В работе Н.Винера [ 21 ] имеется глава "Организм в качестве сигна- ла". В ней утверждается, что организм в основ-ном представляет собой не вещество, которое сохраняется, а форму структуры. Биологическая индиви- дуальность организ-ма заключается в постоянстве процесса и в запоминании организмом последствий своего прошлого развития, прошлых программных ка- тушек. Если это так, то живого организма, в т.ч. человека, можно пере- дать в качес

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  -


Все книги на данном сайте, являются собственностью его уважаемых авторов и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Просматривая или скачивая книгу, Вы обязуетесь в течении суток удалить ее. Если вы желаете чтоб произведение было удалено пишите админитратору