Ima li informacija u neživoj prirodi, ako ne uzmemo u obzir razne tehnike koje je stvorio čovjek? Odgovor na ovo pitanje zavisi od definicije samog pojma. Značenje pojma "informacija" kroz historiju čovječanstva više puta je dopunjavano. Definicija je bila pod uticajem razvoja naučne misli, napretka tehnologije i iskustva nagomilanog tokom vekova. Informacija u neživoj prirodi je moguća ako posmatramo ovu pojavu u smislu opšte terminologije.
Jedna od opcija za definisanje koncepta
Informacija u užem smislu je poruka koja se prenosi u obliku jednog ili drugog signala od osobe do osobe, od osobe do automata ili od automata do automata, kao i u biljnom i životinjskom svijetu od pojedinca do pojedinca. Ovakvim pristupom njegovo postojanje je moguće samo u živoj prirodi ili u sociotehničkim sistemima. To uključuje, između ostalog, takve primjere informacija o neživoj prirodi u arheologiji kao što su slike na stijenama, glinene ploče i tako dalje. Nosilac informacije u ovom slučaju je predmet koji očigledno nije povezan sa živom materijom ili tehnologijom, ali bez pomoći iste osobe podaci ne bi bili snimljeni i pohranjeni.
Subjektivni pristup
Postoji još jedan način da se definiše: informacija je subjektivne prirode i javlja se samo u umu osobe kada okolnim objektima, događajima i tako dalje daje neko značenje. Ova ideja ima zanimljive logičke implikacije. Ispada da ako nema ljudi, nema nigdje informacija, podataka i poruka, pa ni informacija u neživoj prirodi. Informatika u ovoj verziji definicije postaje nauka o subjektivnom, ali ne i o stvarnom svijetu. Međutim, nećemo kopati duboko u ovu temu.
Opšta definicija
U filozofiji, informacija se definiše kao nematerijalni oblik kretanja. Ono je svojstveno svakom objektu, jer ima određeno značenje. Nedaleko od ove definicije ide fizičko razumijevanje pojma.
Jedan od osnovnih pojmova u naučnoj slici svijeta je energija. Razmjenjuju ga svi materijalni objekti, i to stalno. Promjena početnog stanja jednog od njih uzrokuje promjene u drugom. U fizici se takav proces smatra prijenosom signala. Signal je, u stvari, i poruka koju prenosi jedan objekat, a prima drugi. Ovo je informacija. Prema ovoj definiciji, odgovor na pitanje postavljeno na početku članka je nedvosmisleno pozitivan. Informacije u neživoj prirodi su različiti signali koji se prenose s jednog objekta na drugi.
Drugi zakon termodinamike
Kraća i preciznija definicija: informacija je mjera uređenosti sistema. Ovdje je vrijedno podsjetiti na jedan od osnovnih fizičkih zakona. Prema drugom zakonu termodinamike, zatvoreni sistemi (to su oni koji ni na koji način ne stupaju u interakciju sa okolinom) uvijek prelaze iz uređenog stanja u haotično.
Na primjer, hajde da izvedemo mentalni eksperiment: stavimo plin u jednu polovinu zatvorene posude. Nakon nekog vremena popunit će cijeli predviđeni volumen, odnosno prestati se naručivati u onoj mjeri u kojoj je bila. U isto vrijeme, informacije u sistemu će se smanjiti, jer je to mjera reda.
Informacije i entropija
Vrijedi napomenuti da u modernom smislu Univerzum nije zatvoren sistem. Karakteriziraju ga procesi kompliciranja strukture, praćeni povećanjem uređenosti, a time i količine informacija. Prema teoriji Velikog praska, to je slučaj od nastanka svemira. Prvo su se pojavile elementarne čestice, zatim molekule i veća jedinjenja. Kasnije su počele da se formiraju zvezde. Sve ove procese karakterizira sređivanje strukturnih elemenata.
Predviđanje budućnosti Univerzuma usko je povezano sa ovim nijansama. Prema drugom zakonu termodinamike, toplotna smrt je čeka kao rezultat povećanja entropije, suprotno od informacije. Može se definisati kao mjera poremećaja sistema. Drugi zakon termodinamike kaže da je u zatvorenomEntropija se uvijek povećava u sistemima. Međutim, savremeno znanje ne može dati tačan odgovor na pitanje koliko je primjenjivo na cijeli Univerzum.
Osobine informacionih procesa u neživoj prirodi u zatvorenom sistemu
Sve primjere informacija u neživoj prirodi objedinjuju zajedničke karakteristike. Ovo je jednofazni proces, odsustvo cilja, gubitak količine u izvoru sa povećanjem prijemnika. Razmotrite ova svojstva detaljnije.
Informacije u neživoj prirodi su mjera slobode energije. Drugim riječima, karakteriše sposobnost sistema da radi. U nedostatku spoljašnjeg uticaja, svaki put kada se izvrši hemijski, elektromagnetski, mehanički ili drugi rad, dolazi do nepovratnog gubitka slobodne energije, a sa njom i informacija.
Osobine informacionih procesa u neživoj prirodi u otvorenom sistemu
Pod spoljnim uticajem, određeni sistem može primiti informaciju ili njen deo izgubljen od strane drugog sistema. U ovom slučaju, u prvom će biti količina slobodne energije dovoljna za obavljanje posla. Dobar primjer je magnetizacija takozvanih feromagneta (supstanci koje se pod određenim uvjetima mogu magnetizirati u odsustvu vanjskog magnetskog polja). Oni stiču slična svojstva kao rezultat udara groma ili u prisustvu drugih magneta. Magnetizacija u ovom slučaju postaje fizički izraz sticanja od strane sistema određene količine informacija. Rad u ovom primjeru obavljat će se magnetskim poljem. Informacioni procesi u ovom slučajujednostepeni i nemaju svrhu. Ovo posljednje svojstvo ih razlikuje više od drugih od sličnih pojava u divljini. Odvojeni fragmenti, na primjer, procesa magnetizacije ne slijede nikakve globalne ciljeve. U slučaju žive materije, postoji takav cilj - to je sinteza biohemijskog proizvoda, prenos naslednog materijala i tako dalje.
Zakon o nepovećanju informacija
Još jedna karakteristika prijenosa informacija u neživoj prirodi je da je povećanje informacija u prijemniku uvijek povezano s njihovim gubitkom u izvoru. Odnosno, u sistemu bez spoljašnjeg uticaja, količina informacija se nikada ne povećava. Ova odredba je posljedica zakona neopadajuće entropije.
Treba napomenuti da neki naučnici informaciju i entropiju smatraju identičnim konceptima sa suprotnim predznakom. Prva je mjera uređenosti sistema, a druga mjera haosa. Sa ove tačke gledišta, informacija postaje negativna entropija. Međutim, ne drže se svi istraživači problema ovog mišljenja. Osim toga, treba razlikovati termodinamičku entropiju i informacijsku entropiju. Oni su dio različitih naučnih saznanja (fizika i teorija informacija, respektivno).
Informacije u mikrosvijetu
Proučava temu "Informacije u neživoj prirodi" 8. razred škole. Studenti su do ovog trenutka još uvijek malo upoznati s kvantnom teorijom u fizici. Međutim, oni već znaju da se materijalni objekti mogu podijeliti namakro- i mikrosvijeta. Potonji je nivo materije na kojem postoje elektroni, protoni, neutroni i druge čestice. Ovdje su zakoni klasične fizike najčešće neprimjenjivi. U međuvremenu, informacije postoje iu mikrokosmosu.
Nećemo ulaziti u kvantnu teoriju, ali je ipak vrijedno napomenuti nekoliko stvari. Entropija kao takva ne postoji u mikrokosmosu. Međutim, i na ovom nivou, tokom interakcije čestica, dolazi do gubitaka slobodne energije, iste one koja je neophodna za obavljanje rada bilo kog sistema i čija je mjera informacija. Ako se slobodna energija smanjuje, smanjuje se i informacija. To jest, u mikrokosmosu se takođe poštuje zakon neporastanja informacija.
Živa i neživa priroda
Sve primjere informacija u neživoj prirodi, koji se izučavaju iz informatike u osmom razredu i nisu vezani za tehnologiju, objedinjuje nedostatak cilja zbog kojeg se informacije pohranjuju, obrađuju i prenose. Što se tiče žive materije, sve je drugačije. U slučaju živih organizama, postoji glavni i srednji cilj. Kao rezultat, cijeli proces pribavljanja, obrade, prenošenja i pohranjivanja informacija je neophodan za prijenos nasljednog materijala potomcima. Srednji ciljevi su njegovo očuvanje kroz razne biohemijske i bihevioralne reakcije, koje uključuju, na primjer, održavanje homeostaze i orijentacijskog ponašanja.
Primjeri informacija u neživoj prirodi ukazuju na nepostojanje takvih svojstava. Homeostaza, inače, minimizira posljedice zakona nerastanja informacija, što dovodi do uništenja objekta. Prisustvo ili odsustvo opisanih ciljeva jedna je od glavnih razlika između žive i nežive prirode.
Dakle, možete pronaći mnogo primjera na temu "informacije u neživoj prirodi": slike na zidovima drevnih pećina, rad kompjutera, rast kamenih kristala i tako dalje. Međutim, ako ne uzmemo u obzir informacije koje stvara čovjek (razne slike i slično) i tehnologiju, objekti nežive prirode se jako razlikuju po svojstvima informacijskih procesa koji se u njima odvijaju. Nabrojimo ih još jednom: jednostepeni, nepovratni, nedostatak svrhe, neizbježan gubitak informacija u izvoru prilikom prenošenja na prijemnik. Informacija u neživoj prirodi definira se kao mjera uređenosti sistema. U zatvorenom sistemu, u nedostatku spoljašnjeg uticaja ove ili one vrste, poštuje se zakon neporastanja informacija.
