Ima li informacija u neživoj prirodi, ako ne uzmemo u obzir razne tehnike koje je stvorio čovjek? Odgovor na ovo pitanje ovisi o definiciji samog pojma. Značenje pojma "informacija" kroz povijest čovječanstva više puta je nadopunjavano. Na definiciju je utjecao razvoj znanstvene misli, napredak tehnologije i iskustvo nakupljeno stoljećima. Informacije u neživoj prirodi moguće su ako ovu pojavu razmotrimo u smislu opće terminologije.
Jedna od opcija za definiranje 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 moguće je samo u živoj prirodi ili u sociotehničkim sustavima. To uključuje, između ostalog, takve primjere informacija o neživoj prirodi u arheologiji kao što su slike na stijenama, glinene ploče i tako dalje. Nositelj informacija u ovom slučaju je objekt koji očito nije povezan sa živom materijom ili tehnologijom, ali bez pomoći iste osobe podaci ne bi bili zabilježeni i pohranjeni.
Subjektivni pristup
Postoji još jedan način definiranja: 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 tako ni informacija u neživoj prirodi. Informatika u ovoj verziji definicije postaje znanost o subjektivnom, ali ne i stvarnom svijetu. Međutim, nećemo kopati duboko u ovu temu.
Opća definicija
U filozofiji se informacija definira kao nematerijalni oblik kretanja. Ono je svojstveno svakom objektu, budući da ima određeno značenje. Nedaleko od ove definicije ide fizičko razumijevanje pojma.
Jedan od osnovnih pojmova u znanstvenoj slici svijeta je energija. Razmjenjuju ga svi materijalni objekti, i to neprestano. Promjena početnog stanja jednog od njih uzrokuje promjene u drugom. U fizici se takav proces smatra prijenosom signala. Signal je, zapravo, i poruka koju prenosi jedan objekt, a prima drugi. Ovo je informacija. Prema ovoj definiciji, odgovor na pitanje postavljeno na početku članka je nedvojbeno 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 sustava. Ovdje se vrijedi prisjetiti jednog od osnovnih fizikalnih zakona. Prema drugom zakonu termodinamike, zatvoreni sustavi (to su oni koji ni na koji način ne stupaju u interakciju s okolinom) uvijek prelaze iz uređenog stanja u kaotično.
Na primjer, napravimo mentalni eksperiment: stavimo plin u jednu polovicu zatvorene posude. Nakon nekog vremena popunit će cijeli predviđeni volumen, odnosno prestat će se naručivati u onoj mjeri u kojoj je bila. U isto vrijeme, informacije u sustavu će se smanjiti, budući da je to mjera reda.
Informacije i entropija
Vrijedi napomenuti da u modernom smislu svemir nije zatvoreni sustav. Karakteriziraju ga procesi kompliciranja strukture, popraćeni povećanjem urednosti, a time i količine informacija. Prema teoriji Velikog praska, tako je od nastanka svemira. Prvo su se pojavile elementarne čestice, zatim molekule i veći spojevi. Kasnije su se počele stvarati zvijezde. Sve ove procese karakterizira redoslijed strukturnih elemenata.
Predviđanje budućnosti Svemira usko je povezano s ovim nijansama. Prema drugom zakonu termodinamike, čeka je toplinska smrt kao rezultat povećanja entropije, suprotno informaciji. Može se definirati kao mjera poremećaja sustava. Drugi zakon termodinamike kaže da u zatvorenomEntropija u sustavima uvijek raste. Međutim, moderno znanje ne može dati točan odgovor na pitanje koliko je primjenjivo na cijeli svemir.
Obilježja informacijskih procesa u neživoj prirodi u zatvorenom sustavu
Sve primjere informacija u neživoj prirodi objedinjuju zajedničke značajke. Ovo je jednofazni proces, odsutnost cilja, gubitak količine u izvoru s povećanjem primatelja. Razmotrite ova svojstva detaljnije.
Informacije u neživoj prirodi su mjera slobode energije. Drugim riječima, karakterizira sposobnost sustava da radi. U nedostatku vanjskog utjecaja, svaki put kada se izvrši kemijski, elektromagnetski, mehanički ili drugi rad, dolazi do nepovratnog gubitka slobodne energije, a s njom i informacija.
Obilježja informacijskih procesa u neživoj prirodi u otvorenom sustavu
Pod vanjskim utjecajem, određeni sustav može primiti informacije ili dio njih izgubiti drugi sustav. U ovom slučaju, u prvom će biti količina slobodne energije dovoljna za obavljanje posla. Dobar primjer je magnetizacija takozvanih feromagneta (tvari koje se mogu magnetizirati pod određenim uvjetima u odsutnosti vanjskog magnetskog polja). Oni stječu slična svojstva kao rezultat udara groma ili u prisutnosti drugih magneta. Magnetizacija u ovom slučaju postaje fizički izraz stjecanja od strane sustava određene količine informacija. Rad u ovom primjeru obavljat će se magnetskim poljem. Informacijski procesi u ovom slučajujednostepeni i nemaju svrhu. Potonje svojstvo razlikuje ih više od drugih od sličnih pojava u divljini. Odvojeni fragmenti, na primjer, procesa magnetizacije ne slijede nikakve globalne ciljeve. U slučaju žive tvari postoji takav cilj - to je sinteza biokemijskog produkta, prijenos nasljednog materijala i tako dalje.
Zakon o nepovećanju informacija
Još jedna značajka prijenosa informacija u neživoj prirodi je da je povećanje informacija u prijemniku uvijek povezano s njihovim gubitkom u izvoru. To jest, u sustavu bez vanjskog utjecaja, količina informacija nikada se ne povećava. Ova odredba je posljedica zakona neopadajuće entropije.
Treba napomenuti da neki znanstvenici informaciju i entropiju smatraju identičnim pojmovima s suprotnim predznakom. Prva je mjera uređenosti sustava, a druga mjera kaosa. S ove točke gledišta, informacija postaje negativna entropija. Međutim, ne drže se svi istraživači problema ovog mišljenja. Osim toga, treba razlikovati termodinamičku entropiju od informacijske entropije. Oni su dio različitih znanstvenih spoznaja (fizike i teorije informacija).
Informacije u mikrosvijetu
Proučava temu "Informacije u neživoj prirodi" 8. razred škole. Učenici do ovog trenutka još uvijek su slabo upoznati s kvantnom teorijom u fizici. Međutim, oni već znaju da se materijalni objekti mogu podijeliti namakro- i mikrosvijet. Potonji je razina materije na kojoj postoje elektroni, protoni, neutroni i druge čestice. Ovdje su zakoni klasične fizike najčešće neprimjenjivi. U međuvremenu, informacije također postoje u mikrokozmosu.
Nećemo ulaziti u kvantnu teoriju, ali je ipak vrijedno napomenuti nekoliko točaka. Entropija kao takva ne postoji u mikrokozmosu. Međutim, čak i na toj razini, tijekom međudjelovanja čestica dolazi do gubitaka slobodne energije, iste one koja je neophodna za obavljanje rada bilo kojeg sustava i čija je mjera informacija. Ako se slobodna energija smanjuje, smanjuje se i informacija. To jest, u mikrokozmosu se također poštuje zakon neporastanja informacija.
Živa i neživa priroda
Sve primjere informacija u neživoj prirodi, koji se izučavaju iz informatike u osmom razredu i nisu povezani s tehnologijom, 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 cilj i oni srednji. Zbog toga je cjelokupni proces dobivanja, obrade, prijenosa i pohranjivanja informacija nužan za prijenos nasljednog materijala na potomke. Srednji ciljevi su njegovo očuvanje kroz razne biokemijske 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 nerasta informacija, što dovodi do uništenja objekta. Prisutnost ili odsutnost 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 špilja, rad računala, rast kamenih kristala i tako dalje. No, ako ne uzmemo u obzir informacije koje stvara čovjek (razne slike i slično) i tehnologiju, predmeti nežive prirode uvelike se razlikuju po svojstvima informacijskih procesa koji se u njima odvijaju. Nabrojimo ih još jednom: jednostupanjski, nepovratni, nedostatak svrhe, neizbježan gubitak informacija u izvoru pri prijenosu do primatelja. Informacija u neživoj prirodi definira se kao mjera uređenosti sustava. U zatvorenom sustavu, u nedostatku vanjskog utjecaja ove ili one vrste, poštuje se zakon neporasta informacija.
