1,7K subscribers

Что такое информация с позиции физики?

899 full reads

Что такое информация с точки зрения физики, биофизики? Казалось бы это банальный вопрос.

Сегодня я был свидетелем обсуждения этой темы на семинаре и хочу поделиться своими мыслями на эту тему.

Начинается все как всегда с истории возникновения, с Н.А.Умова, его теории объяснения живого и неживого в далеком 1902 году, объясняющей связь энтропии и структурирования.

Почему так сложно и издалека?

У меня первоначальной было такое же чувство неприятия, но через мгновение я понял весь заложенный смысл в этой формуле и как это использовать для объяснения многих вещей.

Так что такое информация с позиции физики (биофизики, биохимии, информационной физики)?

Работая долгое время в компании, занимающейся информационными технологиями и разработкой программного обеспечения, я много делал презентации и докладов и вопрос "что такое информация" частенько включал в свою презентацию.

Информация - это данные, организованные в определенной закономерности и структуре, несущих определенное значение для потребителя. Т.е. просто "0" и "1" - это данные, хранящиеся где-то, передаваемые, получаемые, обрабатываемые и т.п. - это еще не информация. А когда они выстраиваются в определенной последовательности, понятной для потребителя, то это становится информацией. Хранящиеся данные на флешке становятся информацией, когда эти данные считываются определенной программой и появляется на экране, к примеру, мы видим на экране фото паспорта.

это еще не информация - а только данные. Энергия в ячейках памяти, идентифицируемая разными уровнями как "1" или "0"
это еще не информация - а только данные. Энергия в ячейках памяти, идентифицируемая разными уровнями как "1" или "0"
А это уже информация!
А это уже информация!

Т.о. возвращаясь к физике как первоисточнику, информация - это процесс выявляющий из хаотических данных закономерностей, циклических последовательностей, сложно организованных последовательностей действий, основой для которых служит информация. Изначально, любая уравновешенная система имеет заложенную в ней энергию, которую можно сопоставить с данными, ранее приведенного примера. Будь-то потенциальная энергия тела или энергия вещества знаменитой формулы E=mc^2, которая объясняется с позиции биофизики как данные каждой клетки организма, находящейся в своем самостоятельном движении, назовем его первоначальном хаосе. Как только этот хаос начинает приобретать какую-либо структуру, путем деления клетки и построения организма, - будем считать, что эти данные приобретают характеристику - информация. Обратный процесс, разрушения информации - это энтропия, процесс разрушения, когда организованные клетки начинают терять связи между собой, разрушаются, умирают.

Информация = организационная работа над хаосом материальных точек

и обратный процесс

хаос = деструктивный процесс над организационной структурой взаимодействия множества материальных точек объединенных в единое целое

Таким образом, информация, - это организованные процесс действий, преобразования и накопления энергии, являющейся для организма (какого-либо тела) данными, преобразуемых в полезные целенаправленные действия для этого организма (тела).

Есть ли информация за пределами живого организма, построенного и действующего на основе этой информации?

Иначе говоря, есть тело - неорганического происхождения, имеющего энергию (данные) несет в себе информацию? Что такое информация в этом случае? Скажем для примера, кристалл, выросший в недрах земли в свою четкую структуру с организованной кристаллической решеткой - это информация? ДА. Поскольку из отдельных атомов, как из отдельных битов данных, невозможно построить объемную модель того же кристалла не имея четкого плана и программы по его построению, куда и в какой последовательности каждый отдельный элемент (атом) кристалла должен помещен, выдавлен. При этом в нем накопится новая порция данных (читаем здесь - энергия).

Даешь примеры!

Есть интересный красивый физический опыт, выстраивания материальных тел в определенную структуру под воздействием звуков определенной частоты. В данном видео этими материальными телами являются крупинки соли, на определенной частоте звука они начинают перемещаться, создавая четкие геометрические структуры.

Различные фигуры, образуемые на определенных звуковых частотах
Различные фигуры, образуемые на определенных звуковых частотах

Можно сказать, что первоначально рассыпанная соль на ровной поверхности - это хаос, без возможности математического и физического описания этой структуры через формулы и взаимосвязи.

При воздействии звуковой частоты, скажем 5201 Гц, каждая материальная точка перемещается в определенную точку, создавая при этом узор. Этот узор уже мы воспринимаем как какую-то определенную фигуру, которую можно описать с помощью математических формул и геометрических фигур. Таким образом каждая материальная точка произвела работу над преобразованием хаоса в информацию, которую мы как сторонний наблюдатель (потребитель этой информации) можем ее описать с помощью определенных формул, геометрических фигур, структурного плана. И что еще важно, в следующем преобразовании, мы ожидаем такую же фигуру на той же частоте. Т.е. информация предопределяет еще и четой закономерности в формировании структуры.

И когда уважаемые ученые объясняют, что есть самоорганизация вещества и живых тел, то пусть они покажут как можно из разбитого стекла вернуть целую вазу или вырастить кристалл путем постоянного перемешивания (внесения ошибочных данных) концентрированного раствора.

Мы говорим информация построения живого организма записана в ДНК клетки в виде последовательность всего четырех молекул, выстраиваемые в заданную информацией последовательность триплетов и соответствующей этому триплету аминокислоты.

из презентации по биологии на тему клеточного метаболизма
из презентации по биологии на тему клеточного метаболизма

Материалы, использованные при подготовке статьи

До следующих встреч на канале, подписывайтесь на канал, участвуйте в обсуждении новых идей, технических решений в Курилке изобретателя(нашем групповом чате)!

С уважением к читателям канала, Михалёв СИ

н