|
56 вующими философскими категориями. Стремление преодолеть второе начало термодинамики, преодолеть возрастание энтропии, возникало уже с самого начала введения принципа энтропии. Для этого в 1871 году Дж.К. Максвелл ввел в физику некое существо («Ьет§», которое В. Томсон назвал «демоном»), обладающее «утонченными способностями», позволяющими вопреки второму началу термодинамики упорядочить систему без затраты работы. Многие ученые Л. Больцман, М. Смолуховский, А.Эйнштейн Л.Бриллюэн и другие выступали против демона Максвелла. Сам Дж.К.Максвелл писал в письме о своих демонах: «Для чего они нужны? Чтобы показать, что второй закон термодинамики имеет лишь статистический характер...» [ 142, С.63.]. Существо, описанное Максвеллом, демонстрирует наличие связи между информацией и энтропией, на что впервые указал Л.Сциллард в 1929 году (этот факт отметил Л.Бриллюэн, считая его работу предшественницей теории информации). Л.Сциллард показал, что для получения информации о скоростях молекул (или их координатах) необходимо произвести измерение, что, как отмечает Р.П. Поплавский, «связано с ростом энтропии в системе, по крайней мере, не меньшим, чем ее уменьшение за счет упорядочения молекул» [153, С. 167.]. вследствие необходимости энергетических затарат на изменением и на собственно управление. Анализируя деятельность демона Максвелла, Р.П. Поплавский рассматривает «демона» как простейший пример модели процесса управления; характеристикой полезного эффекта процесса управления (иегэнтротшного эффекта) является мера упорядочения системы уменьшение ее статистической энтропии. Первым этапом процесса управления является получение информации. Норберт Винер, один из создателей кибернетики, считая, что следует исследовать демона Максвелла для углубления знаний об энтропии, отмечал, в частности, что «демон способен действовать лишь на основании принимаемой информации, а эта информация представляет собой отрицательную энтропию» [39, С.116.]. Итак, можно выделить первую линию выявления связи информации и энтропии, где информация рассматривается как мера упорядоченности, как отри |
112 определения энтропии как “меры вероятности состояния” и “меры неопределенности состояния” физических тел не отражают этой связи, он ^приходит к выводу, что “физическая энтропия является статистической мерой неупорядоченности движения микроэлементов физических тел” [157, С. 137.]. Далее, если количество микросостояний системы, которыми возможно реализовать данное макросостояние, велико, то велика и неопределенность осуществления его каким-либо конкретным способом (конкретным микросостоянием). Таким образом, понятие статистической энтропии оказалось связанным с диалектикой определенности и неопределенности, и соответствующими философскими категориями. Стремление преодолеть второе начало термодинамики, преодолеть возрастание энтропии, возникало уже с самого начала введения принципа энтропии. Для этого в 1871 году Дж.К. Максвелл ввел в физику некое существо (“Ъет§”, которое В. Томсон назвал “демоном”), обладающее “утонченными способностями”, позволяющими вопреки второму началу термодинамики упорядочить систему без затраты работы. Пусть есть сосуд с газом, разделенный на две части перегородкой с отверстием; ”демон” может видеть (то есть располагать информацией) отдельные молекулы, анализировать (то есть осуществлять информационный процесс) их кинетические параметры величину скорости и, открывая и закрывая отверстие в перегородке внутри сосуда (то есть осуществляя процесс управления), дает возможность более быстрым молекулам перейти в одну часть сосуда, повышая тем самым в ней температуру, и более медленным в другую, соответственно, понижая температуру в этой части сосуда. Многие ученые Л. Больцман, М. Смолуховский, А. Эйнштейн, Л. Бриллюэн и другие выступали против демона Максвелла. Сам Дж.К. Максвелл писал в письме о своих демонах: “Для чего они нужны? Чтобы показать, что второй закон термодинамики имеет лишь статистический характер...” [цит. по 132, С. 63.]. Существо, описанное 113 Максвеллом, демонстрирует наличие связи между информацией и энтропией, на что впервые указал Л. Сциллард в 1929 году (этот факт отметил Л. Бриллюэн, считая его работу предшественницей теории информации). Л. Сциллард показал, что для получения информации о скоростях молекул (или их координатах) необходимо произвести измерение, что, как отмечает Р.П. Поплавский, “связано с ростом энтропии в системе, по крайней мере, не меньшим, чем ее уменьшение за счет упорядочения молекул” [143, С. 167.] вследствие необходимости энергетических затрат на измерение и на собственно управление. Анализируя деятельность демона Максвелла, Р.П. Поплавский рассматривает “демона” как простейший пример модели процесса управления; характеристикой полезного эффекта процесса управления (негэнтропийного эффекта) является мера упорядочения системы уменьшение ее статистической энтропии. Первым этапом процесса управления является получение информации. Норберт Винер, один из создателей кибернетики, считая, что следует исследовать демона Максвелла для углубления знаний об энтропии, отмечал, в частности, что “демон способен действовать лишь на основании принимаемой информации, а эта информация <...> представляет собой отрицательную энтропию” [36, С. 116.]. Итак, можно выделить первую линию выявления связи информации и энтропии, где информация рассматривается как мера упорядоченности, как отрицательная энтропия. Представление об отрицательной энтропии негэнтропии, выступающей характеристикой меры упорядоченности, ввел Эрвин Шредингер. Н. Винер поставил вопрос о том, что представляет собой информация и как она измеряется в устройствах (например, телефонных аппаратах), связанных с получением, записью, хранением, передачей и использованием информации, то есть с различными видами информационного движения. В 1948 году он вывел логарифмическую |