Величественное путешествие на протяжении пяти минут открывает перед нами таинственный мир информации и ее взаимосвязь с физикой и энтропией. Мы осознаем, что наше понимание вселенной ничем иным не является, как процесс получения и расшифровки информации.
Очертания информации принимают разные формы и определения. Однако в эпоху цифровых технологий она часто ассоциируется с битами и байтами, хранящимися на жестких дисках или в облачных серверах. Но даже эта распространенная форма информации уходит своими корнями в идею, высказанную Клодом Шенноном в конце 1940-х годов: информация — это неожиданность. Сейчас вас, возможно, удивили эти слова, но вы только что узнали что-то новое.
Загадочная идея информации волнует многих и вызывает множество теорий. Однако Шеннон, будучи инженером в Bell Labs, стремился найти практическое решение проблемы коммуникации. Тогда передача сообщений осуществлялась по физическим проводам, но принципы остаются актуальными и в эпоху беспроводной связи. Шеннон понял, что огромная ценность в процессе передачи информации заключается в роли получателя.
Я, исходя из этой абстрактной идеи, являюсь источником информации. Инструмент, который вы используете для ее восприятия, способен отображать огромное количество символов, включая цифры, буквы разных языков и смайлики. Вот десять произвольных символов из этого разнообразия: ᰠᒂ͢☟⡝şೂകᓤᡁ. Но вы, в свою очередь, уже имеете определенные ожидания относительно того, какие символы и слова последуют друг за другом. Вам не вызывает удивления, к примеру, наличие буквы "п", за которой следует буква "р".
Один из способов рассмотреть источники информации — это то, насколько они могут приносить вам новые знания, исходя из роли, которую вы играете в качестве получателя.
Таким образом, вы, как получатель, сталкиваетесь с различными источниками информации, которые могут дать вам ответы из определенного набора возможностей. И если вы не знаете заранее, какие ответы будут получены, то это свидетельствует о наличии информации в данном источнике. Если источник не обладает информацией, значит, вам уже нужно владеть ею.
Информация и физика.
Природа является источником информации, а мы играем роль получателей. Но мы не воспринимаем сырые данные природы. Подвергая поток информации фильтрации через призму различных моделей и организованных систем, мы интерпретируем полученные биты и байты.
Упрощенно говоря, вселенная состоит из элементарных частиц и сил, взаимодействующих между собой. Законы физики определяют возможные состояния вселенной, но за ее скучными определениями таится уникальная и неповторимая реальность, воплощенная в информации о поведении и расположении звезд, планет и галактик. Чем глубже мы углубляемся в изучение космоса, тем больше изумления испытываем и тем больше информации получаем.
Однако информацию мы можем получить только через взаимодействие с источником. К сожалению, мы также можем потерять информацию. Если представить аналогию с потоком фильма, то иногда мы можем забыть сюжет и в таких случаях источник снова удивляет нас. Этот принцип прост и интуитивно понятен и говорит об одном из фундаментальных законов физики.
Энтропия и информация.
Энтропию часто объясняют как меру "беспорядка" в физической системе. Это понятие было введено в XIX веке австрийским физиком Людвигом Больцманом и является ключевым в термодинамике. Однако энтропия всегда вызывала путаницу и непонимание, в основном из-за своей абстрактной природы. Изначально энтропия рассматривалась только в контексте теплопередачи и термодинамики, но со временем ее значение стало более широким, охватывая также статистическую механику и теорию информации.
Второй закон термодинамики утверждает, что в любом естественном процессе полная энтропия изолированной системы может увеличиваться или оставаться постоянной со временем. Другими словами, системы имеют тенденцию переходить из состояния порядка в состояние беспорядка, и этот процесс является необратимым. Этот принцип оказывает глубокое влияние на различные области науки и техники, от предсказания тепловой смерти вселенной до объяснения однонаправленности времени. На протяжении всей истории энтропия и второй закон вызывали путаницу и споры, однако при их рассмотрении с точки зрения информации все это становится более осмысленным.
Прежде всего, мы приравниваем энтропию и информацию. Когда система имеет высокую энтропию, она становится неупорядоченной. Мы не ожидаем многого от неупорядоченной системы. Иными словами, мы можем извлечь из нее много информации. Высокая энтропия естественным образом означает высокий уровень информации - неупорядоченные системы предлагают больше сюрпризов и возможностей для обучения. Напротив, упорядоченная система содержит мало информации, потому что она предсказуема. Второй закон термодинамики, с точки зрения информации, состоит в том, что общая информация в системе может только увеличиваться или оставаться постоянной со временем. Это имеет смысл: мы не можем увеличивать объем нашей информации, не извлекая ее. Если мы не извлечем ее, то информация, содержащаяся в системе, должна оставаться прежней. Если мы неправильно ее оценим или забудем о чем-то, то информация, которую мы можем извлечь, будет возрастать.
Физический мир как информация.
Все, что мы наблюдаем и с чем взаимодействуем, является проявлением информации. От мельчайшей субатомной частицы до огромных областей вселенной - фундаментальная природа реальности закодирована в форме информации. Принятие этой точки зрения значительно облегчает понимание сложных концепций физики и позволяет нам осознать природу реальности и наше место в космосе.
С информационной точки зрения идея о реальности, независимой от наблюдателя, становится несостоятельной. Поскольку наше понимание вселенной основано на информации, которую мы получаем и интерпретируем, концепция реальности неразрывно связана с нашим опытом наблюдателей. Акт получения информации (наблюдение или измерение) изменяет информационное содержание системы. Это означает, что наше восприятие реальности формируется не только информацией, которую мы получаем, но и нашим активным взаимодействием с миром в качестве наблюдателей. Следовательно, независимое представление о реальности невозможно.
Может быть, это звучит солипсистски. Однако важно признать, что, хотя наше понимание вселенной связано с информацией, которую мы получаем и интерпретируем, это не означает, что реальность существует исключительно в нашем сознании. Вместо этого наш коллективный опыт и интерсубъективное понимание мира помогают установить общее чувство реальности, превосходящее наше индивидуальное восприятие.
Интерсубъективность относится к общему пониманию и интерпретации реальности несколькими наблюдателями. В контексте информации интерсубъективность позволяет нам создать общее чувство реальности путем коллективного согласия относительно значимости и значения информации. Когда мы воспринимаем и получаем информацию из мира вокруг нас, мы сравниваем, противопоставляем и согласовываем наши индивидуальные интерпретации с другими людьми. Этот процесс помогает нам уточнить и укрепить наше коллективное понимание реальности, позволяя построить последовательную и согласованную модель вселенной, которую мы все можем разделить и с которой можем согласиться.
Через процесс сбора, обмена и уточнения информации мы можем построить последовательную и непротиворечивую модель вселенной. Фокус на информации и ее роли в формировании нашего понимания космоса следует рассматривать не как солипсизм, а как признание неразрывной связи между нашим восприятием реальности и информацией, которую мы получаем. Реальность - это наши общие знания о мире, окружающем нас. Без нас, включая вас, не существовало бы реальности, о которой можно было бы говорить.
Понравилась статья? 📑
Подпишись и оставь комментарий ✅
Также вас может заинтересовать⬇️⬇️⬇️