Найти в Дзене
Евгений Рудный

Демон Сциларда: Информация как физическая величина?

Лео Сцилард известен мыслен­ным экспериментом, который сыграл большую роль в попытках физиков во второй половине 20-ого века связать информацию и вычисления с физическими процессами. Нельзя не отметить роль идеи Сциларда как источника вдохновения для ряда поколений физиков. Более того, эти идеи сыграли определенную роль в постановке экспериментов с броуновскими частицами в 21-м веке. В то же время формализм стохастической термодина­мики, созданный для описания этих экспериментов, существенно отличается от предыдущих попыток обсуждения демона Сциларда. В статье рассмотрен исторический контекст возникновения мыс­лен­ного экспери­мента Сциларда: демон Максвелла, броуновское движение и работы Смолу­ховского. Описано проникновение идей на базе теории Шеннона о связи инфор­мации и энтропии в статистическую механику и последующее рассмотрение мыслен­ного эксперимента Сциларда в работах Бриллюэна, Беннета (принцип Ландауэра) и Зурека. Вторая часть статьи посвящена критике термодинамики инфор­м

Лео Сцилард известен мыслен­ным экспериментом, который сыграл большую роль в попытках физиков во второй половине 20-ого века связать информацию и вычисления с физическими процессами. Нельзя не отметить роль идеи Сциларда как источника вдохновения для ряда поколений физиков. Более того, эти идеи сыграли определенную роль в постановке экспериментов с броуновскими частицами в 21-м веке. В то же время формализм стохастической термодина­мики, созданный для описания этих экспериментов, существенно отличается от предыдущих попыток обсуждения демона Сциларда.

В статье рассмотрен исторический контекст возникновения мыс­лен­ного экспери­мента Сциларда: демон Максвелла, броуновское движение и работы Смолу­ховского. Описано проникновение идей на базе теории Шеннона о связи инфор­мации и энтропии в статистическую механику и последующее рассмотрение мыслен­ного эксперимента Сциларда в работах Бриллюэна, Беннета (принцип Ландауэра) и Зурека.

Вторая часть статьи посвящена критике термодинамики инфор­мации.Есть хорошие аргументы Эрмана и Нортона против использования демона Сциларда для рассмотрения инфор­мации как физической величины. В этой статье они расширены путем включения в обсуж­дение уровней организации. Утверждение, что для передачи информации и для выполнения вычис­лений необходимо физическое устройство, тривиально. Тем не менее, остается откры­тым вопрос, можно ли совместить информационный уровень организации с физическим. Также обсуждена проблема координации в отношении информации.

https://preprints.ru/article/2366