ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.10.2020
Просмотров: 12481
Скачиваний: 247
Суммарное количество информации (I) и энтропии (S) 1-го состояния пространства или
его соответствующей области, возникающее в результате любого процесса, всегда
является постоянным
101
∞
∑
i=1
I
i
+
∞
∑
i=1
(S
i
) = const, (3.19)
где
i
- один и тот же
i
- процесс (состояние), для которого замеряется (рассчитывается) и
количество информации, и количество энтропии.
Законы сохранения импульса, заряда, энергии, массы и движения являются частными случаями
(формами) проявления генерализационного закона сохранения информации. Явления
интерференции и дифракции, искривление лучей вблизи Солнца, предсказанное Эйнштейном и
впоследствии подтвержденное при затмении Солнца, опыты Майкельсона и Морли являются
прямым доказательством закона сохранения информации.
Используя предикативную форму, ГЗСИ можно представить в виде следующей записи
∀
F
B
(Э,Д,М,П,t)
∼
F(I
i
)
∃
S
i
= kInP, (3.20)
где F
B
(Э,Д,М,П,t)функция пяти (не)зависимо друг от друга изменяющихся величин на
множестве
В,
каждая точка которой соответствует по одному или нескольким
определенным значениям I
i
и S
i
; Э,Д,М,П,t- аргументы от которых зависит функция,
соответственно: энергия, движение, масса, пространство, время. Указанные аргументы
понимаются в обычном физическом смысле, за исключением пространства, отдельные
области которого могут материзовываться или дематеризовываться, пофазно переходить в
твердые, жидкостные, газообразные и безвоздушные состояния (в особых случаях),
обусловливаемых абсолютной nмерной (четверной) точкой равновесия (отсчета) всех
фазовых состояний информационной среды;
k -
постоянная Больцмана;
Р -
величина
вероятности существования iго состояния информационного процесса.
Фарадей вХIXвеке ввел понятие электрического поля и экспериментально доказал его
существование на примере действия силы, обусловленной электрическим полем заряда. Основой
появления электрического поля является информационное взаимоотношение электронов и ядер
различных веществ, так как атом состоит из тяжелого положительно заряженного ядра,
окруженного одним или несколькими отрицательно заряженными электронами. В твердых телах,
жидкостях или газах ядра колеблются, оставаясь вблизи фиксированных положений равновесия, а
электроны в это время могут двигаться совершенно свободно, что в целом создает резонирующие
колебания, обеспечивающие перенос (искусственных) сообщений на большие расстояния.
Необходимо констатировать, что электрическое поле не является некоей разновидностью вещества
- это информационная форма существования Вселенной в целом.
Если рассматривать Солнечную систему как систему электрических зарядов, то, очевидно, можно
сделать следующее мысленное предположение. Известно, что в ядре Солнца температура
составляет около 20 млн. градусов, а верхние слои его фотосферы имеют температуру примерно 6
тыс. градусов. Такая температура обеспечивает движение огромного количества свободных
электронов вокруг Солнца и далеко за его пределами. Внешней своей частью Солнце,
очевидно,имеет больше отрицательный, чем положительный заряд. Следовательно,
102
все девять планет Солнечной системы со своими спутниками, межюпитерномарсовская
орбита астероидов, кометы и метеориты имеют сорелятивистские положительные заряды.
В соответствии с законами динамики и электричества Солнце притягивает все указанное
свое окружение с силой, превышающей силы, обеспечивающие вращение всех тел вокруг
него. Чтобы тело с орбиты Земли покинуло Солнечную систему, ему необходимо сообщить
такую силу,которая могла бы развить скорость √
2
ν где ν = 30км/с - скорость движения
Земли по орбите вокруг Солнца. Следовательно, со скоростью ν' ≥ √
2
30 ≥ 42 км/с тело
может покинуть окрестности Солнечной системы. Силовые линии, создаваемые
электрическими (зарядами) потенциалами Солнца и планет, создают информационное
равновесие в Солнечной системе. Поскольку Солнце имеет соответствующий заряд и
другие аналогичные солнца во Вселенной тоже имеют такой же заряд, то они (как
одноименные) отталкиваются и поэтому находятся на больших расстояниях друг от друга.
Несмотря на мощную светимость другие солнца поэтому находятся вне нашей видимости.
103
::
::
3.3. Закон информационного равновесия Вселенной
Если два тела с разными температурами соединить, то теплота от более теплого тела начнет
переходить к более холодному. Этот процесс будет длиться до тех пор пока не наступит тепловое
равновесие, т.е. пока температура обеих тел не станет одинаковой. Теплота, работа и энергия
являются формами (способами) проявления (передачи) информации. Мысленно можно утверждать,
что теплота посредством энергии передает информацию о температуре от одного тела к другому
ввиду разности их температурных состояний, т.е. энтропии. Атомно-молекулярная и кинетическая
теории позволяют обосновать, что тепло есть форма локальной или дистанционной передачи
информации с помощью приложенной энергии, выполненной работы или ввиду разности
температур двух тел. Кинетическая энергия является результатом движения, вызванного работой,
теплом или давлением, нарушившими раздельно или вместе взятыми в свою очередь равновесное
состояние термокинетической системы, и направленного на обеспечение информационного
равновесия (баланса) системы за счет перераспределения (приема-передачи) информации между ее
элементами. Потенциальная энергия тела зависит от его атомно-молекулярной структуры,
взаимного расположения атомов и молекул, от того, как их поля действуют друг на друга и от
расположения самого тела во внешнем информационном поле. Рассматривая взаимосвязь,
взаимодействие и взаимозависимость всех информационных процессов во Вселенной, можно
утверждать, что информация - это процесс отношения, обеспечивающий абсолютные четверные
точки равновесия в космическом пространстве. Отсюда следует, что информация, во-первых, -
отношение; во-вторых, что она проявляется в твердом, жидком, газообразном и в безвоздушном
(пустом, т.е. без вещества) состояниях. Сложность понятия информации аналогична трудности
понимания теории относительности Эйнштейна. Но это положение будет еще более усугубляться
при дальнейшем углублении и изучении суперсложных процессов беспредельной Вселенной.
Взаимосвязь
103
и строго не разграниченная взаимозависимость информации, энергии, движения, массы,
тепла, пространства и времени (как будто цвета радуги плавно и незаметно переходят друг
в друга) не позволяют за бесконечно малый промежуток времени провести границу не
только между этими понятиями, но и между самими процессами, связанными с
проявлениями этих форм Вселенной, постоянно переходящих одна в другую.
Действительно, на первый взгляд кажется трудно разграничить, что откуда вытекает:
энергия из информации или информация из энергии. Формально мы имеем налицо
двойственное противоречие: информация является функцией энергии или энергия является
функцией информации? Информация есть функция от движения, массы, теплоты, давления
и т.д. или наоборот? Если рассматривать движение как результат энергии, тепла, работы, -
то как в этом конкретном случае быть с информацией? Еще хуже в этом плане с материей,
которая, как было сказано выше, может находиться в твердом, жидком, газообразном и
плазменном состояниях.
Фазы перехода информации в ее формы - энергию, движение, массу или наоборот (как выясняется)
на первый взгляд зафиксировать невооруженным глазом и без достаточной научной проработки
невозможно. Генерализационная роль информации во всех без исключения процессах Вселенной
проявляется в одновременном существовании различных фаз материи в состоянии равновесия, как
это имеет место при двойной и тройной критических точках воды, сублимационных процессах
двуокиси углерода и др. Проявления информационных форм обеспечивают не только состояния
материи в двойной или тройной критических точках. Твердое, жидкое, газообразное, плазменное и
безвоздушное одновременные проявления также являются результатом как бы четверной точки
информационного (состояния) равновесия Вселенной, которое обеспечивается на основе
информационной (тонкой) автонастройки
таких мировых констант, как величина
элементарного заряда, скорость света, постоянная Планка, гравитационная постоянная и др. В этом
и заключается суть закона информационного равновесия (ЗИР) Вселенной, который можно
сформулировать следующим образом.
Все тела, объекты и процессы Вселенной находятся в информационном равновесии в
силу постоянных безначально-бесконечных локализованных и делкализованных
отношений, взаимосвязей и взаимозависимостей в пространстве и во времени на основе
постоянства величин мировых констант.
Так как информация, энергия, движение и масса функционально соотносятся, то энергия может
являться функцией движения D, массы М, давления Р, объема V и температуры Т:
Э
∼
F(D,M,P,V,T) (3.21)
Аналогично для движения и массы:
D
∼
F(Э,M,P,V,T) (3.22)
M
∼
F(Э,D,P,V,T) (3.23)
Энергия информационной системы состоит из потенциальной и кинетической энергии:
104
Э
с
= Э
n
+Э
к
(3.24)
Потенциальная энергия системы состоит из составляющих:
Э
n
c
=
∑
Э
n
ч
+
∑
Э
г
ч
+
∑
Э
в
,(3.25)
где Э
n
ч
потенциальная энергия частицы;
Э
г
ч
-
гравитационная энергия частицы;
Э
в
-
энергия
взаимодействия частиц.
Наименьшая частица информации не может быть информацией (например электроном), если она не
находится в постоянном движении. В таком случае она просто не существует, а если существует, -
значит, находится в движении и, следовательно, представляет собой наименьшую частицу
информации.
Определением энергии (теплоты) и движения является информация электромагнитных волн и
излучений. Носителем информации является наименьшая частица (электрическая, магнитная,
химическая, биологическая и т.д.), которая с такими же или покрупнее (сложнее) частицами
(однородными или неоднородными) составляет определенную плотность кодовой структуры единиц
(и их кодов) информации. Частицами информации (ее единицами) могут быть электроны, протоны,
позитроны, мезоны, фотоны, нейтрино и т.д., т.е. информационы (минформационы и
динформационы), обеспечивающие информационное равновесие в микро- и макроструктурах
Вселенной.
Закон информационного равновесия Вселенной в обобщенном виде можно представить следующим
образом:
∀
∞
∪
i=0
B
n
(Э
i
∧
Д
i
∧
M
i
∧
W
i
∧
П
i
∧
t
i
)
∃
∞
∪
i=0
B
n
I
i
,(3.26)
где I
i
информация области (определения) В
n
мерного пространства, запасенная во всех ее i-
x формах: энергии (Э), движении
(Д),
материи
(М),
вакууме
(W),
пространстве (П)и
времени (t.)
Для термодинамических процессов ЗИР можно записывать в следующем виде:
{P,V,T,M,W,Э,Д}
∼
F
j
B
n
(I),(3.27)
где I- информация nмерного поля с областью определения
В
представляется через jй
процесс, отражающий количество работы и тепла, затраченного на перевод
термодинамической системы из одного равновесного состояния в другое, и является
характеристикой самих состояний через такие величины как давление
Р,
объем
V,
температура
Т
и масса
М.
Во Вселенной имеются открытые информационные системы (люди, животные, растения) и
закрытые, массы которых постоянные. В открытых системах массы могут увеличиваться за счет
притока информации извне или уменьшаться за счет оттока информации вовне. Закон
информационного равновесия микро- и макросистем и Вселенной в целом основывается на
автоинформгенезисе дематериализованных и материализованных информационов, атомов, молекул,
клеток, организмов, растений микро- и макродинамического мира. ЗИР реализуется за счет
постоянных информационных эталонирований информотехнологий
105
внутрисистемных микродинамических процессов и реакций, обеспечивающих
адаптирующие свойства информотехнологий за счет обратных связей, в свою очередь
создающих равновесные состояния систем.
Поскольку первое начало термодинамики (ПНТ) полностью подтверждает информационную
сущность (природу) протекающих в любой термодинамической системе процессов, вызываемых
соответствующими изменениями таких переменных как
Р, V, Т
и
М,
то отсюда также вытекает, что
ПНТ является не только формулировкой закона сохранения энергии, но и законов сохранения
информации и информационного равновесия. Из ПНТ следует также, что работа, совершаемая
системой, и количество теплоты, поглощаемой или выделяемой ею при переходе из одного
состояния в другое, зависит не только от начального и конечного состояний, но и от вида
протекающего (внутри и вне) информационного микро- или макродинамического процесса (или его
пути). Это свидетельствует о том, что энергия системы должна увеличиваться за счет совершения
работы либо за счет сообщения ей определенного количества тепла. Наоборот, энергия системы
может уменьшаться, если она отдает тепло или ею совершается работа над внешним объектом.
Указанные процессы приема-передачи тепла и производства работы связаны с энергией, движением
и массой, а значит - и с приемом-передачей информации в таких же пропорциях, в каких
производится работа или прием-передача тепла. Следовательно, для термодинамической системы
можно записать тождество:
Э
≡
S
2
(Q-R)
S
1
⊂
I
, (3.28)
где Э - энергия термодинамической системы;
Q -
количество теплоты, сообщенное системе;
R -
работа, совершенная системой; I- информация системы (универсальное множество);
S
1
и
S
2
-
энтропии системы соответственно в состояниях 1 и 2.
Для описания различных процессов, протекающих в разных информационных средах и
пространствах, можно в некоторых случаях использовать аппарат теории вероятностей, теории
массового обслуживания, марковских процессов, линейных и нелинейных nмерных пространств,
теорию групп, поля и др. Рассмотрим информационные процессы, происходящие в
макроскопической системе, к которой применимы законы Ньютона и термодинамики. Пусть система
S
в момент времени
t
1
находится в состоянии
S
1
а через Δt-конечном состоянии
S
2
В состоянии
S
2
система будет обладать информацией I
1
в состоянии
S
2
-
соответственноI
2
. В данном случае I
1
I
2
будут являться функционалами многих переменных и их функций, представляющих
(описывающих) систему
S
в состояниях S
1
и S
2
{Э,Д,M,W,P,V,П,T,t}
∼
F
j
B
n
(I
1
), (3.29)
{Э',Д,'M,'W',P',V',П',T',t'}
∼
F
j
B
n
(I
2
). (3.30)
106
В свою очередь, в каждом информационно-мерном функциональном пространстве энергия,
движение и масса также являются функционалами:
Э
∼
F
j
ф
m
(Д,М,P,V,T,I,П,t); (3.31)