ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.10.2020
Просмотров: 12520
Скачиваний: 247
В случае дематериализованной информации (например, фотоны, π-мезоны, нейтрино и др.) она не
представляет собой ни материю, ни энергию; материализованная информация проявляется в виде
энергии, движения и массы. Информация - понятие сложное и она не представляет собой
однозначности, ибо, будучи первоисточником энергии, движения, массы, пространства и времени,
являющихся функцией от информации, последняя является также функцией в свою очередь от
энергии, движения, массы пространства и времени. Таким образом, мы имеем дело не с обычной
системой, где на входе аргумент (независимая переменная), а на выходе функция, зависимая от
аргумента. В нашем случае - необычная система, на входе которой многофункциональные
последовательности многих переменных, т.е. информация - это функционал на выходе от многих
функций на входе. Таким образом, информация - это реляционное понятие, которое является
инвариантным при переходе от одной инерциальной системы к другой.
149
Эйнштейн своей теорией относительности ближе всех подошел к идее единого информационного
пространства Вселенной и к самой сути информации. Он рассмотрел проблему пространства и
времени как единое понятие четырехмерного пространственно-временного многообразия. Глубокая
суть понятия информации и заключается в том, что не просто осуществляется переход от трех
измерений к четырем пространственным измерениям аналогично тому, как осуществляется переход
от двумерной плоскости к трехмерному пространству. В этом переходе содержится главная
компонента (помимо трех измерений и одномерного времени) - компонента обязательного процесса
отношения и движения. С информационной точки зрения система отсчета в четырехмерном
пространстве-времени представляет собой трехмерную систему отсчета, движущуюся в трехмерном
пространстве. Заслуга Эйнштейна заключалась в том, что он объединил пространство и время
единым четырехмерным информационным континуумом, тогда как в дорелятивистской физике
пользовались трехмерным пространством и одномерным временем. Таким образом, пространство,
время, энергия, движение и материя представляют собой информационное единство, а также
неинвариантность их величин и понятий в рамках инерциальных систем, расположенных (или
движущихся) в различных областях бесконечного пространства Вселенной. Главной
генерализационной (всеобобщающей) особенностью информациологии является органическая
взаимосвязь вакуума, отношений, массы, пространства и времени как обобщающей формы
представления (существования) информации. Сам факт информациологии, как обобщающей на
фундаментальной информационной основе науки, служит тому, что законы природы принимают
более простые и доступные информационно-логические и информационно-математические формы,
выраженные с учетом единого генерализационного континуума информации.
150
::
::
::
4.4. Информациология физических величин и единиц
измерения
В информациогенном микромире использование физических величин и антропогенных единиц
измерения становится затруднительным и порой даже нецелесообразным. В таких микромерных
средах та или иная величина того или иного процесса или явления может оказаться безразмерной,
когда та же величина в макромире может быть размерной, если хотя бы одна из величин, входящих
в состав ее размерности, возведена в степень, не равную нулю. Размерности одних и тех же
величин, таким образом, в различных системах единиц могут оказаться разными, размерными или
безразмерными. Следовательно, размерность -это относительное, а не абсолютное понятие. Если
проанализировать все существующие системы единиц и, в частности, приведенные в таблице 4.1, то
можно констатировать, что Вселенную с этих позиций условно можно разделить на три мира, как
показано на рисунке. Соответственно каждый из миров Вселенной может иметь свои системы
единиц измерения (восприятия, изучения, отображения и т.д.). Таких систем в каждом мире может
быть несколько. И как было сказано выше, при определении одной и той величины (даже в одном
мире) различными системами, могут получиться различные размерности, а показатели величин
могут оказаться безразмерными, если даже корректно использовать бесконечно
150
большие и бесконечно малые кратные или дольные единицы. Следует отметить, что для
дальнейшего изучения Вселенной, особенно в первом и во втором мирах, необходимо
сперва использовать относительные величины (соответствующих систем), которые
выражаются в безразмерных или относительных единицах. Возникла необходимость
выражать относительные величины (помимо безразмерных единиц) такими внесистемными
относительными единицами, как доли (миллионов, миллиардов, триллионов и т.д.) и
проценты.
С целью изучения макроинформациогенного мира Вселенной (стало невозможным использование
метров и километров) за единицу длины начали использовать астрономическую единицу, парсек,
световой год и т.д. При изучении микроинформационногенной сферы, в частности, нейтрино,
фотонов, кварков, лептонов, бозонов, электронов, протонов, нейтронов и т.д., трудно или
невозможно выражать энергию указанных частиц в джоулях, эргах и даже в электронвольтах. В
таких глубинных тонких структурах и даже при выражении их информациалов (или потенциалов)
необходимо использовать безразмерные дольные, процентные и относительные единицы. Таким
образом, для изучения всех миров Вселенной, кроме международной системы единиц, все чаще
используются такие внесистемные единицы, как кратные и дольные, относительные и
логарифмические, а также специальные единицы, необходимость которых возникает, когда в той
или иной действующей системе использование системных единиц становится невозможным для
определения соответствующей величины.
В работе
сказано: "В последние годы термин "физическая" величина становится "тесным" для
целого ряда наук, его следует расширить, оставив определение "физическая", и ввести понятие
информационная величина, как свойство общее в качественном отношении всем объектам
(системам, состояниям, процессам), но индивидуальное в количественном отношении для каждого
объекта".
Пришло время не ставить информацию в зависимость от энергии, движения, массы и т.д., а
наоборот, необходимо ставить в зависимость от информации, как это обосновано в работе
, все
процессы и явления природы и все основные, дополнительные и производные физические
величины, т.е.:
{L, М, Т, I, Θ, N, α, Ω,...}=F(I) (4.26)
151
где I - информация, а с левой стороны неявного равенства - основные и дополнительные
информационно-функциональные величины, зависящие от информации.
Для изучения явлений природы и общества используются размерные и безразмерные величины,
которые могут характеризовать рассматриваемые явления.
Размерными величинами называют такие величины, числовые значения которых зависят от
принятой системы измерения. Если числовые значения величин не зависят от принятой системы
единиц измерения, то такие величины называются безразмерными. Например, энергия, масса,
время и др. - размерные величины. А отношение времени приземления ко времени взлета самолета,
отношение длин двух отрезков и др. - это безразмерные величины. Следовательно, некоторые
величины в одних процессах могут оказаться безразмерными, в других - размерными.
Разработанная Информациологическая Система Единиц (ИСЕ) предполагает универсальные
единицы для микро- и макромира Вселенной, основанные на безразмерных величинах (табл. 4.1).
Приведем несколько примеров. Так, природная вода, например, представляет собой смесь солей и
воды. Количество вещества в смеси определяется безразмерной величиной, называемой долей.
Запишем дольные значения в виде следующих формул для:
а) массовой доли
α(А) = m(А)/[m(A) +m(B) +...]; (4.27)
б) мольной доли
β (А) =v(A)/[v(A) + v(B) +...]; (4.28)
в) объемной доли (газов)
γ(А) =V(A)/[V(A) + V(B) +...]. (4.29)
Относительная атомная масса химического элемента А
r
является безразмерной величиной и
определяется из следующего соотношения:
A
r
=
т
(атома)
1
a.e.м.
, (4.30)
где
т
(атома) - средняя масса атома элемента. Аналогично записывается и относительная
молекулярная масса любого соединения:
M
r
=
т
(молекулы)
1
a.e.м.
. (4.31)
Интересным является представление относительной плотности газов как безразмерной величины,
определяемой из отношения плотностей любых двух газов:
Р
B
(А) = ρ(А)/ρ(В) = М(А)/M(В), (4.32)
где М- молярная масса.
152
Таблица 4.1
Информациолого-генерализационная таблица систем единиц измерения
№
п
Наименован
ия
систем
единиц
физических
величин и
естественны
х
систем
единиц
Наименования основных величин, фундаментальных констант и их размерности (единицы
измерений)
Длин
а
Мас
са
Вре
мя
Сил
а
эл-
гo
ток
а
Термодин
ам тем-ра
К-
во
ве
щ-
ва
Сил
а
свет
а
Энерг
ия
Часто
та
v
с G к ħ е
m
e
а
0
G
F
g
ρ
Φ
Φ
v
Φ
m
1
Первая
система
единиц
Гaycca,
1832г.
мм
мг
сек
В cиcтeмe Гаусса электрические и
магнитные величины выражены через
длину, массу и время
2
СГС(CГCЭ,
CГСМ и
др.),
1881г.
см
г
сек
3
МКС, 1901
г.
м
кг
сек
4
МКСА,1910г
.
м
кг
сек
А
5
MKCK, 1910
г.
м
кг
сек
-
К
6 MTC,1919г.
м
т
сек
7
ЕСЕ Планка,
1906г.
1,6∙10
-35
м
2,2∙1
0
-8
кг
0,5∙1
0
-44
сек
3,6∙10
32
K
2∙10
9
Дж
1,9∙10
43
с
-1
Основн
ые
величин
ы
В ЕСЕ
Планка
принято
с=ħ=G=к=1
c
5
ħG
2
=
=
5,2∙10
93
г/см
3
с G к ħ
8
ЕСЕ Xapтpи,
1929г.
5,3∙10
-11
м
9,1∙1
0
-31
кг
2,4∙1
0
-17
сек
4,4∙10
-
18
Дж
Основн
ые
величин
ы
ħ e
m
e
а
0
9
ЕСЕ РКМ,
1916-1935
гг.
Основные
величины
с к ħ
m
е
1
0
ECE ЭCВ,
1935 г.
0,67∙1
0
-14
м
L
F
=(G
F
/ħc)
1/2
=
= 0,67∙10
-14
м
E
F
=(ħ
3
c
3
/G
F
)l/2 =
= 2,93∙10
2
ГэВ
2,93∙1
02
ГэВ
с ħ
G
F
1
1
Международ
ная система
CИ,1960г.
м
кг
сек
А
К
мол
ь
кд
1
2
Inf ИCE
Юзвишина,
1993 г.
10
-100
10
-100
10
-100
10
-
100
-1∙10
-100
10
-
100
10
-
100
10
-
100
Дж
10
-
100
c
-l
с G к ħ е
m
e
-
G
F
g
ρ
Φ
Φ
v
Φ
m
1
3
Sup ИСЕ
Юзвишина,
1993 г.
10
100
10
100
10
100
10
10
0
10
100
10
10
0
10
10
0
10
100
10
100
с G к ħ е
m
e
-
G
F
g
ρ
Φ
Φ
v
Φ
m
153
Таким образом, применение ИСЕ может принести значительные выгоды не только в физике, но и в
химии, биологии, генетике, астрономии и в других областях науки и практики, ибо ее простота
заключается в том, что любые две величины любых двух тел, объектов, систем или любых
агрегатных состояний принимаются за исходные, а их отношение за единицу измерения.
Анализируя информациолого-генерализационную таблицу 4.1 систем единиц измерения величин,
видно, что в различных системах за основные приняты различные величины и различные единицы
измерения совпадающих величин. Так, в системе Гаусса за основные величины приняты три
величины: длина, масса, время. В системе МКС А - уже четыре основных величин, а в системе СИ -
их уже семь.
154
Гельфенбейн С.П. Информациологические аспекты обеспечения единства измерений
процессов и явлений мироздания. Статья в Энциклопедии "Элита Информациологов
Мира". М., 1998. С. 201.
Юзвишин И.И. Информациология. М., 1996. С. 91.
::
::
4.5. Информациогенные величины и системы единиц их
измерения
В предыдущих главах было установлено, что информация пронизывает (заполняет) все
пространство Вселенной; она представляет собой элементарные самоотношения, самоотражения и
соотношения в материосферах и вакуумосферах Вселенной. Информация является тем началом всех
начал или фундаментальным "кирпичиком", на основе которого происходят все процессы и явления
природы и общества. Ни одна элементарная частица, ни один атом или молекула не могут
появиться без информации - без самоотношения или соотношения. Поэтому информация является
генерализационной основой Вселенной.
Как было сказано в предыдущем параграфе, мы можем показать, что все физические величины и их
единицы измерения, имеющие узкоприкладное значение в информационно-антропогенном мире,
являются лишь условными (придуманными человеком) категориями отражения генерализационно-
информационногенной первоосновы Вселенной.
Тепловые и электрические величины можно выразить через массу (кг), время (с) и длину (м).
Известно, что количество теплоты и температура имеют размерность энергии (E=kT). При
преобразовании механической энергии в тепловую вводятся такие физические постоянные, как
газовая постоянная и постоянная Больцмана. Гравитационную постоянную
G
можно считать
абсолютно безразмерной постоянной при преобразованиях с целью получения двух основных
единиц измерения, вместо трех, четырех или семи. Запишем dim G=M
-1
L
3
T
2
, т.е. 1= М
-1
L
3
T
2
или
M=L
3
T
2
. Таким образом, масса полностью выражается через две единицы - длину и время. Как
сказано в работе
, "число независимых единиц измерения можно сократить до одной, если мы
примем абсолютную безразмерную постоянную, кроме G, еще одну размерную постоянную
например кинематическую вязкость воды v или скорость света с. Наконец, мы можем рассматривать
все физические величины как безразмерные, если примем соответствующие физические
постоянные за абсолютные безразмерные постоянные. В этом случае исключается возможность
употребления различных систем. Получается одна единственная система единиц измерения,
основанная на выбранных физических постоянных (гравитационной, скорости света, вязкости
воды)".
154