Файл: Заранее очевидно, что однозначно ответить на эти вопросы до сих пор никто не может. Но лишний раз поговорить полезно.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 60
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
производить работу, а это означает, что тепловая энергия по сравнению с остальными дает самый низкий коэффициент полезного действия.
Преобразование энергии в тепловой машине происходит за счет информации - специальной конфигурации, которая влечет за собой упорядоченное движение молекул газа (пара). А упорядоченное движение и является материальным источником работы. Чем выше упорядоченность движения молекул, т.е. чем большее количество молекул движется в одном направлении, тем выше КПД совершаемой ими работы. И, наоборот, в замкнутой системе работа не могла совершаться из-за хаотического движения молекул газа, хотя энергия системы это делать позволяла. Энергия механической системы имеет самый высокий КПД именно потому, что в механической системе все молекулы жестко связаны и в процессе выполнения работы движутся однонаправлено.
Все это означает, что для выполнения работы энергетические возможности должны сопровождаться возможностями информационными и всякий процесс совершения работы есть процесс информационного взаимодействия, в котором информация выступает в виде свойства управляющего направленностью движения. Более того, мы можем утверждать, что качество энергии - понятие информационное и характеризует направленность группового движения молекул вещества, участвующих в выполнении работы. Энергия определяет количество работы, информация – качество в виде направленности движения.
Но если второе начало термодинамики - это информационный закон, то как быть с формулой энтропии
Больцмана-Планка, которая имеет размерность энергии? Прежде всего, отметим статистический характер выражения для энтропии Больцмана-Планка (S) (р - вероятность микросостояний системы или статистический вес; k - постоянная Больцмана), к которому вынужденно должен был прийти Больцман, понимая, что мы совершенно не в состоянии следить за движением отдельных молекул и атомов.
В термодинамике не существует и не может существовать такого понятия как траектория. Именно это заставило физиков в этой отрасли знаний перейти на такие усредненные показатели как температура, количество тепла, давление, исходя из человеческой практики. Но все проявления второго начала термодинамики носят лишь качественный характер. А качество не может быть измерено. Энергетическое измерение в экспериментах было вынужденным. Такое измерение стало возможным только потому, что всякое взаимодействие имеет две стороны - энергетическую и информационную, но информация от энергии не зависит в то время как энергетические возможности при взаимодействии определяются информацией.
Информационное толкование второго начала термодинамики позволяет определить её связь с классической механикой, которая казалось навсегда утерянной из-за отсутствия в термодинамике понятия траектории: всякий процесс совершения работы есть процесс информационного взаимодействия, в котором информация выступает в виде направленности движения, выполняя управляющую роль.
Информационная трактовка второго начала утверждает:
Преобразование энергии в тепловой машине происходит за счет информации - специальной конфигурации, которая влечет за собой упорядоченное движение молекул газа (пара). А упорядоченное движение и является материальным источником работы. Чем выше упорядоченность движения молекул, т.е. чем большее количество молекул движется в одном направлении, тем выше КПД совершаемой ими работы. И, наоборот, в замкнутой системе работа не могла совершаться из-за хаотического движения молекул газа, хотя энергия системы это делать позволяла. Энергия механической системы имеет самый высокий КПД именно потому, что в механической системе все молекулы жестко связаны и в процессе выполнения работы движутся однонаправлено.
Все это означает, что для выполнения работы энергетические возможности должны сопровождаться возможностями информационными и всякий процесс совершения работы есть процесс информационного взаимодействия, в котором информация выступает в виде свойства управляющего направленностью движения. Более того, мы можем утверждать, что качество энергии - понятие информационное и характеризует направленность группового движения молекул вещества, участвующих в выполнении работы. Энергия определяет количество работы, информация – качество в виде направленности движения.
Но если второе начало термодинамики - это информационный закон, то как быть с формулой энтропии
Больцмана-Планка, которая имеет размерность энергии? Прежде всего, отметим статистический характер выражения для энтропии Больцмана-Планка (S) (р - вероятность микросостояний системы или статистический вес; k - постоянная Больцмана), к которому вынужденно должен был прийти Больцман, понимая, что мы совершенно не в состоянии следить за движением отдельных молекул и атомов.
В термодинамике не существует и не может существовать такого понятия как траектория. Именно это заставило физиков в этой отрасли знаний перейти на такие усредненные показатели как температура, количество тепла, давление, исходя из человеческой практики. Но все проявления второго начала термодинамики носят лишь качественный характер. А качество не может быть измерено. Энергетическое измерение в экспериментах было вынужденным. Такое измерение стало возможным только потому, что всякое взаимодействие имеет две стороны - энергетическую и информационную, но информация от энергии не зависит в то время как энергетические возможности при взаимодействии определяются информацией.
Информационное толкование второго начала термодинамики позволяет определить её связь с классической механикой, которая казалось навсегда утерянной из-за отсутствия в термодинамике понятия траектории: всякий процесс совершения работы есть процесс информационного взаимодействия, в котором информация выступает в виде направленности движения, выполняя управляющую роль.
Информационная трактовка второго начала утверждает:
1 2 3 4
В замкнутой системе любое однонаправленное коллективное движение составляющих эту систему
элементов не может продолжаться сколь угодно долго и должно перейти в хаотическое движение
Однако поскольку сама информация не зависит от времени, то второе начало в общей теории информации связано с материальным свойством нематериальной информации, с носителем информации, с тем свойством, которое мы назвали памятью. Поэтому более точная информационная трактовка второго начала:
«В природе нет памяти с бесконечным временем существования».
Одно из важнейших следствий второго начала термодинамики говорит о том, что не может существовать сколь угодно длительного прямолинейного движения.
Второе начало термодинамики - всеобщий закон природы, который распространяется на любую физическую систему, в том числе и на стационарные формы существования материи. Ведь стационарная форма существования материи - результат информационного взаимодействия. Направленное движение материальной точки, единичного объекта - это простейший вид существования информации, но он является основой возникновения любой другой формы материального мира.
Еще в XVIII веке П. Мопертюи сформулировал принцип, который называется сегодня принципом наименьшего действия Мопертюи-Лагранжа. П. Мопертюи сформулировал его так: «Природа, производя действия, всегда пользуется наиболее простыми средствами», «количество действия всегда является наименьшим». В термодинамике сформулирован другой принцип – принцип наименьшего рассеяния энергии, Он обоснован в теореме Онсагера - одной из основных теорем термодинамики неравновесных процессов, установленной американским физиком в Л. Онсагером. На основании теоремы Оснагера
Пригожиным в 1947 доказана ещё одна теорема термодинамики неравновесных процессов, согласно которой при данных внешних условиях, препятствующих достижению системой равновесного состояния, стационарному (неизменному по времени) состоянию системы соответствует минимум производства http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htm
элементов не может продолжаться сколь угодно долго и должно перейти в хаотическое движение
Однако поскольку сама информация не зависит от времени, то второе начало в общей теории информации связано с материальным свойством нематериальной информации, с носителем информации, с тем свойством, которое мы назвали памятью. Поэтому более точная информационная трактовка второго начала:
«В природе нет памяти с бесконечным временем существования».
Одно из важнейших следствий второго начала термодинамики говорит о том, что не может существовать сколь угодно длительного прямолинейного движения.
Второе начало термодинамики - всеобщий закон природы, который распространяется на любую физическую систему, в том числе и на стационарные формы существования материи. Ведь стационарная форма существования материи - результат информационного взаимодействия. Направленное движение материальной точки, единичного объекта - это простейший вид существования информации, но он является основой возникновения любой другой формы материального мира.
Еще в XVIII веке П. Мопертюи сформулировал принцип, который называется сегодня принципом наименьшего действия Мопертюи-Лагранжа. П. Мопертюи сформулировал его так: «Природа, производя действия, всегда пользуется наиболее простыми средствами», «количество действия всегда является наименьшим». В термодинамике сформулирован другой принцип – принцип наименьшего рассеяния энергии, Он обоснован в теореме Онсагера - одной из основных теорем термодинамики неравновесных процессов, установленной американским физиком в Л. Онсагером. На основании теоремы Оснагера
Пригожиным в 1947 доказана ещё одна теорема термодинамики неравновесных процессов, согласно которой при данных внешних условиях, препятствующих достижению системой равновесного состояния, стационарному (неизменному по времени) состоянию системы соответствует минимум производства http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htm
энтропии. Если таких препятствий нет, то производство энтропии достигает своего абсолютного минимума
- нуля. К этому ряду принципов можно отнести также принцип наименьшего принуждения Гаусса, принцип наименьшей кривизны Герца и рад других принципов физики.
Формирование и движения потока, перемещение материальной точки в потенциальном поле, действие сил, определяющих направленное движение, - всё это говорит о том, что следует рассматривать именно информационную сторону взаимодействия материи. Ведь именно информация управляет и направленностью движения вещества и энергии. Общая теория информации утверждает: существует информационная сторона взаимодействия материи, определяющая направленность движения, и естественным критерием выбора направленности движения является минимум диссипации энергии.
Рассмотрим контактное информационное взаимодействие. В упрощенном виде его можно было бы представить как взаимодействие по методу «ключ-замок». Если конфигурация ключа не соответствует конфигурации внутреннего устройства замка, никакие усилия не помогут замок открыть. Химические реакции в присутствии катализатора или биологические реакции в присутствии ферментов – это тоже пример контактного информационного взаимодействия. Но в этом случае во взаимодействии участвует и вторичная информация взаимодействующих элементов. Участие вторичной информации в таких взаимодействиях наглядно проявляется в физическом взаимодействии, носящим название пристеночного эффекта, который возникает при движении вязкой жидкости со взвешенными частицами, например, крови в сосудах. Такая суспензия обладает замечательным свойством: в узкой зоне около стенок трубы взвешенные частицы отсутствуют, они «знают о присутствии трубы»
Если из атома любого вещества удалить электрон, образуется положительный ион. В нём количество электронов на единицу меньше, чем зарядовое число ядра. Каждый оставшийся электрон в ионе находится в определенном состоянии, и все они подчиняются принципу Паули, по которому не должно быть двух электронов, состояние которых характеризуется одинаковым значением четырех квантовых чисел. Если указанный ион присоединит к себе какой-то оказавшийся по близости электрон, то тот никогда не нарушит принципа Паули, никогда и ни при каких условиях не примет состояния, уже занятого другими электронами. Как он «узнает» о состоянии остальных электронов? Благодаря «получаемой» информации по методу «ключ—замок», только, конечно же, не в буквальном его понимании. Принцип Паули - это принцип информационного взаимодействия в микромире, пространственное ограничение в процессе движения, благодаря действию пространственных сил. Не может быть двух электронов, состояние которых характеризуется одинаковым значением четырех квантовых чисел.
Принцип минимума диссипации энергии – универсальный закон информационного взаимодействия,
объясняемый только с позиций общей теории информации.
http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htm
- нуля. К этому ряду принципов можно отнести также принцип наименьшего принуждения Гаусса, принцип наименьшей кривизны Герца и рад других принципов физики.
Формирование и движения потока, перемещение материальной точки в потенциальном поле, действие сил, определяющих направленное движение, - всё это говорит о том, что следует рассматривать именно информационную сторону взаимодействия материи. Ведь именно информация управляет и направленностью движения вещества и энергии. Общая теория информации утверждает: существует информационная сторона взаимодействия материи, определяющая направленность движения, и естественным критерием выбора направленности движения является минимум диссипации энергии.
Рассмотрим контактное информационное взаимодействие. В упрощенном виде его можно было бы представить как взаимодействие по методу «ключ-замок». Если конфигурация ключа не соответствует конфигурации внутреннего устройства замка, никакие усилия не помогут замок открыть. Химические реакции в присутствии катализатора или биологические реакции в присутствии ферментов – это тоже пример контактного информационного взаимодействия. Но в этом случае во взаимодействии участвует и вторичная информация взаимодействующих элементов. Участие вторичной информации в таких взаимодействиях наглядно проявляется в физическом взаимодействии, носящим название пристеночного эффекта, который возникает при движении вязкой жидкости со взвешенными частицами, например, крови в сосудах. Такая суспензия обладает замечательным свойством: в узкой зоне около стенок трубы взвешенные частицы отсутствуют, они «знают о присутствии трубы»
Если из атома любого вещества удалить электрон, образуется положительный ион. В нём количество электронов на единицу меньше, чем зарядовое число ядра. Каждый оставшийся электрон в ионе находится в определенном состоянии, и все они подчиняются принципу Паули, по которому не должно быть двух электронов, состояние которых характеризуется одинаковым значением четырех квантовых чисел. Если указанный ион присоединит к себе какой-то оказавшийся по близости электрон, то тот никогда не нарушит принципа Паули, никогда и ни при каких условиях не примет состояния, уже занятого другими электронами. Как он «узнает» о состоянии остальных электронов? Благодаря «получаемой» информации по методу «ключ—замок», только, конечно же, не в буквальном его понимании. Принцип Паули - это принцип информационного взаимодействия в микромире, пространственное ограничение в процессе движения, благодаря действию пространственных сил. Не может быть двух электронов, состояние которых характеризуется одинаковым значением четырех квантовых чисел.
Принцип минимума диссипации энергии – универсальный закон информационного взаимодействия,
объясняемый только с позиций общей теории информации.
http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htm