Adakah terdapat maklumat dalam alam semula jadi, jika kita tidak mengambil kira pelbagai teknik yang dicipta oleh manusia? Jawapan kepada soalan ini bergantung kepada definisi konsep itu sendiri. Makna istilah "maklumat" sepanjang sejarah umat manusia telah berulang kali ditambah. Definisi itu dipengaruhi oleh perkembangan pemikiran saintifik, kemajuan teknologi dan pengalaman yang terkumpul selama berabad-abad. Maklumat dalam sifat tidak bernyawa adalah mungkin jika kita menganggap fenomena ini dari segi istilah umum.
Salah satu pilihan untuk menentukan konsep
Maklumat dalam erti kata sempit ialah mesej yang dihantar dalam bentuk satu atau lain isyarat dari orang ke orang, dari orang ke automaton atau dari automaton ke automaton, serta dalam dunia tumbuhan dan haiwan dari individu ke individu.. Dengan pendekatan ini, kewujudannya hanya mungkin dalam alam semula jadi atau dalam sistem sosioteknikal. Ini termasuk, antara lain, contoh maklumat dalam alam semula jadi tidak bernyawa dalam arkeologi seperti lukisan batu, tablet tanah liat, dan sebagainya. Pembawa maklumat dalam kes ini ialah objek yang jelas tidak berkaitan dengan bahan hidup atau teknologi, tetapi tanpa bantuan orang yang sama, data itu tidak akan direkodkan dan disimpan.
Pendekatan subjektif
Terdapat cara lain untuk mentakrifkan: maklumat bersifat subjektif dan hanya berlaku dalam fikiran seseorang apabila dia memberikan objek, peristiwa dan sebagainya dengan beberapa makna. Idea ini mempunyai implikasi logik yang menarik. Ternyata jika tiada orang, tiada maklumat, data dan mesej di mana-mana termasuk maklumat yang bersifat tidak bernyawa. Informatik dalam versi definisi ini menjadi sains subjektif, tetapi bukan dunia sebenar. Walau bagaimanapun, kami tidak akan mendalami topik ini.
Takrifan umum
Dalam falsafah, maklumat ditakrifkan sebagai bentuk pergerakan tidak ketara. Ia wujud dalam mana-mana objek, kerana ia mempunyai makna tertentu. Tidak jauh dari takrifan ini, pemahaman fizikal istilah ini.
Salah satu konsep asas dalam gambaran saintifik dunia ialah tenaga. Ia ditukar oleh semua objek material, dan sentiasa. Perubahan dalam keadaan awal salah satu daripada mereka menyebabkan perubahan pada yang lain. Dalam fizik, proses sedemikian dianggap sebagai penghantaran isyarat. Isyarat, sebenarnya, juga merupakan mesej yang dihantar oleh satu objek dan diterima oleh yang lain. Ini adalah maklumat. Menurut definisi ini, jawapan kepada soalan yang dikemukakan pada permulaan artikel adalah positif. Maklumat dalam alam semula jadi tidak bernyawa ialah pelbagai isyarat yang dihantar dari satu objek ke objek yang lain.
Hukum Termodinamik Kedua
Takrifan yang lebih pendek dan lebih tepat: maklumat ialah ukuran keteraturan sesuatu sistem. Di sini adalah wajar mengingati salah satu undang-undang asas fizikal. Menurut undang-undang kedua termodinamik, sistem tertutup (ini adalah sistem yang tidak berinteraksi dengan alam sekitar dalam apa cara sekalipun) sentiasa bergerak daripada keadaan tersusun kepada keadaan huru-hara.
Contohnya, mari kita jalankan eksperimen mental: mari letak gas dalam separuh bekas yang tertutup. Selepas beberapa lama, ia akan mengisi keseluruhan volum yang disediakan, iaitu, ia akan berhenti dipesan setakat itu. Pada masa yang sama, maklumat dalam sistem akan berkurangan, kerana ia adalah ukuran tertib.
Maklumat dan entropi
Perlu diperhatikan bahawa dalam pengertian moden Alam Semesta bukanlah sistem tertutup. Ia dicirikan oleh proses komplikasi struktur, disertai dengan peningkatan keteraturan, dan oleh itu jumlah maklumat. Menurut teori Big Bang, ini telah berlaku sejak pembentukan alam semesta. Zarah asas muncul dahulu, kemudian molekul dan sebatian yang lebih besar. Kemudian, bintang mula terbentuk. Semua proses ini dicirikan oleh susunan elemen struktur.
Ramalan masa depan Alam Semesta berkait rapat dengan nuansa ini. Menurut undang-undang kedua termodinamik, kematian haba menantinya akibat peningkatan entropi, bertentangan dengan maklumat. Ia boleh ditakrifkan sebagai ukuran gangguan sistem. Hukum kedua termodinamik menyatakan bahawa dalam tertutupEntropi sentiasa meningkat dalam sistem. Walau bagaimanapun, pengetahuan moden tidak dapat memberikan jawapan yang tepat kepada persoalan sejauh mana ia boleh digunakan untuk seluruh Alam Semesta.
Ciri proses maklumat dalam sifat tidak bernyawa dalam sistem tertutup
Semua contoh maklumat dalam sifat tidak bernyawa disatukan oleh ciri umum. Ini adalah proses satu peringkat, ketiadaan matlamat, kehilangan kuantiti dalam sumber dengan peningkatan dalam penerima. Pertimbangkan sifat ini dengan lebih terperinci.
Maklumat dalam alam semula jadi tidak bernyawa ialah ukuran kebebasan tenaga. Dengan kata lain, ia mencirikan keupayaan sistem untuk melakukan kerja. Sekiranya tiada pengaruh luar, setiap kali kerja kimia, elektromagnet, mekanikal atau lain-lain dilakukan, kehilangan tenaga bebas yang tidak dapat dipulihkan berlaku, dan bersamanya maklumat.
Ciri-ciri proses maklumat dalam sifat tidak bernyawa dalam sistem terbuka
Di bawah pengaruh luar, sistem tertentu boleh menerima maklumat atau sebahagian daripadanya hilang oleh sistem lain. Dalam kes ini, dalam yang pertama akan ada sejumlah tenaga bebas yang mencukupi untuk melakukan kerja. Satu contoh yang baik ialah kemagnetan yang dipanggil ferromagnet (bahan yang mampu dimagnetkan dalam keadaan tertentu tanpa adanya medan magnet luar). Mereka memperoleh sifat yang serupa akibat sambaran petir atau dengan kehadiran magnet lain. Magnetisasi dalam kes ini menjadi ungkapan fizikal pemerolehan oleh sistem sejumlah maklumat tertentu. Kerja dalam contoh ini akan dijalankan oleh medan magnet. Proses maklumat dalam kes inisatu peringkat dan tidak mempunyai tujuan. Harta terakhir ini membezakan mereka lebih daripada yang lain daripada fenomena serupa dalam hidupan liar. Serpihan yang berasingan, sebagai contoh, proses magnetisasi tidak mengejar sebarang matlamat global. Dalam kes bahan hidup, terdapat matlamat sedemikian - ini ialah sintesis produk biokimia, pemindahan bahan keturunan, dan sebagainya.
Undang-undang tidak menambah maklumat
Ciri lain penghantaran maklumat dalam sifat tidak bernyawa ialah peningkatan maklumat dalam penerima sentiasa dikaitkan dengan kehilangannya dalam sumber. Iaitu, dalam sistem tanpa pengaruh luar, jumlah maklumat tidak pernah meningkat. Peruntukan ini adalah akibat daripada undang-undang entropi tidak menurun.
Perlu diingatkan bahawa sesetengah saintis menganggap maklumat dan entropi sebagai konsep yang sama dengan tanda yang bertentangan. Yang pertama ialah ukuran keteraturan sistem, dan yang kedua ialah ukuran huru-hara. Dari sudut pandangan ini, maklumat menjadi entropi negatif. Walau bagaimanapun, tidak semua penyelidik masalah mematuhi pendapat ini. Di samping itu, seseorang harus membezakan antara entropi termodinamik dan entropi maklumat. Ia adalah sebahagian daripada pengetahuan saintifik yang berbeza (masing-masing fizik dan teori maklumat).
Maklumat dalam dunia mikro
Mempelajari topik "Maklumat dalam alam semula jadi" Darjah 8 sekolah. Pelajar pada ketika ini masih kurang mengenali teori kuantum dalam fizik. Walau bagaimanapun, mereka sudah tahu bahawa objek material boleh dibahagikan kepadamakro dan dunia mikro. Yang terakhir ialah tahap jirim di mana elektron, proton, neutron dan zarah lain wujud. Di sini undang-undang fizik klasik selalunya tidak boleh digunakan. Sementara itu, maklumat juga wujud dalam mikrokosmos.
Kami tidak akan mendalami teori kuantum, tetapi masih perlu diberi perhatian beberapa perkara. Entropi seperti itu tidak wujud dalam mikrokosmos. Walau bagaimanapun, walaupun pada tahap ini, semasa interaksi zarah, kehilangan tenaga bebas berlaku, yang sama yang diperlukan untuk prestasi kerja oleh mana-mana sistem dan ukurannya adalah maklumat. Jika tenaga bebas berkurangan, maklumat juga berkurangan. Iaitu, dalam mikrokosmos undang-undang bukan peningkatan maklumat juga dipatuhi.
Alam hidup dan tidak bernyawa
Sebarang contoh maklumat dalam sifat tidak bernyawa, dipelajari dalam sains komputer di gred lapan dan tidak berkaitan dengan teknologi, disatukan oleh kekurangan matlamat yang mana maklumat disimpan, diproses dan dihantar. Untuk benda hidup, semuanya berbeza. Dalam kes organisma hidup, terdapat matlamat utama dan perantaraan. Akibatnya, keseluruhan proses mendapatkan, memproses, menghantar dan menyimpan maklumat adalah perlu untuk pemindahan bahan turun temurun kepada keturunan. Matlamat pertengahan ialah pemeliharaannya melalui pelbagai tindak balas biokimia dan tingkah laku, yang termasuk, sebagai contoh, pengekalan homeostasis dan tingkah laku orientasi.
Contoh maklumat dalam sifat tidak bernyawa menunjukkan ketiadaan sifat tersebut. Homeostasis, dengan cara itu, meminimumkan akibat undang-undang bukan pertumbuhan maklumat, yang membawa kepada pemusnahan objek. Kehadiran atau ketiadaan matlamat yang diterangkan ialah salah satu perbezaan utama antara sifat bernyawa dan tidak bernyawa.
Jadi, anda boleh menemui banyak contoh mengenai topik "maklumat dalam alam semula jadi": gambar di dinding gua purba, operasi komputer, pertumbuhan kristal batu dan sebagainya. Walau bagaimanapun, jika kita tidak mengambil kira maklumat yang dicipta oleh manusia (pelbagai imej dan seumpamanya) dan teknologi, objek alam tidak bernyawa amat berbeza dalam sifat proses maklumat yang berlaku di dalamnya. Mari kita senaraikan mereka sekali lagi: peringkat tunggal, tidak dapat dipulihkan, kekurangan tujuan, kehilangan maklumat yang tidak dapat dielakkan dalam sumber apabila menghantarnya kepada penerima. Maklumat dalam alam semula jadi tidak bernyawa ditakrifkan sebagai ukuran keteraturan sesuatu sistem. Dalam sistem tertutup, jika tiada pengaruh luar dalam satu jenis atau yang lain, undang-undang tidak menambah maklumat dipatuhi.
