Existe informação na natureza inanimada, se não levarmos em conta as diversas técnicas criadas pelo homem? A resposta a esta pergunta depende da definição do próprio conceito. O significado do termo "informação" ao longo da história da humanidade foi suplementado repetidamente. A definição foi influenciada pelo desenvolvimento do pensamento científico, o progresso da tecnologia e a experiência acumulada ao longo dos séculos. A informação na natureza inanimada é possível se considerarmos este fenômeno em termos de terminologia geral.
Uma das opções para definir o conceito
Informação em sentido estrito é uma mensagem transmitida na forma de um ou outro sinal de pessoa para pessoa, de pessoa para autômato ou de autômato para autômato, bem como no mundo vegetal e animal de indivíduo para indivíduo. Com essa abordagem, sua existência só é possível na natureza viva ou em sistemas sociotécnicos. Estes incluem, entre outras coisas, exemplos de informações na natureza inanimada em arqueologia como pinturas rupestres, tabuletas de argila e assim por diante. O portador da informação neste caso é um objeto que claramente não está relacionado a matéria viva ou tecnologia, mas sem a ajuda da mesma pessoa, os dados não teriam sido registrados e armazenados.
Abordagem subjetiva
Há outra maneira de definir: a informação é de natureza subjetiva e ocorre apenas na mente de uma pessoa quando ela confere algum significado aos objetos, eventos e assim por diante. Essa ideia tem implicações lógicas interessantes. Acontece que se não há pessoas, não há informações, dados e mensagens em nenhum lugar, inclusive informações de natureza inanimada. A informática nesta versão da definição torna-se a ciência do subjetivo, mas não do mundo real. No entanto, não nos aprofundaremos neste tópico.
Definição geral
Na filosofia, a informação é definida como uma forma intangível de movimento. É inerente a qualquer objeto, pois tem um certo significado. Não muito longe desta definição vai a compreensão física do termo.
Um dos conceitos básicos na imagem científica do mundo é a energia. É trocado por todos os objetos materiais, e constantemente. Uma mudança no estado inicial de um deles causa mudanças no outro. Na física, esse processo é considerado como transmissão de sinal. Um sinal, de fato, é também uma mensagem transmitida por um objeto e recebida por outro. Isso é informação. De acordo com esta definição, a resposta à questão colocada no início do artigo é inequivocamente positiva. A informação na natureza inanimada é uma variedade de sinais transmitidos de um objeto para outro.
A Segunda Lei da Termodinâmica
Uma definição mais curta e precisa: informação é uma medida da ordem de um sistema. Aqui vale a pena relembrar uma das leis físicas básicas. De acordo com a segunda lei da termodinâmica, os sistemas fechados (são aqueles que não interagem de forma alguma com o ambiente) sempre passam de um estado ordenado para um caótico.
Por exemplo, vamos fazer um experimento mental: vamos colocar gás na metade de um recipiente fechado. Depois de algum tempo, ele preencherá todo o volume fornecido, ou seja, deixará de ser encomendado na medida em que foi. Ao mesmo tempo, a informação no sistema diminuirá, pois é uma medida de ordem.
Informação e entropia
Vale a pena notar que no sentido moderno o Universo não é um sistema fechado. Caracteriza-se por processos de complicação da estrutura, acompanhados por um aumento na ordem e, consequentemente, na quantidade de informações. De acordo com a teoria do Big Bang, este tem sido o caso desde a formação do universo. Partículas elementares apareceram primeiro, depois moléculas e compostos maiores. Mais tarde, as estrelas começaram a se formar. Todos esses processos são caracterizados pela ordenação dos elementos estruturais.
A previsão do futuro do Universo está intimamente ligada a essas nuances. De acordo com a segunda lei da termodinâmica, a morte por calor a espera como resultado de um aumento na entropia, o oposto da informação. Pode ser definida como uma medida da desordem de um sistema. A segunda lei da termodinâmica afirma que em ambientes fechadosA entropia sempre aumenta nos sistemas. No entanto, o conhecimento moderno não pode dar uma resposta exata para a questão de quão aplicável é para todo o Universo.
Características dos processos de informação na natureza inanimada em um sistema fechado
Todos os exemplos de informação na natureza inanimada são unidos por características comuns. Este é um processo de estágio único, a ausência de um objetivo, a perda de quantidade na fonte com um aumento no receptor. Considere essas propriedades com mais detalhes.
Informação na natureza inanimada é uma medida de liberdade de energia. Em outras palavras, caracteriza a capacidade do sistema de realizar trabalho. Na ausência de influência externa, toda vez que um trabalho químico, eletromagnético, mecânico ou outro é realizado, ocorre uma perda irreversível de energia livre e, com ela, de informação.
Características dos processos de informação na natureza inanimada em um sistema aberto
Sob influência externa, um determinado sistema pode receber informações ou parte delas perdidas por outro sistema. Neste caso, no primeiro haverá uma quantidade de energia livre suficiente para realizar trabalho. Um bom exemplo é a magnetização dos chamados ferromagnetos (substâncias capazes de serem magnetizadas sob certas condições na ausência de um campo magnético externo). Eles adquirem propriedades semelhantes como resultado de um raio ou na presença de outros ímãs. A magnetização neste caso torna-se uma expressão física da aquisição pelo sistema de uma certa quantidade de informação. O trabalho neste exemplo será realizado por um campo magnético. Processos de informação neste casode estágio único e não têm propósito. Esta última propriedade os distingue mais do que outros de fenômenos semelhantes na vida selvagem. Fragmentos separados, por exemplo, do processo de magnetização não perseguem nenhum objetivo global. No caso da matéria viva, existe tal objetivo - esta é a síntese de um produto bioquímico, a transferência de material hereditário e assim por diante.
Lei do não aumento da informação
Outra característica da transmissão de informação na natureza inanimada é que o aumento da informação no receptor está sempre associado à sua perda na fonte. Ou seja, em um sistema sem influência externa, a quantidade de informação nunca aumenta. Esta disposição é uma consequência da lei da entropia não decrescente.
Deve-se notar que alguns cientistas consideram informação e entropia como conceitos idênticos com o sinal oposto. A primeira é uma medida da ordem do sistema, e a segunda é a medida do caos. Deste ponto de vista, a informação torna-se entropia negativa. No entanto, nem todos os pesquisadores do problema aderem a essa opinião. Além disso, deve-se distinguir entre entropia termodinâmica e entropia de informação. Fazem parte de diferentes conhecimentos científicos (física e teoria da informação, respectivamente).
Informações no micromundo
Estuda o tema "Informação na natureza inanimada" 8º ano da escola. Os alunos a essa altura ainda estão pouco familiarizados com a teoria quântica em física. No entanto, eles já sabem que os objetos materiais podem ser divididos emmacro e micromundo. Este último é um nível de matéria onde existem elétrons, prótons, nêutrons e outras partículas. Aqui as leis da física clássica são mais frequentemente inaplicáveis. Enquanto isso, a informação também existe no microcosmo.
Não vamos nos aprofundar na teoria quântica, mas ainda vale a pena observar alguns pontos. A entropia como tal não existe no microcosmo. No entanto, mesmo neste nível, durante a interação das partículas, ocorrem perdas de energia livre, a mesma que é necessária para a realização de trabalho por qualquer sistema e cuja medida é a informação. Se a energia livre diminui, a informação também diminui. Ou seja, no microcosmo também se observa a lei do não aumento da informação.
Natureza viva e inanimada
Quaisquer exemplos de informação de natureza inanimada, estudados em informática na oitava série e não relacionados à tecnologia, estão unidos pela f alta de um objetivo para o qual a informação é armazenada, processada e transmitida. Para a matéria viva, tudo é diferente. No caso dos organismos vivos, há um objetivo principal e intermediários. Como resultado, todo o processo de obtenção, processamento, transmissão e armazenamento de informações é necessário para a transferência do material hereditário aos descendentes. Os objetivos intermediários são sua preservação através de uma variedade de reações bioquímicas e comportamentais, que incluem, por exemplo, a manutenção da homeostase e comportamento de orientação.
Exemplos de informação na natureza inanimada indicam a ausência de tais propriedades. A homeostase, aliás, minimiza as consequências da lei do não crescimento da informação, que leva à destruição do objeto. A presença ou ausência dos objetivos descritos é uma das principais diferenças entre a natureza animada e inanimada.
Então, você pode encontrar muitos exemplos no tópico "informação na natureza inanimada": fotos nas paredes de cavernas antigas, operação do computador, o crescimento de cristais de rocha e assim por diante. No entanto, se não levarmos em conta a informação criada pelo homem (várias imagens e afins) e tecnologia, objetos de natureza inanimada diferem muito nas propriedades dos processos de informação que ocorrem neles. Vamos listá-los novamente: de estágio único, irreversíveis, f alta de propósito, perda inevitável de informação na fonte ao transmiti-la ao receptor. A informação na natureza inanimada é definida como uma medida da ordem de um sistema. Em um sistema fechado, na ausência de influência externa de um tipo ou de outro, observa-se a lei do não aumento de informação.
