Y a-t-il des informations dans la nature inanimée, si l'on ne tient pas compte des diverses techniques créées par l'homme ? La réponse à cette question dépend de la définition du concept lui-même. La signification du terme "information" tout au long de l'histoire de l'humanité a été complétée à plusieurs reprises. La définition a été influencée par le développement de la pensée scientifique, les progrès de la technologie et l'expérience accumulée au cours des siècles. L'information dans la nature inanimée est possible si nous considérons ce phénomène en termes de terminologie générale.
Une des options pour définir le concept
L'information au sens étroit est un message transmis sous la forme de l'un ou l'autre signal de personne à personne, de personne à automate ou d'automate à automate, ainsi que dans le monde végétal et animal d'individu à individu. Avec cette approche, son existence n'est possible que dans la nature vivante ou dans les systèmes sociotechniques. Ceux-ci incluent, entre autres, des exemples d'informations sur la nature inanimée en archéologie comme les peintures rupestres, les tablettes d'argile, etc. Le porteur d'informations dans ce cas est un objet qui n'est clairement pas lié à la matière vivante ou à la technologie, mais sans l'aide de la même personne, les données n'auraient pas été enregistrées et stockées.
Approche subjective
Il y a une autre façon de définir: l'information est de nature subjective et ne se produit que dans l'esprit d'une personne lorsqu'elle donne un sens aux objets, événements, etc. qui l'entourent. Cette idée a des implications logiques intéressantes. Il s'avère que s'il n'y a pas de personnes, il n'y a pas d'informations, de données et de messages nulle part, y compris des informations de nature inanimée. L'informatique dans cette version de la définition devient la science du subjectif, mais pas du monde réel. Cependant, nous n'approfondirons pas ce sujet.
Définition générale
En philosophie, l'information est définie comme une forme intangible de mouvement. Il est inhérent à tout objet, puisqu'il a une certaine signification. Non loin de cette définition va la compréhension physique du terme.
L'énergie est l'un des concepts de base de l'image scientifique du monde. Il est échangé par tous les objets matériels, et constamment. Un changement dans l'état initial de l'un d'eux entraîne des changements dans l'autre. En physique, un tel processus est considéré comme une transmission de signal. Un signal, en effet, est aussi un message émis par un objet et reçu par un autre. Ce sont des informations. Selon cette définition, la réponse à la question posée au début de l'article est sans équivoque positive. L'information dans la nature inanimée est une variété de signaux transmis d'un objet à un autre.
La deuxième loi de la thermodynamique
Une définition plus courte et plus précise: l'information est une mesure de l'ordre d'un système. Ici, il convient de rappeler l'une des lois physiques fondamentales. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, les systèmes fermés (ce sont ceux qui n'interagissent en aucune façon avec l'environnement) passent toujours d'un état ordonné à un état chaotique.
Par exemple, menons une expérience mentale: plaçons du gaz dans la moitié d'un récipient fermé. Après un certain temps, il remplira tout le volume fourni, c'est-à-dire qu'il cessera d'être commandé dans la mesure où il l'était. Dans le même temps, les informations contenues dans le système diminueront, car il s'agit d'une mesure d'ordre.
Information et entropie
Il convient de noter qu'au sens moderne, l'Univers n'est pas un système fermé. Elle se caractérise par des processus de complication de la structure, accompagnés d'une augmentation de l'ordre, et donc de la quantité d'informations. Selon la théorie du Big Bang, c'est le cas depuis la formation de l'univers. Les particules élémentaires sont apparues en premier, puis les molécules et les composés plus gros. Plus tard, des étoiles ont commencé à se former. Tous ces processus sont caractérisés par l'ordre des éléments structurels.
La prédiction de l'avenir de l'Univers est étroitement liée à ces nuances. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, la mort thermique l'attend à la suite d'une augmentation de l'entropie, à l'opposé de l'information. Il peut être défini comme une mesure du désordre d'un système. La deuxième loi de la thermodynamique stipule qu'en milieu ferméL'entropie augmente toujours dans les systèmes. Cependant, la connaissance moderne ne peut pas donner une réponse exacte à la question de savoir dans quelle mesure elle est applicable à l'univers entier.
Caractéristiques des processus d'information dans la nature inanimée dans un système fermé
Tous les exemples d'informations dans la nature inanimée sont unis par des caractéristiques communes. Il s'agit d'un processus en une seule étape, l'absence d'objectif, la perte de quantité dans la source avec une augmentation dans le récepteur. Considérez ces propriétés plus en détail.
L'information dans la nature inanimée est une mesure de la liberté d'énergie. En d'autres termes, il caractérise la capacité du système à faire un travail. En l'absence d'influence extérieure, chaque fois qu'un travail chimique, électromagnétique, mécanique ou autre est effectué, une perte irréversible d'énergie libre se produit, et avec elle des informations.
Caractéristiques des processus d'information dans la nature inanimée dans un système ouvert
Sous une influence extérieure, un certain système peut recevoir des informations ou une partie de celles-ci perdues par un autre système. Dans ce cas, dans le premier, il y aura une quantité d'énergie gratuite suffisante pour effectuer le travail. Un bon exemple est la magnétisation des soi-disant ferromagnétiques (substances capables d'être magnétisées dans certaines conditions en l'absence d'un champ magnétique externe). Ils acquièrent des propriétés similaires à la suite d'un coup de foudre ou en présence d'autres aimants. L'aimantation devient alors une expression physique de l'acquisition par le système d'un certain nombre d'informations. Le travail dans cet exemple sera effectué par un champ magnétique. Processus d'information dans ce casen une seule étape et n'ont aucun but. Cette dernière propriété les distingue plus que d'autres des phénomènes similaires de la faune. Des fragments séparés, par exemple, du processus de magnétisation ne poursuivent aucun objectif global. Dans le cas de la matière vivante, il existe un tel objectif - c'est la synthèse d'un produit biochimique, le transfert de matériel héréditaire, etc.
Loi de non-augmentation de l'information
Une autre caractéristique de la transmission d'informations dans la nature inanimée est que l'augmentation de l'information dans le récepteur est toujours associée à sa perte dans la source. Autrement dit, dans un système sans influence extérieure, la quantité d'informations n'augmente jamais. Cette disposition est une conséquence de la loi de l'entropie non décroissante.
Il convient de noter que certains scientifiques considèrent l'information et l'entropie comme des concepts identiques avec le signe opposé. Le premier est une mesure de l'ordre du système, et le second est la mesure du chaos. De ce point de vue, l'information devient une entropie négative. Cependant, tous les chercheurs du problème n'adhèrent pas à cette opinion. De plus, il faut distinguer l'entropie thermodynamique et l'entropie d'information. Ils font partie de différentes connaissances scientifiques (physique et théorie de l'information, respectivement).
Informations dans le micromonde
Étudie le sujet "L'information dans la nature inanimée" 8e année de l'école. À ce stade, les étudiants sont encore peu familiarisés avec la théorie quantique en physique. Cependant, ils savent déjà que les objets matériels peuvent être divisés enmacro- et micro-monde. Ce dernier est un niveau de matière où existent des électrons, des protons, des neutrons et d'autres particules. Ici les lois de la physique classique sont le plus souvent inapplicables. Pendant ce temps, l'information existe aussi dans le microcosme.
Nous n'approfondirons pas la théorie quantique, mais il convient tout de même de noter quelques points. L'entropie en tant que telle n'existe pas dans le microcosme. Cependant, même à ce niveau, lors de l'interaction des particules, il se produit des pertes d'énergie libre, celle-là même qui est nécessaire à l'exécution du travail par tout système et dont la mesure est l'information. Si l'énergie libre diminue, l'information diminue également. Autrement dit, dans le microcosme, la loi de non-augmentation de l'information est également observée.
Nature vivante et inanimée
Tous les exemples d'informations dans la nature inanimée, étudiées en informatique en huitième année et non liées à la technologie, sont unies par l'absence d'un objectif pour lequel les informations sont stockées, traitées et transmises. Pour la matière vivante, tout est différent. Dans le cas des organismes vivants, il y a un but principal et des buts intermédiaires. En conséquence, tout le processus d'obtention, de traitement, de transmission et de stockage des informations est nécessaire pour le transfert du matériel héréditaire aux descendants. Les objectifs intermédiaires sont sa préservation à travers une variété de réactions biochimiques et comportementales, qui incluent, par exemple, le maintien de l'homéostasie et du comportement d'orientation.
Des exemples d'informations dans la nature inanimée indiquent l'absence de telles propriétés. L'homéostasie, soit dit en passant, minimise les conséquences de la loi de non-croissance de l'information, qui conduit à la destruction de l'objet. La présence ou l'absence des objectifs décrits est l'une des principales différences entre la nature animée et la nature inanimée.
Ainsi, vous pouvez trouver beaucoup d'exemples sur le thème "informations dans la nature inanimée": images sur les parois d'anciennes grottes, fonctionnement d'un ordinateur, croissance de cristaux de roche, etc. Cependant, si nous ne prenons pas en compte les informations créées par l'homme (diverses images, etc.) et la technologie, les objets de nature inanimée diffèrent considérablement dans les propriétés des processus d'information qui s'y déroulent. Énumérons-les à nouveau: en une seule étape, irréversible, sans objet, perte inévitable d'informations dans la source lors de sa transmission au récepteur. Les informations de nature inanimée sont définies comme une mesure de l'ordre d'un système. Dans un système fermé, en l'absence d'influence extérieure d'un type ou d'un autre, la loi de non-augmentation de l'information est observée.
