О соотношении энергии и энтропии

У Моисеев В.И., 1999

Пытаясь понять процессы, протекающие в мире, естествознание стремится вскрыть за видимостью этих процессов нечто невидимое и необходимое – некоторое основание, или как говорят философы, “ноумен” (сущность), из которого можно было бы вывести видимое движение как частное проявление универсальной закономерности. Такой процесс восхождения к ноумену события – это то главное, что делают ученые, познавая окружающий мир, но виды ноуменов и способы восхождения к ним могут быть бесконечно разнообразными. Например, уже более пристальное наблюдение за объектом исследования, систематизация его свойств, выделение среди них существенных свойств, построение моделей, введение научных абстракций (“точка”, “идеальный газ”, “абсолютно черное тело”, и т.д.), создание научного языка и научной картины реальности – это лишь немногие примеры процесса “ноуменализации”, если так назвать процесс вскрытия за видимой реальностью невидимых оснований и причин этой реальности. Ученые все время удваивают мир видимый до мира невидимого, соединяя их в единый образ более полной реальности. Ноумены тоже принадлежат реальности, например, мы не видим атомов, но мы уверены, что они существуют, и на основе их свойств физики выводят многие свойства видимых тел. Образовав ноумены первого порядка, наука не останавливается на этом и пытается найти причины самих этих ноуменов – ноумены второго порядка, и так далее. Например, множество фактов (заметим, что факт – это уже не просто нечто наблюдаемое, а прошедшее множество проверок на реальность, т.е. ноумен) объединяются в рамках частного закона, множество частных законов охватываются законом общим, который встраивается в состав некоторой частной теории, эти теории обобщаются в общей теории, и т.д. Поэтому за каждым понятием науки, особенно понятием общим стоит та или иная область видимого мира, в качестве ноумена которого данное понятие и выступает. Таково и понятие “энергии”. Это уже чрезвычайно общее, универсальное, понятие, и оно концентрирует в себе сущность громадного числа процессов и событий окружающего нас мира. Когда, например, мы употребляем такие выражения, как “энергичный человек”, “делать что-то энергично”, то в этом случае мы уже используем психологическую абстракцию, открывающую что-то общее, что присуще людям, способным делать дело с высокой скоростью, долго и не уставать при этом. В этом случае мы чувствуем в человеке большую меру какой-то общей активности, способную проявить себя в скорости, длительности и незначительной расходуемости при совершении этим человеком любого дела. И даже когда этот человек спит или просто находится в покое, мы понимаем, что эта самая “энергия” не исчезает в нем, а только перестает проявляться, потому что она может выскочить наружу в любой момент. Тогда мы говорим, что есть две формы “энергии” - “потенциальная” и “кинетическая”. И ведь ясно, что если человек активен в своем проявлении, в нем много “кинетической” энергии, то после своего скрытого состояния как “потенциальной” энергии вновь проявится много “энергии”, т.е. большое число “кинетической” энергии перейдет в такое же большое число “потенциальной” энергии, и обратно. Таким образом, сама по себе активность может сохранять свою величину, меняя только свои формы – проявляясь как “кинетическая” энергия и скрываясь от проявления в форме “потенциальной” энергии. Так постепенно каждый человек из своего опыта приходит к идее какой-то “энергии” вообще и сохранении ее меры, независимо от того, проявлена она или скрыта в “энергичном” человеке. Но энергичный человек просто содержит много “энергии”, и это не значит, что ее нет у неэнергичных людей, но просто у них этого начала активности меньше. Так “энергия” постепенно становится универсальным психологическим понятием, которое все люди вырабатывают из своего опыта. Теперь это понятие в одном смысле охватывает бесконечное множество частных случаев проявления активности людей и становится общим понятием, психологическим ноуменом. Увидеть “энергию”-вообще мы уже не можем, в каждом конкретном случае мы сталкиваемся с тем или иным частным ее проявлением – спортсмен прибежал быстрее всех, человек может пронести много тяжелых вещей, и т.д. И тем не менее, несмотря на то, что “энергия” - это абстракция, то, что является общим во множестве каких-то близких ситуаций, мы считаем, что она тоже существует. Хотя она выходит за рамки видимого и частного, но она и тесно связана с ним, позволяя нам понять и объяснить это видимое и частное. Так ноумены продолжают и расширяют мир нашего чувственного опыта до мира более глубокого. И теперь уже по-настоящему существующим мы считаем не только мир разных частных событий (мир феноменов, где “феномен” - то, что мы непосредственно воспринимаем нашими органами чувств), но более глубокий образ мира, где внешнее и кажущееся случайным (феномены) дополнилось внутренним и закономерным (ноуменами). То же самое делает с человеческим опытом и наука, но просто она делает это более глубоко, более последовательно и строго. Но она опять пытается за видимым миром феноменов вскрыть ноумены, объяснить и понять феномены через возведение их к ноуменам. Например, что значит понять какого-то человека? Это значит не просто знать, какого он роста, какой у него цвет глаз и т.д., но это значит, например, понять его характер. А “характер” - это как “энергия”, тот же ноумен. Это то, что сокрыто в глубине человека, что не сразу увидишь и поймешь в человеке, но только в результате достаточно долгого его изучения, проявлений жизни этого человека. “Энергичность” может быть одной из черт характера, а в общем случае характер – это целая система таких общих свойств человека, как “энергичность”, т.е. ноумен по крайней мере второго порядка. Характер – это система тех общих свойств человека, которые по-разному проявляют себя в разного рода обстоятельствах жизни человека. Разность проявлений зависит от разности условий, сам же характер остается неизменным. Поэтому так помогает знание характера человека. Ведь если мы знаем характер человека, мы сможем увидеть тот или иной поступок этого человека как частное проявление его характера при каких-то конкретных условиях, мы сможем предсказать, как поведет себя человек в тех или иных обстоятельствах жизни, как он мог бы вести себя в каких-то воображаемых обстоятельствах. Характер – это закон человека, чтобы понять человека, нужно открыть в поступках и внешних проявлениях его жизни закон, выражение какого-то неизменного и невидимого начала, ноумена. И то же самое верно не только по отношению к человеку, но к любому объекту, событию, процессу. Понять что-то – это всегда возвести понимаемое (феномены) к каким-то основаниям (ноуменам), увидеть его как частное проявление общего. То же самое делает и наука.

Как все люди образуют общее психологическое понятие “энергии”, так и наука образует общее понятие “энергии” в физических процессах. Например, камень может проявлять свою активность в скорости движения и своей массе. Чем больше скорость и масса тела, тем больше в нем проявленной, “кинетической” энергии. И точно так же как в состоянии покоя энергия не исчезает в человеке, но лишь переходит в свою “потенциальную” форму, так и для массивного и находящегося на большой высоте камня, падение которого может выразиться в большой кинетической энергии, ученые вводят понятие “потенциальной энергии”, в форме которой сокрыта в камне энергия. Наконец, так же как в обычной жизни, наука обобщает разные формы активности и такие способы существования энергии как потенциальная и кинетическая энергии в одном универсальном понятии “энергия”. Конечно, наука делает все это гораздо строже и глубже, чем это происходит в обычной жизни. Она пытается точно измерить количество энергии в разных формах активности и состояниях, найти закономерные отношения между этими выражениями энергии и создает для этого очень сложные математические теории. Итак, понятие “энергии” в современной науке возникло для выражения некоторого универсального начала активности в природе, способного проявляться в разных частных формах активности (механическое перемещение, нагревание и т.д.), способного переходить из непроявленного состояния (“потенциальная энергия”) в проявленное состояние (“кинетическая энергия”), обладающее числовой мерой. Энергия может превращаться, переходя из одной частной формы своего проявления в другую, она может передаваться от одного тела к другому, она может увеличиваться и уменьшаться. Высшим достижением в научном описании начала активности в природе стал закон сохранения энергии. Мир в целом рассматривается учеными как такая система, общее количество энергии в которой всегда остается неизменным. Поэтому всё, что может происходить в таком мире, есть с точки зрения энергии только превращения ее частных форм и состояний, перераспределения ее общего неизменного количества по этим формам и состояниям. Исходя из закона сохранения энергии, можно объяснить многие частные проявления активности в природе – точно так же как, зная характер человека, мы можем объяснить многие черты его поведения. Однако, оказалось, что закон сохранения энергии не может объяснить всех частных проявлений жизни природы. Это не значит, что этот закон неверен, но только этот закон оказывается недостаточным, чтобы понять все природные процессы. Оказалось, что в природе существует множество процессов, для которых чисто энергетический подход не запрещает равновероятное протекание противоположных процессов, так как и прямые и обратные процессы не нарушают закона сохранения энергии. Однако, из этих двух возможностей в природе почему-то естественно реализуется только одна из возможностей и не реализуется другая. Например, капля краски, попавшая в чистую воду, будет стремиться со временем однородно распределиться по всему объему воды, но никогда естественным образом не происходит обратного – никогда однородно распределенная в воде краска не собирается сама собой в некоторый выделенный в воде комочек краски. Хотя с точки зрения чисто энергетических свойств оба процесса одинаково возможны. Отмечая эту асимметрию, ученые говорят, что тот процесс, который протекает самопроизвольно, называется “естественным” (противоположный процесс не называют “неестественным”, но это как бы подразумевается). Выполняя свою задачу понимания мира, ученые ощущают в этом случае недостаточность понятия “энергии” для объяснения причины выбора в природе именно “естественных” процессов. Здесь ощущается какое-то еще начало, кроме энергии, которое и объясняет этот выбор. Чтобы осмыслить это дополнительное начало, необходимо найти нечто общее только для “естественных” процессов. Примеры естественных процессов – это однородное распределение в воде капли жидкости, переход тепла от горячего тела к холодному, протекание химических реакций, идущих с выделением тепла, и т.д. Ученые предположили, что во всех подобного рода “естественных” процессах повышается степень однородности, например, с распределением краски в воде увеличивается однородность раствора, с переходом тепла от горячего тела к холодному разница температур этих тел уменьшается, и т.д. Однородность – это такое свойство, которое предполагает множество каких-то элементов, определение каждого элемента в каком-то состоянии и оценку степени разнообразия всей совокупности элементов. Рассмотрим такой простой пример. Пусть даны две квадратные доски с клеточками, и каждая клеточка может быть белой или черной. Таким образом, элементы здесь – клеточки, состояния, в которых могут находиться элементы, - это цвет клеточки, белый или черный. Пусть даны две доски (см. рис.1) – одна с черными клеточками, другая с черными и белыми клеточками.

рис.1

Какая из этих двух досок представляет из себя более однородное состояние на клеточках? Наверное, ясно, что это левая доска, где все клеточки черные. Но наука не может остановиться на таком чисто наглядном представлении об однородности, она хочет научиться измерять однородность, ввести меру этого свойства. Для нашего примера с досками оценить меру однородности можно было бы следующим способом. Занумеруем клетки доски числами, например, верхняя левая клеточка – это 1, верхняя правая – 2, нижняя левая – 3 и нижняя правая – 4. Доска из четырех клеточек может быть теперь представлена как четыре числа – 1234. Начнем теперь всеми возможными способами переставлять эти четыре числа: 1324, 1432, 2314, 3412, и т.д. Всего таких перестановок возможно 4! = 24. Каждой перестановке abcd сопоставим теперь доску, где клеточка под номером 1 была перенесена, т.е. передала свой цвет, клеточке под номером а, клеточка под номером 2 была перенесена на клеточку под номером b, клеточка под номером 3 – на клеточку под номером c, клеточка под номером 4 – на клеточку под номером d. Для исходной доски мы таким образом получим 24 переставленных доски. Теперь отберем из всех этих переставленных досок все те доски, которые одинаковы с исходной доской, т.е. у них в одни и те же цвета окрашены соответствующие клеточки. Пусть число таких досок будет n. Ясно, что n не может быть больше 24 и не может быть меньше 1, т.к. 1234 – одна из 24 перестановок, т.е. исходная доска тоже считается одной из переставленных досок (здесь мы как бы перенесли каждую клеточку на нее саму). Теперь определим меру однородности как число Н=(n-1)/23. Для левой доски все переставленные доски одинаковы с исходной доской, т.е. n=24 и Н=1. Этим мы выражаем максимальную однородность. Для правой доски с исходной доской совпадут только переставленные доски 1234, 1324, 4231 и 4321, т.е. n=4 и Н=3/23. Итак, для левой доски введенная нами мера однородности больше, чем для правой доски, что соответствует нашему исходному чувству (как говорят ученые, нашей интуиции).

Ученые так примерно и работают. Во-первых, они опираются на интуицию однородности, которая как бы непосредственно указывает, где однородность больше, а где – меньше, но интуиция никогда не говорит, почему это так. Опираясь на такого рода интуиции, ученые затем выдвигают гипотезы о способе определения меры однородности и смотрят, согласуется ли оценка степеней однородности, полученная на основе интуиции, с оценкой, которая вытекает из вычисления предложенной меры однородности. Если таких мер может быть несколько, выбирают самую удобную из них или самую простую. Возможен и такой случай, что в других ситуациях только некоторые из всех предложенных мер будут иметь свое приложение, и тогда оставят только эти меры. Как бы то ни было, но постепенно отбирается обычно одна мера, которая соответствует максимуму предъявляемых к ней требований: соответствие интуиции, приложимость к множеству различных частных форм выражения измеряемого общего понятия, удобство, выражение смысла этого понятия, и т.д. Сегодня в науке уже принята такая универсальная мера однородности, и она называется “энтропия”. Итак, энтропия – это такое же универсальное понятие, как и энергия, но, в отличие от энергии, энтропия выражает не меру активности, а меру однородности того или иного объекта или системы объектов. Например, стакан воды, в котором капля краски распределилась по всему объему жидкости, - это более однородное состояние, чем тот же стакан, в который капля воды только что попала. И ученые даже могут измерить степень однородности в этом случае в форме конкретного числа.

Теперь мы могли бы выразить идею “естественного” процесса через понятие энтропии следующим образом. Естественный процесс - это процесс, в котором повышается степень однородности, т.е. растет энтропия. Самопроизвольно в природе совершаются только процессы, в которых возрастает энтропия, все иные процессы требуют как бы вмешательства извне и приложения специальных усилий. Это похоже на утверждение о том, что сам по себе камень может только падать. Если мы видим, что камень движется против сил гравитации или покоится, значит существует некая внешняя сила по отношению к камню, которая извне или побуждает его к такому движению или сохраняет его в покое.

С понятием энтропии современная наука встретилась с необходимостью определения в природе только некоторых процессов как “естественных”. Естественные процессы - это как бы процессы, не требующие специальных усилий, они совершаются “сами собой” в природе, и более того - они не могут не совершаться. Коль скоро течет время, протекают в природе естественные процессы. Для их протекания не нужно ничего, кроме времени. Пусть только идет время, и этого уже достаточно, чтобы осуществлялись естественные процессы. Именно поэтому они и “естественные”, они - как бы сама природа, выраженная во времени. Представьте, что вам нужно перебраться с одной стороны реки на другую из точки А в точку В (см.рис.2). Ваше перемещение можно разложить на две составляющие - одна вдоль по течению реки, другая - перпердикулярная течению реки. Допустим, что направление течения в реке совпадает по направлению с первой составляющей. Тогда вам можно не забодиться об этой составляющей, она осуществится самой рекой. Эта часть движения будет как бы “естественным” движением в составе всего перемещения, она будет выполнена силами самой реки. И вам останется выполнить только перпендикулярную составляющую вашего движения, которая с точки зрения течения реки выступает как “искусственное” движение, не свойственное движению самой реки.

рис.2

А теперь представьте, что весь окружающий нас природный мир - это что-то подобное огромной реке со своим собственным течением. Таким образом, в этом мире фоном является не покой, но некоторое движение-течение. Тогда, точно так же, как на реке, если вы бросите бумажку, она не останется на месте, но начнет сноситься течением, так и в случае природы в целом, если “бросить” в этом мире какое-то состояние, то оно начнет “сноситься” движением-течением мира в целом. Но только течение в природе - это не геометрическое перемещение, а, как утверждают ученые, “энтропийное течение”, т.е. “сдвигание” состояний в сторону повышения однородности. Конечно, сноситься по течению реки будет бумажка или палочка, а, например, моторная лодка может плыть и против течения. Но лодка делает это за счет внешней энергии по отношению к движению реки. Если же рекой становится весь мир, то движение против течения может совершаться только за счет использования самого течения. Например, мы могли бы построить на реке водяную мельницу и через вращение водяного колеса завести пружину, раскручивание которой можно было бы затем использовать для движения лодки против течения. Здесь сила течения обратилась бы против себя самой. Но ясно, что мы можем это делать лишь до тех пор, пока есть течение реки в целом, хотя отдельные части могут двигаться и вспять. Таким образом, если в мировой реке с “энтропийным течением” двигаться против течения можно только за счет самого этого течения, то условием такого движения вспять должно быть сохранения течения всего целого. Так ученые объясняют сегодня существование “неестественных” процессов, похожих на движение лодки против течения. Например, при прорастании растения из семечка происходит не только не увеличение однородности, но совершенно наоборот - в развивающемся растении увеличивается неоднородность: из вначале бесструктурной массы появляются контуры листочков, стебелька и корешков, на листочках затем появляются жилки и возникает более или менее сложная форма листа, и т.д. Развиваясь, растение движется против “энтропийного течения”, оно является как бы лодкой, плывущей вспять. Но, говорят ученые, растение делает это, не нарушая закона роста энтропии для всей природы в целом, так как растение-лодка для движения против течения использует силу самого течения, и если не будет течения целого, то не будет и возможности двигаться против этого течения. Таким образом, выделение в мире “естественных” процессов еще не запрещает возникновение в том же мире и процессов противоположных, “неестественных”, но если эти “неестественные” процессы могут протекать только за счет “естественных”, то на уровне природы в целом все же должен протекать именно “естественный” процесс, несущий на себе все другие процессы. Таким образом, “естественный” процесс - это движение мира в целом, направление течения всей мировой реки.

С введением понятия “энтропия” в науке появилось представление об асимметрии мира в целом и о существовании на уровне природы в целом выделенного направления движения - повышения энтропии. Понятие “энергии”, наоборот, предполагает отсутствие какого-либо движения на уровне природы в целом, т. к. как бы ни менялись частные формы и состояния энергии, сама энергия всегда остается неизменной (закон сохранения энергии). Таким образом, с точки зрения энтропии мир движется, а с точки зрения энергии остается неподвижен.

В конечном итоге естествознание стремится охватить в едином законе, или в единой теории, все проявления природы в пространстве и времени. Это идеал научного познания, - по-видимому никогда окончательно не достижимый, но всегда влекущий ученых. В рамках этого идеала возникшие сегодня в науке противоположные и независимые харастеристики природы с точки зрения энергии и энтропии не могут считаться удовлетворительными. Во-первых, ни одно из этих понятий не охватывает всех природных процессов, и возникает предположение о каком-то еще более общем понятии, способном объединить понятия “энергии” и “энтропии”. Во-вторых, если понятие “энтропии” выражает направление движения природы в целом, закон этого движения, то разного рода “неестественные” процессы, хотя и не нарушают этот закон в целом, но нарушают его в малых масштабах, что непонятно с точки зрения смысла, который мы вкладываем в понятие “универсальный закон” (особенно это относится к живым организмам, которые систематически нарушают “в малом” закон роста энтропии). В-третьих, само понятие “роста энтропии (однородности)” предполагает исходное наличие в мире достаточно большого запаса неоднородности, расходование которого должно хватить для существования мира на протяжении всего мирового времени. Но откуда возникла эта первоначальная неоднородность?

Пытаясь осмыслить такого рода вопросы, можно заметить, что уже само понятие “энергии” предполагает наличие некоторого “естественного” направления своего изменения. Мы уже сравнивали ход “естественного” процесса с падением камня или течением жидкости, имея в виду, что мы воспринимаем переход потенциальной энергии в кинетическую как пример по крайней мере психологического естественного процесса. Снятие напряжения, разрядка, реализация потенциала - всё это примеры естественного направления превращения энергии, совершаемого изнутри системы. Если же потенциал, напряжение нарастает, то это результат некоторого внешнего вмешательства в систему, как бы нечто “неестественное” для нее. С другой стороны, неоднородность может быть рассмотрена как некоторое напряжение, потенциал, разряжающийся в росте однородности (энтропии), и рост энтропии в этом случае окажется подобием тех же процессов, которые происходят в случае кинетизации энергии. При такой попытке сближения понятий “энергия” и “энтропия” можно предположить, что природа вначале была приведена в состояние максимальной неоднородности и максимального накопления энергии в форме потенциальной энергии, и лишь затем она была предоставлена самой себе, т.е. в ней запустились разного рода “естественные” процессы. Такая модель предполагает доминирование в природе “естественных” процессов только во второй половине развития мира, в то время как в первой половине необходимо предположить вмешательство внешней силы, которая изменяла мир против хода “естественных” процессов. Таким образом, эта модель не годится для мира в целом, по отношению к которому уже не может существовать чего-то внешнего.

Обратимся вновь к нашему психологическому опыту. Например, молодой человек стремится стать специалистом в какой-либо области и чего-то добиться в ней, выразить в ней самого себя. Для этого он вначале учится, осваивает накопленные в этой области знания и опыт, а затем пытается применить их для реализации своих целей. Таким образом, мы видим здесь два этапа: 1)овладение накопленным опытом в данной специальности, 2)применение этого опыта для реализации какого-то замысла. На первом этапе молодой человек создает как бы потенциал реализации своего замысла средствами специфического опыта, так как без обучения у него нет даже возможности реализации замысла. На втором этапе полученная возможность должна воплотиться в реальность. Итак, здесь мы имеем дело (на первом этапе) со случаем накопления “потенциальной энергии”, которая затем (на втором этапе) реализуется, как бы переходит в форму “кинетической энергии”. Посмотрим более пристально на первый этап. Здесь происходит казалось бы парадоксальный процесс - молодой человек изменяет сам себя, усваивая знания и опыт. Конечно, он делает это не без помощи других людей (преподавателей), но все же они самое большее могут помочь ему усвоить знания, окончательно же это сделать может только сам учащийся. Например, он должен запомнить какой-то текст и понять его. Это значит, что он должен изменить свое сознание, свое Я, таким образом, чтобы это Я из не помнящего и не понимающего текст перешло в состояние понимания и знания этого текста. Здесь молодой человек в своем сознании изменяет само же это сознание. Для этого ему нужно как бы раздвоить свое сознание - на то, которое заставляет учить (рефлексивное сознание, где “рефлекси” - это отражение, т.е. способность увидеть себя со стороны), и то, которое учит (эмпативное сознание, где “эмпатия” - это сочувствие, т.е. совпадение себя с каким-то состоянием). Таким образом, чтобы нормально учиться, надо в первую очередь внутри себя самого разделиться на себя-учащегося и себя-преподавателя. А настоящий преподаватель может только помочь в этом самоудвоении учащемуся. Причем, в такого рода самоудвоении сознание должно не распасться, но сохраниться единым, одновременно присутствуя в каждой из своих частей. Такого рода самоудвоение необходимо для того, что обучение - это напряжение, движение как бы против естественного хода своих склонностей, и сам по себе человек не может совершить это движение. Для такого рода движения человек должен заставить себя, т.е. породить в себе какое-то более высокое Я, которое увидит собственный интерес за тем, что является только напряжением для малого Я. Только так, силами более высокого Я, возможно движение против воли малого Я и возрастание его потенциальности. Но и малое и большое Я - это все должно быть одно Я, одного и того же человека.

Возвращаясь теперь к проблемам энергии и энтропии как выражениям универсальных природных законов, мы можем провести здесь ту аналогию с психологией развития, что природа в целом тоже проходит в своем развитии два этапа: 1)этап накопления потенциала “естественных” процессов, 2)этап реализации этого потенциала. На первом этапе должны происходить потенциализация энергии и падение степени однородности, на втором этапе реализуются “естественные” процессы как кинетизация энергии и рост энтропии (однородности). И если мы рассматриваем мир в целом, то необходимость внешней силы, действующей против хода “естественных” процессов, и в тоже время невозможность найти что-то внешнее по отношению к миру в целом, - этот парадокс развития мира может быть решен только самоудвоением мира, подобным самоудвоению Я ученика в процессе обучения. Такое самоудвоение выражается и в неоднозначности понятия “естественный процесс”. Как для ученика естественная склонность не учить всегда может превратиться в волю к обучению, идущую со стороны большого Я, так и ход “естественного” процесса в природе всегда может быть обращен вспять со стороны как бы большого Мира, который выступает за рамки малого Мира и одновременно составляет с ним единое целое.

Мы проводили все наши рассуждения в предположении, что “естественным” процессом в природе является процесс по крайней мере роста энтропии. Нужно сказать, что сегодня эта точка зрения доминирует в науке, но существует и можество попыток поставить под сомнение это утверждение. Особенно побуждает к этому наблюдение за живыми организмами, которые хотя и локально, но чрезвычайно последовательно и устойчиво нарушают ход “естественных” процессов. По мере развития живых организмов возрастает величина, обратная энтропии, которую называют “информацией”. Информация в этом случае рассматривается как степень уникальности какого-либо сообщения. Пусть, например, сообщение передается нам в виде тех же таблиц с четырьмя клеточками. Допустим, мы знаем, что должно поступить сообщение, в котором две клеточки закрашены, но какие именно нам не известно. Пусть мы получае такое сообщение как правую таблицу на рис.1 Чем больше мера неоднородности таблицы, тем большую информацию мы получили с этой таблицей. В самом деле, чем более неоднородна таблица, тем больше существует разных вариантов расположения какого-то одного числа клеточек, и тем труднее заранее угадать, какой же именно из этих вариантов попадется. Но тогда и знание этого единственного варианта становится более информативным, т.е. оно гораздо больше проясняет ситуацию, чем в сучае с однородной таблицей. Таким образом, в нашем примере можно ввести меру информации как величину, обратную энтропии, например, как I=1-Н. В этом случае информация становится мерой неоднородности.

Надо заметить, что в случае развития живого организма растет не только неоднородность, т.е. появляются новые клетки, новые органы, и т.д. Одновременно с ростом неоднородности появляются и новые формы однородности, например, клетки однородно распределяются в тканях. Таким образом, возможно, что ход “естественных” процессов вообще не укладывается только в рамки энтропии или только информации, или существуют разные классы “естественного”, одним из частных случаев которого может быть рост энтропии. По крайней мере на сегодня подавляющее большинство ученых считают “естественным” процессом в природе именно рост энтропии.

Сайт управляется системой uCoz