¿Hay información en la naturaleza inanimada, si no tenemos en cuenta las diversas técnicas creadas por el hombre? La respuesta a esta pregunta depende de la definición del concepto mismo. El significado del término "información" a lo largo de la historia de la humanidad ha sido complementado repetidamente. La definición estuvo influenciada por el desarrollo del pensamiento científico, el progreso de la tecnología y la experiencia acumulada a lo largo de los siglos. La información en la naturaleza inanimada es posible si consideramos este fenómeno en términos de terminología general.
Una de las opciones para definir el concepto
La información en sentido estricto es un mensaje transmitido en forma de una u otra señal de persona a persona, de persona a autómata o de autómata a autómata, así como en el mundo vegetal y animal de individuo a individuo. Con este enfoque, su existencia es posible solo en la naturaleza viva o en los sistemas sociotécnicos. Estos incluyen, entre otras cosas, ejemplos de información en la naturaleza inanimada en arqueología como pinturas rupestres, tablillas de arcilla, etc. El portador de información en este caso es un objeto que claramente no está relacionado con la materia viva o la tecnología, pero sin la ayuda de la misma persona, los datos no se habrían registrado ni almacenado.
Enfoque subjetivo
Hay otra manera de definir: la información es de naturaleza subjetiva y ocurre solo en la mente de una persona cuando dota de algún significado a los objetos, eventos, etc. que la rodean. Esta idea tiene implicaciones lógicas interesantes. Resulta que si no hay personas, no hay información, datos y mensajes en ninguna parte, incluida la información en la naturaleza inanimada. La informática en esta versión de la definición se convierte en la ciencia de lo subjetivo, pero no del mundo real. Sin embargo, no profundizaremos en este tema.
Definición general
En filosofía, la información se define como una forma intangible de movimiento. Es inherente a cualquier objeto, ya que tiene un cierto significado. No muy lejos de esta definición va la comprensión física del término.
Uno de los conceptos básicos en la imagen científica del mundo es la energía. Se intercambia por todos los objetos materiales, y constantemente. Un cambio en el estado inicial de uno de ellos provoca cambios en el otro. En física, tal proceso se considera como transmisión de señales. Una señal, de hecho, es también un mensaje transmitido por un objeto y recibido por otro. Esta es información. Según esta definición, la respuesta a la pregunta planteada al comienzo del artículo es inequívocamente positiva. La información en la naturaleza inanimada es una variedad de señales transmitidas de un objeto a otro.
La segunda ley de la termodinámica
Una definición más breve y precisa: la información es una medida del orden de un sistema. Aquí vale la pena recordar una de las leyes físicas básicas. De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, los sistemas cerrados (estos son aquellos que no interactúan con el medio ambiente de ninguna manera) siempre pasan de un estado ordenado a uno caótico.
Por ejemplo, hagamos un experimento mental: coloquemos gas en la mitad de un recipiente cerrado. Después de un tiempo, llenará todo el volumen provisto, es decir, dejará de estar ordenado en la medida en que lo estaba. Al mismo tiempo, la información en el sistema disminuirá, ya que es una medida de orden.
Información y entropía
Vale la pena señalar que, en el sentido moderno, el Universo no es un sistema cerrado. Se caracteriza por procesos de complicación de la estructura, acompañados de un aumento del orden, y por ende de la cantidad de información. Según la teoría del Big Bang, esto ha sido así desde la formación del universo. Primero aparecieron las partículas elementales, luego las moléculas y los compuestos más grandes. Más tarde, las estrellas comenzaron a formarse. Todos estos procesos se caracterizan por la ordenación de los elementos estructurales.
La predicción del futuro del Universo está estrechamente relacionada con estos matices. De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, el calor le espera la muerte como resultado de un aumento de la entropía, lo contrario de la información. Se puede definir como una medida del desorden de un sistema. La segunda ley de la termodinámica establece que en espacios cerradosLa entropía siempre aumenta en los sistemas. Sin embargo, el conocimiento moderno no puede dar una respuesta exacta a la pregunta de qué tan aplicable es a todo el Universo.
Características de los procesos de información en la naturaleza inanimada en un sistema cerrado
Todos los ejemplos de información en la naturaleza inanimada están unidos por características comunes. Este es un proceso de una sola etapa, la ausencia de un objetivo, la pérdida de cantidad en la fuente con un aumento en el receptor. Considere estas propiedades con más detalle.
La información en la naturaleza inanimada es una medida de la libertad de energía. En otras palabras, caracteriza la capacidad del sistema para realizar un trabajo. En ausencia de influencias externas, cada vez que se realiza un trabajo químico, electromagnético, mecánico o de otro tipo, se produce una pérdida irreversible de energía libre y, con ella, de información.
Características de los procesos de información en la naturaleza inanimada en un sistema abierto
Bajo una influencia externa, un determinado sistema puede recibir información o perder parte de ella por otro sistema. En este caso, en el primero habrá una cantidad de energía libre suficiente para realizar trabajo. Un buen ejemplo es la magnetización de los llamados ferromagnetos (sustancias capaces de magnetizarse bajo ciertas condiciones en ausencia de un campo magnético externo). Adquieren propiedades similares como resultado de la caída de un rayo o en presencia de otros imanes. La magnetización en este caso se convierte en una expresión física de la adquisición por parte del sistema de cierta cantidad de información. El trabajo en este ejemplo será realizado por un campo magnético. Procesos de información en este casode una sola etapa y no tienen ningún propósito. Esta última propiedad los distingue más que otros de fenómenos similares en la vida silvestre. Fragmentos separados, por ejemplo, del proceso de magnetización no persiguen ningún objetivo global. En el caso de la materia viva, existe tal objetivo: esta es la síntesis de un producto bioquímico, la transferencia de material hereditario, etc.
Ley de no aumento de la información
Otra característica de la transmisión de información en la naturaleza inanimada es que el aumento de información en el receptor siempre está asociado con su pérdida en la fuente. Es decir, en un sistema sin influencia externa, la cantidad de información nunca aumenta. Esta disposición es consecuencia de la ley de entropía no decreciente.
Cabe señalar que algunos científicos consideran que la información y la entropía son conceptos idénticos con signo opuesto. La primera es una medida del orden del sistema, y la segunda es la medida del caos. Desde este punto de vista, la información se convierte en entropía negativa. Sin embargo, no todos los investigadores del problema se adhieren a esta opinión. Además, se debe distinguir entre entropía termodinámica y entropía de información. Forman parte de diferentes conocimientos científicos (física y teoría de la información, respectivamente).
Información en el micromundo
Estudia el tema "Información en la naturaleza inanimada" Grado 8 de la escuela. Los estudiantes en este punto todavía están poco familiarizados con la teoría cuántica en física. Sin embargo, ya saben que los objetos materiales se pueden dividir enmacro y micromundo. Este último es un nivel de materia donde existen electrones, protones, neutrones y otras partículas. Aquí las leyes de la física clásica suelen ser inaplicables. Mientras tanto, la información también existe en el microcosmos.
No profundizaremos en la teoría cuántica, pero vale la pena señalar algunos puntos. La entropía como tal no existe en el microcosmos. Sin embargo, incluso a este nivel, durante la interacción de las partículas se producen pérdidas de energía libre, la misma que es necesaria para la realización de trabajo por parte de cualquier sistema y cuya medida es la información. Si la energía libre disminuye, la información también disminuye. Es decir, en el microcosmos también se observa la ley del no aumento de la información.
Naturaleza viva e inanimada
Cualquier ejemplo de información en la naturaleza inanimada, estudiada en informática en el octavo grado y no relacionada con la tecnología, está unida por la f alta de un objetivo para el cual se almacena, procesa y transmite la información. Para la materia viva, todo es diferente. En el caso de los organismos vivos, existe un objetivo principal y otros intermedios. En consecuencia, todo el proceso de obtención, procesamiento, transmisión y almacenamiento de la información es necesario para la transmisión del material hereditario a la descendencia. Los objetivos intermedios son su preservación a través de una variedad de reacciones bioquímicas y de comportamiento, que incluyen, por ejemplo, el mantenimiento de la homeostasis y el comportamiento de orientación.
Los ejemplos de información en la naturaleza inanimada indican la ausencia de tales propiedades. La homeostasis, por cierto, minimiza las consecuencias de la ley de no crecimiento de la información, que conduce a la destrucción del objeto. La presencia o ausencia de los objetivos descritos es una de las principales diferencias entre la naturaleza animada y la inanimada.
Entonces, puede encontrar muchos ejemplos sobre el tema "información en la naturaleza inanimada": imágenes en las paredes de cuevas antiguas, operación de computadoras, crecimiento de cristales de roca, etc. Sin embargo, si no tenemos en cuenta la información creada por el hombre (varias imágenes y similares) y la tecnología, los objetos de naturaleza inanimada difieren mucho en las propiedades de los procesos de información que tienen lugar en ellos. Enumerémoslos nuevamente: etapa única, irreversible, f alta de propósito, pérdida inevitable de información en la fuente al transmitirla al receptor. La información en la naturaleza inanimada se define como una medida del orden de un sistema. En un sistema cerrado, en ausencia de influencias externas de un tipo u otro, se observa la ley de no aumento de información.
