Репортаж с ничейной земли. Рассказы об информации

Объективная неопределенность от него не зависит - ₀ равно постоянной величине. Но велика неопределенность его представлений _n и потому велико значение I. Потому и считают жители Нового Города, что информация есть «мера неопределенности» - ведь они разрабатывают каналы связи, по которым будут идти только те сведения, которые являются новостью для наблюдателя.

Но наблюдатель хитер. Получая сведения, он накапливает знания, и неопределенность его представлений становится все меньше и меньше. Сначала каждая буква несла ему 5 бит информации. Затем он понял, что буквы имеют разную вероятность, изучил всевозможные их сочетания, то есть уменьшил неопределенность своих представлений, и стал получать от каждой буквы чуть больше 3 бит. Наблюдгя движение, происходящее в тех или иных явлениях природы, человек всегда старается уловить в нем порядок. Если порядок изучен, значит нет неопределенности представлений и дальнейшие наблюдения становятся бесполезными. Представьте себе, что вы наблюдаете за движением молекул в кубике газа, отмечаете скорости, определяете их вероятность и строите кривую распределения скоростей. Дает ли вам что-нибудь новое такая кривая? Нет, она целиком повторит кривую Максвелла. И сколько бы ни получали вы новых сведений о том, где оказалась та или иная молекула в ходе нескончаемого «футбола», вы не узнаете ничего нового по сравнению с тем, что еще в прошлом веке узнал гениальный Максвелл. Потому что с тех пор, как он описал равновесное состояние газа формулами и кривыми, исчезла неопределенность представлений о законах, царящих в кубике газа, и вся дополнительная информация лишь подтверждает этот объективный закон.

В формуле I = ₀ + _n исчез член _n - он стал равен нулю.

Значит, теперь I = ₀.

Как это понимать? Очень просто: информация, которую будет получать теперь наш наблюдатель, равна объективной неопределенности движения. В кубике газа он обнаружит хаос. Этот хаос отразили с своей теории Людвиг Больцман и Джемс Максвелл. И нет больше смысла наблюдать за этим движением, потому что искать в нем новые сведения - значит попусту тратить время.

А если в газе нарушено равновесие?

Тогда в движении частиц будет соблюдаться определенный порядок: наиболее вероятным будет движение в сторону более низкой температуры. В такой системе есть информация. Хотите сделать все достоянием ваших знаний? Пожалуйста: измеряйте температуру в различных частях тела и наблюдайте за ее изменением.

Теперь вам понятно, как связана Информация, существующая в любой материальной системе, с информацией наблюдений?

Наблюдая движение, мы изучаем его законы; получая информацию, мы познаем мир. Теория и опыт помогают нам понять все, что вокруг нас происходит. Порядок движения, который существует в наблюдаемых нами системах, становится достоянием наших знаний. Когда человеку нужна информация, даже неподвижный камень послужит ее источником: изучая его, археолог увидит движение, существовавшее в ледниковый период, а физик - движение многих молекул и структуру кристаллов, из которых он состоит.

Надеюсь, вам теперь ясен этот вопрос?

- Как будто бы да. Чем больше сведений, тем больше знаний. Человек неустанно изучает природу, узнает о ней все больше и больше. Наступит время, когда человек изучит все законы движения, и тогда... Позвольте, а что же. будет тогда? Получается так: пока есть неопределенность представлений о какомто движении, можно получать о нем информацию путем наблюдений. Но вот получены все сведения о законах движения мира. Значит, незачем больше изучать этот мир?

- Нет, человек будет всегда пополнять свои знания.

- Но откуда он будет черпать новые сведения?

- Из внешнего мира.

- Ну, а если он уже изучил все законы движения?

- Такой минуты никогда не наступит. Законы движения мира неисчерпаемы, как сам мир. Максвелл описал хаос молекул в кубике газа. А знал ли он чтонибудь о том, что происходит внутри молекул? Нет, к этому люди пришли значительно позже. Но и здесь не последовало передышки. Человек заглянул внутрь атома и открыл там целый неведомый мир. Нет предела человеческим знаниям, нет барьера, после которого наступит полная ясность и нельзя будет изучать материю вглубь. Наши теории лишь частично отражают законы реального мира.

Когда-то считали, что весь мир подчиняется законам Ньютона. Потом оказалось, что есть объективная неопределенность в совместном движении массы частиц и законы Ньютона не могут точно описывать траекторию каждой частицы. С тех пор физика привлекла теорию вероятностей к изучению подобных процессов. Энтропия помогла еще глубже понять эти явления, а теория информации заставила нас по-новому взглянуть на природу энтропии. А пока мы изучаем существующие формы движения, уже рождаются новые формы. Этот процесс нескончаем: в космосе и на нашей планете, в человеческом обществе и в мире микробов - всюду рождаются новые формы. Мир находится в вечном движении, и никогда не наступит такого момента, чтобы в этом вечно движущемся мире не осталось для нас новостей.