Энтропия и негэнтропия (стр. 2 )

4. Информация по одному и тому же объекту может изменять своё значение, ценность или полезность в очень широких пределах. Её нет, если она является для получателя ранее известной, бесполезной или получатель не может её понять (декодировать, расшифровать). Отрицательная информация наблюдается, если она вызывала вредные, невыгодные действия или решения получателя. При этом ОНГ уменьшается, ОЭф увеличивается. Обычно эта связана с недоразумениями, ошибками или недоброжелательными намерениями её отправителя.

5. Информация как всякий процесс, должна сопровождаться изменением состояния системы. Макроинформация непосредственно не может изменять структуру вещества или энергии системы из-за того, что энергетический барьер между ними очень большой (1021 бит/дж). Следовательно должна существовать ещё одна форма реальности, которая является промежуточным звеном между информацией и вещественно-энергетическим физическим миром. В качестве такого звена служит ОНГ, которая, с одной стороны связана с массой и энергией, с другой стороны легче реагирует (совмещается, согласовывается и повышается) с принимаемой информацией.

 

Первичная (физическая) реальность

Первичные начала ОНГ (например кванты, гравитация) существуют уже в квантовом поле и являются источником более сложных форм: ОНГ, вещества и энергии. ОНГ развивается по самостоятельным закономерностям в микромире, в элементарных частицах, атомах и в молекулах, в сочетании их с квантовым (объединённым) полем. Естественно, ОНГ существует и в макросистемах, объединяющих иерархически микромир. Однако, простое суммирование ОНГ отдельных систем обычно невозможно. Сильное влияние могут оказать интеракции во взаимодействиях соседних (окружающих) и вышестоящих по иерархии систем. В результате мы наблюдаем влияние ОНГ везде, даже во

6

физических явлениях каждодневной жизни. Облучение солнца является потоком УКВ, высококачественной (то есть с высоким содержанием ОНГ) энергии на землю. В физических явлениях ОНГ проявляется в виде любой разности (градиента) температур, давления, электрического напряжения или других свойств в системе. В термодинамических системах соответствующие инфодинамические показатели найдут приведением (делением) соответствующих потенциалов на температуру. В формуле свободной энергии делят все члены на Т

∆F = ∆U – T∆S или	∆F	=	∆U	– ∆S, которая является частным случаем
T	T

формулы ОНГ = ОЭм – ОЭф

где: F – свободная энергия,

U – внутренняя энергия,

S – энтропия,

T – абсолютная температура.

В физических и термодинамических системах ОНГ, ОЭм и ОЭф выражаются в физических единицах дж/град.моль, потому что они связаны с огромными неопределённостями (ОЭ) в состояниях молекул и большими потребностями ОНГ для их устранения. Ведь в моле вещества содержится 6×1023 молекул и каждая из них требует ОНГ для упорядочения движения.

Объединённое или квантовое поле существует везде: в физическом вакууме, во всех системах мира, в веществах и взаимодействует со всеми элементарными и макрочастицами. Все явления в мире (вещество, энергия, ОНГ и др.) являются результатом дифференциации, вибрации, флуктуации или уплотнения этого квантового поля. Обращает на себя внимание, что многие поля и элементарные частицы обнаруживают свойства, противодействующие общей тенденции возрастания энтропии. Так, например, сила (поле, энергия) гравитации влияет в любых расстояниях и временных интервалах между телами строго в одном направлении притяжения. Энергия передаётся во всех полях в виде квантов. Кванты характеризуются не только массой и энергией, но и их строгой упорядоченностью. Электрон имеет строго установленные электрический заряд, спин и магнитный момент.

Это подтверждает, что в микромире действуют силы, поля, которые являются причиной образования структур, взаимных связей между элементами, уменьшают степень свободы элементов и ограничивают их беспорядочное, хаотическое движение. Такие силы и поля действуют не только в микромире, но через них во всех макросистемах, начиная с атомов и молекул до живых

 

7

организмов и общественных организаций. Поэтому можно сделать вывод о существовании негэнтропийного поля, во всех уровнях иерархии систем.

Исходной средой при возникновении ОНГ-поля являются квантовое и гравитационное поля, которые взаимодействуют с веществом по следующему механизму.

1. При их взаимодействии рождается много лабильных, легковозбуждаемых структур, которые могут содержать бистабильные и автоколебательные элементы. Существенную роль играет взаимодействие квантового поля с атомами. Например вибрации с возникновением нейтронов и нейтрино.

2. При взаимодействии с веществом и энергией в граничащим пространстве изменяется и структура самого квантового поля, его предполагаемая интенсивность и компонентный состав. Вещество по видимому образует потокам нейтрино препятствие.

3. Взаимодействие полей и вещества расширяет область взаимопереплетения, совмещения систем. Общие элементы разных систем облегчают движение ОНГ и информации между системами.

4. Лабильность системы усиливается в результате возникновения флуктуации и вероятностного поведения множества комплексных элементов, их структуризации, а также их отбора по критериям, учитывающим ОНГ и ОЭ.

Показатели ОНГ и ОЭ резко зависят от обобщённости и детализации выбранной модели. Упорядочение движения каждой молекулы в отдельности требует большое количество информации. Поэтому ОНГ микросистем по величине находится на уровне термодинамических потенциалов (на уровне 1021 бита или 1 дж/°К на моль вещества). В то же время в макросистемах огромное количество микроэлементов может быть объединены в комплексные элементы, которые только и учитываются в системах.

Таким образом, ОНГ и ОЭ являются более общими понятиями, чем физическая энтропия и негэнтропия, так как первые существуют как в физических, так и во всех информационных системах и их моделях.

Основные отличия обобщённых понятий ОЭ и ОНГ от физических следующие:

1. ОНГ определяется по разности ОЭм и ОЭф, но ОЭф имеет другую, более обобщённую, чем физическая энтропия, природу. Для определения ОЭф основным показателем являются критерии, цели или назначения системы. Последние могут быть установлены только на основании данных от выше-стоящих в иерархии системы, с учётом еще данных от окружающих систем.

8

Категории цели или назначения выйдут за пределы классической физики. Учёт целевых критериев даёт возможность исследовать факторы неопределённости и обобщать понятия ОЭ и ОНГ на любые системы в мире, включая экономические, правовые, информационные, научные, мысленные и др.

2. В отличие от физической энтропии для учёта влияния различных факторов на ОНГ системы определяют условные (по данным другой системы) вероятности цели или оценивают их величины по аналогии или по априорным закономерностям. В качестве последних могут служить ранее известные теоретические или экспериментальные зависимости, упрощённые модели, также как и правдоподобные предположения и гипотезы. Тем самым ОНГ и ОЭф характеризуют существование открытых систем. Открываются новые возможности для приближения моделей к системам объективной реальности.

3. ОНГ связана с другими формами реальности (веществом и энергией) в триединый комплекс, причём формы существуют одновременно в ранее указанных эквивалентных количествах. Например, в объектах сознания (моделях) преобладает форма ОНГ, но параллельно в системе существуют и другие формы [1, 2].

4. ОНГ определяется по разности ОЭм и ОЭф в системе (в отличие от обычного определения информации или негэнтропии по уменьшению фактической энтропии). Введение нового показателя ОЭм, которая может и увеличиваться (схема 2) после принятия информации, принципиально изменяет методологию определения ОНГ. Это даёт возможность определить для каждой системы характерное значение ОНГ, которое зависит не только от ОЭф, но и от ОЭм системы. Увеличение ОЭм может произойти путём повышения количества степени свободы (независимых факторов) системы или путём расширения масштаба их действия или точности измерения координат.

Баланс ОНГ основывается на законе непревышения максимума ОНГ: ОНГ в изолированной системе не увеличивается, но может уменьшаться. Система может получать ОНГ от других систем и отдать её другим системам при помощи информации. Для любой системы формула неравенства (за определённый период):

ОНГн + SИФп ³ ОНГк +SИФв

где: ИФп – полученная системой информация (ОНГ)

ИФв – отданная системой информация (ОНГ)

ОНГн – ОНГ системы в начале периода

ОНГк – ОНГ системы в конце периода

9

Схема 2

Схема расчёта ОНГ

	ОНГ2 ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®
	ОНГ1 ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®   ОЭф	ОЭм ОЭми	Энтропия ®	®

ОЭф – фактическая ОЭ модели системы

ОЭм – максимально возможная ОЭ модели системы

ОЭми – максимально возможная ОЭ модели системы после

получения информации

ОНГ1 = ОЭм – ОЭф ОНГ2 = ОЭми – ОЭф

Баланс ОЭф выводится из второго закона термодинамики: общий ОЭф не может быть меньше, чем сумма условных энтропий влияющих на систему внутренних и внешних факторов. Общая ОЭф в изолированной системе не может уменьшаться. Для любой системы формула энтропийного неравенства следующая.

ОЭфо ³ SОЭфу,