هل توجد معلومة في الطبيعة غير الحية إذا لم نأخذ بعين الاعتبار التقنيات المختلفة التي ابتكرها الإنسان؟ تعتمد الإجابة على هذا السؤال على تعريف المفهوم نفسه. تم استكمال معنى مصطلح "المعلومات" عبر تاريخ البشرية بشكل متكرر. لقد تأثر التعريف بتطور الفكر العلمي وتقدم التكنولوجيا والخبرة المتراكمة عبر القرون. المعلومات في الطبيعة غير الحية ممكنة إذا أخذنا في الاعتبار هذه الظاهرة من حيث المصطلحات العامة.
أحد الخيارات لتحديد المفهوم
المعلومات بالمعنى الضيق هي رسالة تنتقل في شكل إشارة أو أخرى من شخص لآخر ، من شخص إلى إنسان آلي أو من إنسان آلي إلى إنسان آلي ، وكذلك في عالم النبات والحيوان من فرد إلى آخر. مع هذا النهج ، يكون وجودها ممكنًا فقط في الطبيعة الحية أو في الأنظمة الاجتماعية التقنية. وتشمل هذه ، من بين أشياء أخرى ، أمثلة على المعلومات في الطبيعة غير الحية في علم الآثار مثل اللوحات الصخرية ، والألواح الطينية ، وما إلى ذلك. إن ناقل المعلومات في هذه الحالة هو كائن من الواضح أنه لا يتعلق بالمادة الحية أو التكنولوجيا ، ولكن بدون مساعدة نفس الشخص ، لن يتم تسجيل البيانات وتخزينها.
نهج شخصي
هناك طريقة أخرى للتعريف: المعلومات ذاتية بطبيعتها ولا تحدث إلا في عقل الشخص عندما يمنح الأشياء المحيطة والأحداث وما إلى ذلك بعض المعاني. هذه الفكرة لها آثار منطقية مثيرة للاهتمام. اتضح أنه إذا لم يكن هناك أشخاص ، فلا توجد معلومات وبيانات ورسائل في أي مكان ، بما في ذلك المعلومات في الطبيعة غير الحية. تصبح المعلوماتية في هذا الإصدار من التعريف علم الذات ، ولكن ليس العالم الحقيقي. ومع ذلك ، لن نتعمق في هذا الموضوع.
تعريف عام
في الفلسفة ، يتم تعريف المعلومات على أنها شكل غير ملموس للحركة. إنه متأصل في أي كائن ، لأنه له معنى معين. ليس بعيدًا عن هذا التعريف يذهب الفهم المادي للمصطلح.
أحد المفاهيم الأساسية في الصورة العلمية للعالم هو الطاقة. يتم تبادلها من قبل جميع الأشياء المادية ، وبشكل مستمر. يؤدي التغيير في الحالة الأولية لأحدهما إلى تغييرات في الآخر. في الفيزياء ، تعتبر هذه العملية بمثابة إرسال للإشارة. الإشارة ، في الواقع ، هي أيضًا رسالة يرسلها كائن ويستقبلها كائن آخر. هذه معلومة. وفقًا لهذا التعريف ، فإن الإجابة على السؤال المطروح في بداية المقال إيجابية بشكل لا لبس فيه. المعلومات في الطبيعة غير الحية هي مجموعة متنوعة من الإشارات تنتقل من كائن إلى آخر.
القانون الثاني للديناميكا الحرارية
تعريف أقصر وأكثر دقة: المعلومات هي مقياس لترتيب النظام.هنا يجدر بنا أن نتذكر أحد القوانين الفيزيائية الأساسية. وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، تنتقل الأنظمة المغلقة (تلك التي لا تتفاعل مع البيئة بأي شكل من الأشكال) دائمًا من حالة منظمة إلى حالة فوضوية.
على سبيل المثال ، دعونا نجري تجربة ذهنية: لنضع الغاز في نصف وعاء مغلق. بعد مرور بعض الوقت ، سيملأ المجلد المقدم بالكامل ، أي أنه سيتوقف عن طلبه بالقدر الذي كان عليه. في الوقت نفسه ، ستنخفض المعلومات في النظام ، لأنها مقياس للترتيب.
معلومات وانتروبيا
تجدر الإشارة إلى أن الكون بالمعنى الحديث ليس نظامًا مغلقًا. يتميز بعمليات تعقيد الهيكل ، مصحوبة بزيادة في التنظيم ، وبالتالي كمية المعلومات. وفقًا لنظرية الانفجار العظيم ، كان هذا هو الحال منذ تشكل الكون. ظهرت الجسيمات الأولية أولاً ، ثم الجزيئات والمركبات الأكبر. في وقت لاحق ، بدأت النجوم بالتشكل. تتميز كل هذه العمليات بترتيب العناصر الهيكلية.
يرتبط التنبؤ بمستقبل الكون ارتباطًا وثيقًا بهذه الفروق الدقيقة. وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، ينتظرها الموت الحراري نتيجة لزيادة الانتروبيا ، وهو عكس المعلومات. يمكن تعريفه على أنه مقياس لاضطراب النظام. ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أنه مغلقيزيد الانتروبيا دائمًا في الأنظمة. ومع ذلك ، لا يمكن للمعرفة الحديثة أن تعطي إجابة دقيقة على سؤال حول مدى انطباقها على الكون بأكمله.
ميزات عمليات المعلومات في الطبيعة غير الحية في نظام مغلق
جميع الأمثلة على المعلومات في الطبيعة غير الحية تجمعها السمات المشتركة. هذه عملية من مرحلة واحدة ، عدم وجود هدف ، فقدان الكمية في المصدر مع زيادة جهاز الاستقبال. النظر في هذه الخصائص بمزيد من التفصيل.
المعلومات في الطبيعة غير الحية هي مقياس لحرية الطاقة. بمعنى آخر ، إنه يميز قدرة النظام على القيام بالعمل. في حالة عدم وجود تأثير خارجي ، في كل مرة يتم فيها تنفيذ عمل كيميائي أو كهرومغناطيسي أو ميكانيكي أو أي عمل آخر ، يحدث فقدان لا رجعة فيه للطاقة الحرة ، ومعها المعلومات.
ميزات عمليات المعلومات في الطبيعة غير الحية في نظام مفتوح
تحت تأثير خارجي ، يمكن لنظام معين تلقي معلومات أو فقد جزء منها بواسطة نظام آخر. في هذه الحالة ، في الحالة الأولى سيكون هناك قدر من الطاقة الحرة الكافية للقيام بالعمل. وخير مثال على ذلك هو مغنطة ما يسمى بالمغناطيسات الحديدية (مواد يمكن أن تكون ممغنطة في ظل ظروف معينة في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي خارجي). يكتسبون خصائص مماثلة نتيجة لضربة صاعقة أو في وجود مغناطيسات أخرى. يصبح التمغنط في هذه الحالة تعبيرًا ماديًا عن اكتساب النظام لكمية معينة من المعلومات. سيتم تنفيذ العمل في هذا المثال بواسطة مجال مغناطيسي. عمليات المعلومات في هذه الحالةمرحلة واحدة وليس لها أي غرض. الخاصية الأخيرة تميزهم أكثر من غيرها من الظواهر المماثلة في الحياة البرية. الأجزاء المنفصلة ، على سبيل المثال ، من عملية المغنطة لا تسعى إلى تحقيق أي أهداف عالمية. في حالة المادة الحية ، هناك مثل هذا الهدف - هذا هو تخليق منتج كيميائي حيوي ، ونقل مادة وراثية ، وما إلى ذلك.
قانون عدم زيادة المعلومات
ميزة أخرى لنقل المعلومات في الطبيعة غير الحية هي أن الزيادة في المعلومات في جهاز الاستقبال ترتبط دائمًا بفقدانها في المصدر. أي أنه في نظام بدون تأثير خارجي ، لا تزيد كمية المعلومات أبدًا. هذا الحكم هو نتيجة لقانون عدم تناقص الكون.
وتجدر الإشارة إلى أن بعض العلماء يعتبرون المعلومات والإنتروبيا مفاهيم متطابقة مع الإشارة المعاكسة. الأول هو مقياس لترتيب النظام ، والثاني هو مقياس الفوضى. من وجهة النظر هذه ، تصبح المعلومات إنتروبيا سلبية. ومع ذلك ، لا يلتزم جميع الباحثين في المشكلة بهذا الرأي. بالإضافة إلى ذلك ، يجب على المرء أن يميز بين إنتروبيا الديناميكا الحرارية وانتروبيا المعلومات. هم جزء من المعرفة العلمية المختلفة (الفيزياء ونظرية المعلومات ، على التوالي).
معلومات في العالم الصغير
يدرس موضوع "معلومات في الطبيعة غير الحية" الصف الثامن بالمدرسة. لا يزال الطلاب في هذه المرحلة على دراية قليلة بنظرية الكم في الفيزياء. ومع ذلك ، فهم يعرفون بالفعل أنه يمكن تقسيم الأشياء المادية إلىالماكرو والعالم الصغير. هذا الأخير هو مستوى المادة حيث توجد الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات والجسيمات الأخرى. هنا غالبًا ما تكون قوانين الفيزياء الكلاسيكية غير قابلة للتطبيق. وفي الوقت نفسه ، توجد معلومات أيضًا في العالم المصغر.
لن نتعمق في نظرية الكم ، لكن لا يزال من الجدير بالذكر بعض النقاط. الانتروبيا على هذا النحو غير موجود في العالم المصغر. ومع ذلك ، حتى في هذا المستوى ، أثناء تفاعل الجسيمات ، تحدث خسائر في الطاقة الحرة ، وهو نفس الشيء الضروري لأداء العمل من قبل أي نظام وقياسه هو المعلومات. إذا انخفضت الطاقة المجانية ، تقل المعلومات أيضًا. وهذا يعني أنه في العالم المصغر يُلاحظ أيضًا قانون عدم زيادة المعلومات.
الطبيعة الحية وغير الحية
أي أمثلة على معلومات ذات طبيعة غير حية ، تمت دراستها في علوم الكمبيوتر في الصف الثامن ولا تتعلق بالتكنولوجيا ، متحدة بسبب عدم وجود هدف يتم من أجله تخزين المعلومات ومعالجتها ونقلها. بالنسبة للمادة الحية ، كل شيء مختلف. في حالة الكائنات الحية ، هناك هدف رئيسي وأهداف وسيطة. نتيجة لذلك ، فإن العملية الكاملة للحصول على المعلومات ومعالجتها ونقلها وتخزينها ضرورية لنقل المواد الوراثية إلى المتحدرين. الأهداف الوسيطة هي الحفاظ عليها من خلال مجموعة متنوعة من التفاعلات الكيميائية الحيوية والسلوكية ، والتي تشمل ، على سبيل المثال ، الحفاظ على التوازن وسلوك التوجيه.
تشير أمثلة المعلومات في الطبيعة غير الحية إلى عدم وجود مثل هذه الخصائص. بالمناسبة ، الاستتباب يقلل من عواقب قانون عدم نمو المعلومات ، مما يؤدي إلى تدمير الكائن.يعد وجود أو عدم وجود الأهداف الموصوفة أحد الاختلافات الرئيسية بين الطبيعة الحية وغير الحية.
إذن ، يمكنك أن تجد الكثير من الأمثلة حول موضوع "المعلومات في الطبيعة غير الحية": صور على جدران الكهوف القديمة ، وتشغيل الكمبيوتر ، ونمو بلورات الصخور ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، إذا لم نأخذ في الاعتبار المعلومات التي أنشأها الإنسان (الصور المختلفة وما شابه ذلك) والتكنولوجيا ، فإن الكائنات ذات الطبيعة غير الحية تختلف اختلافًا كبيرًا في خصائص عمليات المعلومات التي تحدث فيها. دعونا نعيد سردها مرة أخرى: مرحلة واحدة ، لا رجعة فيها ، قلة الغرض ، ضياع حتمي للمعلومات في المصدر عند إرسالها إلى المستقبل. يتم تعريف المعلومات في الطبيعة غير الحية على أنها مقياس لترتيب النظام. في نظام مغلق ، في حالة عدم وجود تأثير خارجي من نوع أو آخر ، يتم ملاحظة قانون عدم زيادة المعلومات.
