Феномен информации в физике. Как простое становится необъяснимым — LegendaPress

Феномен информации в физике. Как простое становится необъяснимым

В процессе знакомства с квантовой физикой и при попытках дойти до сути строения вещества упираешься в непонимание его устройства с точки зрения современной науки.

Ученые пока однозначно не могут утверждать, из чего именно состоит материя. Да, гипотезы существуют, но все они в итоге или до конца не доказаны, или имеют множество противоречий.

Как вообще информация привязалась к физике?

Одним из вариантов понимания всего происходящего вокруг нас является представление материи как информации. Читаешь этак книгу по физике и тут упираешься в примерно следующую фразу: всё, что есть вокруг нас при детальном рассмотрении и полном разложении станет только лишь информацией.

Информация
Информация

Пропускаем эту фразу через призму имеющихся знаний. Вспоминаем, что сам по себе термин «информация» чаще всего фигурирует в информатике. Он подразумевает наличие данных. Там всё это понятно, просто и логично. Набор битов, байтов и прочих служебных процедур. Но обратимся к пониманию информации в физике. Я постарался найти об этом какие-то сведения и понял, что понимание термина информация у физиков пока ещё не сформулировано.

Что интересно, есть пересечения как физического понимания информации, так и получившегося в итоге в вычислительной технике. Мы вот сейчас смотрим на экран. Видим картинки, тексты, видео. Всё это при дательном рассмотрении всего лишь набор 11111 и 000000. В общем-то, при квантовании материи мы тоже пытаемся прийти к такому пониманию, что всё из 111 и 000, но тут этого сделать не получается. По крайней мере пока что.

Физическая информатика

Если попробовать притянуть физическое понимание информации к основам информатики, то можно встретить разные забавные эффекты. Например, точное взвешивание флэшки с данными позволяет обнаружить физический вес записанной информации. Это легко объяснимо даже с точки зрения классической физики и материаловедения. Ведь записанные данные не что иное, как электроны. И вы сейчас можете конечно сказать, что и природа электрона мало кому понятна — то ли он частица, то ли он волна, то ли его вообще нет. Но стандартное материаловедение вполне вменяемо научилось использовать стандартную теорию для исчерпывающего описания таких процессов без более глубокого понимания.

Получается, информации можно связать с физикой. Но только по принципу подобия. То есть когда, условно говоря, 1 электрон = 1 биту информации. Это не совсем-таки объясняет физическую суть информации. С чем тогда связана информация на уровне строения материи? И о чем тогда говорят квантовые физики, употребляя сравнение информации и вещества. Значит есть…Матрица :)?

Матрица и физика
Матрица и физика

И значит все наши предметы вокруг — реакция этой программной среды на введенный код?

На этот счёт уместно привести цитату из статьи «Bit before it?» опубликованной в журнале New Scientist:

«Обычно мы думаем о мире, как о составленном из материальных частиц, и под информацией понимаем производную характеристику объекта восприятия, относящуюся к особого рода организованным состояниям вещества. Но возможно, что все наоборот: похоже, что Вселенная на самом деле — шалость первичной информации, а материальные объекты являются ее сложным вторичным проявлением».

Вот только тут не указано, чем именно информация является для физика и где она хранится. Ведь когда мы говорим о ПЗУ с данными, там всё ясно. Ясно где информация и чем она образована. Как быть с веществами и материей :)?

Любые системы в окружающей реальности можно рассматривать в терминах кубитов, как совокупность ячеек памяти квантового компьютера. Тогда всё представляется в виде глобального и единого для всей реальности Квантового Компьютера, всеобъемлющей матрицей плотности. Поэтому Р. Фейнман и говорил об исключительно важной роли квантовых компьютеров в постижении законов природы.

Информация в современной физике

Физика же устанавливает связь между информацией и энтропией. Чем больше информации о системе, тем меньше, как это водится энтропия. Вот только «материя информации» тут опять за кадром. Если рассматривать наше пространство как матрицу плотности, о чем мы писали выше, то выходит, что любая молекула = записи в реестре. И в итоге, когда мы играем в черепашек ниндзя на денди мы управляем вполне себе реальным миром. И действительно, чем больше параметров там мы зададим для объекта, тем меньше будет его энтропия. Получается, что и лозунг старого доброго журнала «Великий дракон» вполне себе уместен — «Мы верим, этот мир реален» .

Чёрная дыра

Ещё Стивен Хокинг рассказывал об интересной гипотезе, по которой информация исчезает в черных дырах. Это явление даже получило название парадокс Хокинга. Вот только что он понимал под информацией?

Получается, что на данный момент физика лоб в лоб уперлась в понятие информация, но до конца не знает, как это правильно описать.

Комментарии к статье (0)

Добавить комментарий

Top.Mail.Ru