4. Энтропия и информация

Следует выделить еще два понятия, которые мы будем использовать в дальнейшем - энтропия и информация.

Исследуя поведение термодинамических систем немецкий физик, один из основателей термодинамики и молекулярно-кинетической теории Р.Клаузиус (1822-1888) для описания протекающих в них процессов ввел специальную функцию, характеризующую состояние системы, и назвал ее энтропией (S) (греч. entropia - поворот, превращение). Она является мерой беспорядка (хаоса) в системе.

Количественная связь между энтропией и беспорядком была установлена австрийским физиком Л.Больцманом (1844-1906):

S = k ln W,

здесь ln - натуральный логарифм (логарифм с основанием 2,72), k - постоянная Больцмана, W - вероятность случайного события (статистический вес состояния системы). S и W выступают мерой неупорядоченности системы, неопределенности ее состояния

Энтропия всегда положительная величина. Иногда используют термин негэнтропия - энтропия, взятая со знаком минус; она отражает степень упорядоченности системы.

Информация в обыденном смысле - это совокупность сведений о чем-либо. Но как оказалось, информация - это всеобщее свойство материи, заключающееся в способности материальных объектов сохранять следы былых взаимодействий. Информация проявляется через отражение и может быть оценена количественно:

I = a ln N,

здесь I - количество информации, а - коэффициент, определяющий единицу ее измерения, N - число вариантов, единственный выбор из которых определяет данная информация

Информация - это мера упорядоченности системы, это негэнтропия.

5. Структурность и системность

К числу фундаментальных свойств материального мира относятся его структурность (лат. structura - строение, расположение, порядок), системность и иерархичность. Структурность мира проявляется в существовании бесконечного множества иерархических взаимосвязанных системразной природы и разного уровня сложности, начиная от элементарных частиц и заканчивая Вселенной.

Новые понятия и термины: адаптация, атрибут, вещество, дискретный, заряд, изотропный, информация, квант, континуум, негэнтропия, отражение, параметр, поле, физический вакуум, опережающее отражение, эквивалент, энергия, энтропия.

2.1.3 Фундаментальные законы природы и основополагающие принципы естествознания

1.Фундаментальные законы природы

Анализ закономерностей природы позволил выделить всеобщие законы, которые проявляются на всех уровнях ее организации. Круг их достаточно широк. О некоторых из них мы уже говорили. Некоторые из них Вы изучали в школе. Это закон всемирного тяготения, закон Кулона, закон электромагнитной индукции. К фундаментальным законам природы относят: закон минимума потенциальной энергии, как определяющий условие устойчивости объектов; закон эквивалентности массы и энергии, открытый А.Эйнштейном; законы сохранения (массы-энергии, энтропии-информации, электрического и барионного зарядов и др), как отражение симметрии материального мира; закон периодичности, проявляющийся в повторяемости свойств, состояний или их изменений; второй закон термодинамики, регламентирующий направленность процессов и другие. О некоторых из них будем говорить в третьей части пособия.

Для адекватного отражения законов и закономерностей окружающего мира в мышлении используют некие общие исходные положения, которые называют принципами (лат. principium - начало, основа). Представление о них складывалось и углублялось на протяжении всего периода развития «зрелой» науки. Но лишь в ХХ столетии они были сформулированы в наиболее четком и полном виде, подверглись всестороннему изучению и анализу, получили глубокое философское обоснование.