Репортаж с ничейной земли. Рассказы об информации

Седов Е. А.

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.

Вот вам наглядное подтверждение, - профессор широким жестом указал на линию горизонта.
– Развивающаяся наука привела нас к этим просторам, и разве может кто-нибудь сказать точно, где кончается этот маршрут?

Он взглянул на часы. Был уже полдень. Яркое солнце сияло над просторами необъятной Ничейной земли.

– Куда же вы теперь поведете отряд, профессор?

– Туда. Вы видите там, в облаках тумана, пик, вздымающийся ввысь? Это Вершина Человеческих Знаний. Если, взобравшись на эту вершину, взглянуть на далекие перспективы, можно увидеть необычайное: стремительный бег человеческой мысли, познающей природу самой себя.

ГЛАВА 3. ВОСХОЖДЕНИЕ НА ВЕРШИНУ

Как избежать плена?

– Если я правильно вас понял, профессор, вы собираетесь с помощью информации исследовать мысль?
– спросил Быстров.

– Да, вы поняли меня правильно.

– И вы считаете, что для такого ответственного исследования в нашем распоряжении имеется достаточно средств?

– А как считаете вы?

– Я?
– Быстров помолчал. Очевидно, он взвешивал все «за» и «против».
– Видите ли, профессор, - сказал он, - мысль - это слишком сложное, многогранное явление, для того чтобы подходить к нему с какой-то одной стороны. Во все века человека интересовала природа мысли. Были открыты законы логики и психологии, философия вскрыла социальную сущность сознания. Все это касается содержания мысли.

Но как она существует? В каком виде сохраняет человеческий мозг то огромное количество сведений, которое накапливается в течение жизни? Каким образом из ранее приобретенных знаний рождается новая мысль? И когда появилась эта новая мысль, что же в конце концов происходит в человеческом мозге?

Исследования великого Павлова внесли здесь определенную ясность. По крайней мере стало известно, что основная роль в процессе мышления принадлежит коре больших полушарий. Павлов доказал, что клетки коры могут тормозиться и возбуждаться в зависимости от состояния психики и мыслительного процесса. Для того времени это было огромным шагом: по существу, впервые в науке появилась возможность связать мысль с тем материальным органом, который ее производит, с состоянием клеток, образующих кору больших полушарий. И все же оставалось неясным: как «работают» эти клетки, как «течет» по ним наша мысль?

Даже в настоящее время можно найти наивных людей, которые представляют себе, будто наши знания существуют в виде «извилин». Родилась новая мысль - и новая «щелочка» пролегла среди паутины извилин, избороздивших полушария мозга. А когда мысль работает напряженно, эти извилины должны как-то воздействовать друг на друга, поэтому они якобы «оживают», движутся... Вы, очевидно, слышали выражение «пошевели мозгами»? Оно родилось именно из такого вот представления о работе мозга, об извилинах, которыми время от времени приходится «шевелить».