Сигнал о некоторых понятиях кибернетики - Полетаев И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Всякая молекула представляет собой устойчивое образование. Она не изменяет своей структуры или состояния до тех пор, пока на нее не будет оказано воздействие извне, обладающее достаточно большой энергией (тепловое соударение с другой молекулой, соударение с элементарной частицей, воздействие поля).
Молекулы, собранные в большом количестве, образуют физическое тело, обладающее новыми свойствами, которых не было у единичной молекулы. Молекулы, входящие в состав тела, постоянно обмениваются энергией, обмениваются количеством движения, взаимно перемещаются, В теле .неп;р€|рьгвно происходят изменения, даже при полном отсутствии внешних воздействий: выравнивается температура его частей, выравнивается концентрация различных веществ в объеме тела и т. д. В результате тело приходит в некоторое состояние равновесия. Физики говорят: «Трение, диффузия, теплопроводность приводят микроскопическую систему посредством термодинамически необратимых процессов в состояние с наибольшей энтропией в соответствии со вторым законом термодинамики». В этом состоянии равновесия микрочастицы—молекулы, из которых состоит тело, движутся, обмениваются местами, переносят энергию, но при этом в любом направлении происходят в среднем одинаковые перемещения. Поэтому макроскопически, т. е. в масштабе всего тела, не происходит ни переноса энергии, ни изменения концентраций. В этом и заключается сущность равновесного состояния или состояния с «наибольшей энтропией».
Живые организмы, в отличие от тел неживой природы, будучи предоставлены самим себе, не приходят в состояние равновесия. В них непрерывно продолжаются многочисленные и разнообразные физико-химические процессы.
20
Процесс «повышения энтропии», т. е. выравнивания температуры с окружающими телами и распадения устойчивых структур начинается только после смерти организма. Это не означает, впрочем, что второй закон термодинамики недействителен для живых организмов. Они поддерживают постоянство своей структуры за счет поглощения и разложения пищи и за счет поглощения энергии извне. Если рассматривать, в соответствии со вторым законом термодинамики, «замкнутую систему», т. е. систему, полностью разобщенную с остальным миром, состоящую из организма, пищи и отбросов, то в этой системе будет наблюдаться повышение энтропии. Однако энтропия самого живого тела остается приблизительно неизменной до момента смерти.
Различие в свойствах живых и неживых тел, отмеченное нами выше, определяется тем, что в живом организме в целом и в каждой живой клетке протекают физико-химические процессы, направление и ход которых в конечном! итоге определяются молекулярными структурами ядра клетки. В живой клетке непрерывно происходит управление макроскопическими процессами со стороны микроскопических объектов. При этом устойчивость, неизменность, характерная для молекул как объектов микромира, проявляется в виде неизменности структур и постоянства процессов организма в макроскопических масштабах. Посредником являются процессы управления в живой клетке.
Постепенно выясняется все больше деталей этих процессов управления. Возможно, что ближайшие годы при-несуг нам знание новых интересных подробностей, а может быть и разгадку «тайны жизни», разгадку, полученную путем изучения процессов управления и передачи информации в живой клетке. Ведь именно эти процессы и делают клетку живой, устойчивой, устойчиво и однообразно функционирующей в окружающей среде до момента смерти.
Независимо от решения вопроса о том, существует ли непроходимая стена между живым и неживым миром и можно ли свести все поведение живых существ к сложным автоматизмам, мы можем утверждать, что сегодня иам известно большое число примеров, когда машина успешно выполняет сложные операции интеллектуального характера, заменяя человека в операциях управления энергетическими устройствами. Это обстоятельство породило общую систему взглядов на процессы связи и управления, которая включает в себя понятие информации,
21
Информация
Для всех систем, в которых протекают процессы управления, будь то устройства регулирования или живые организмы, характерна одна весьма общая черта: отдельные части этих систем связаны друг с другом таким образом, что они передают друг другу некоторые сообщения о процессах, в них происходящих, с помощью сигналов. Именно по этому признаку можно проследить глубокое сходство и единство процессов управления. Энергетические процессы, сопровождающие сигнализацию, играют второстепенную и непринципиальную роль. Важна не энергия, а сигнал. Чтобы показать на примере справедливость последнего замечания, зададим себе вопрос: чему равен коэффициент полезного действия телевизора или радиолокатора? Ответить на этот вопрос невозможно (как, впрочем, и на всякий неправильно поставленный вопрос) уже потому, что на выходе телевизора, радиолокатора и им подобных систем энергия как таковая не представляет никакого интереса. Назначение радиолокатора состоит не в отдаче энергии в той или иной форме, как это свойственно энергетической машине, а в решении совершенно иной задачи. И радиолокатор и телевизор потребляют энергию, и даже в значительных количествах, но отдают они не энергию, а информацию, сведения в виде сигналов.
