Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

14.1. История вопроса

Информация, как философская категория, не имеет единого определения ни в физике, ни в математике, ни в других естественных науках, но считается матема­тической дисциплиной. В теоретической физике это понятие обращения не имеет, несмотря на то, что информация родилась в физике и нашла широкое применение в инженерной практике применительно к техническим системам связи и управления энергетическими процессами в промышленности. Это одно из первичных понятий естествознания, как и энергия, не имеющее объяснения (172). Существует доста­точно много определений информации, но они всегда привязаны к решению кон­кретной естественно-научной или инженерной задачи. Существующие в математи­ке определения и теоремы теории информации после их «адаптации» в концепцию двух видов энергии оказались пригодными для анализа квантового вакуума. В кон­цепции двух видов энергии мы условно отождествили понятия «информация» и «несконденсированная энергия». Пришла пора для объяснения этой условности и объяснения нелепого в новой энергетической концепции утверждения, имеющего хождение в теоретической физике: «в систему пришла информация — система на неё реагирует».

Теория информации, как наука, родилась на основе наполнения математи­ческих идей физическим содержанием. Перечислим кратко исторические вехи её рождения (7, 8, 127, 148,149).

1866 г. Дж. К. Максвелл впервые решил статистическую задачу экспоненци­ального распределения молекул идеального газа по скоростям — «распределение Максвелла».

1868-71 гг. Л. Больцман обобщил «распределение Максвелла» и распро­странил его на газы, находящиеся во внешнем силовом поле, и установил формулу «больцмановского распределения» для равновесного состояния газа. В инженер­ной практике формула Больцмана имеет і ш

N =Сс*

щж I

где N — число частиц, обладающих энергией т. с. населённость уровня N; к — по­стоянная Больцмана; С — постоянная, зависящая от полного числа частиц в единице объёма (64, с. 24).

1876-79 гг. Д. В. Гиббс сформулировал задачу, вошедшую в историю науки как «парадокс Гиббса»: «Энтропия смеси газов больше суммы энтропий этих же газов на величину ДЕ = k — N ■ 1п2. Парадокс заключается в следующем:

— в пределе при смешении одинаковых газов энтропия системы увеличится на ту же величину ДЕ;

— но, с другой стороны, при смешении одинаковых газов ничего не проис­ходит, поэтому энтропия системы возрастать не должна.

Парадокс Гиббса объясняли многие учёные. В литературе имеется более 50 объяснений, многие из которых противоречивы и взаимоисключающи, в т. ч., на­пример, и сам парадокс, объявляющий несуществующим. К настоящему времени парадокс Гиббса по-прежнему не имеет общепринятого решения (149) и даже ис­ключён из некоторых вузовских учебников (163, с. 8).

В дальнейшем, по-видимому, в 1900 г., М. Планк дал формулу связи энтро­пии физической системы S с вероятностями SQ = k-1 и Р0, где Р0 — число элементар­ных микроскопических состояний, к — постоянная Больцмана.

В 1924 г. Г. Найквист и 1929 г. Р. В. Л. Хартли основали теорию информа­ции. Как пишет Хартли, «информация, связанная с единичным выбором (в нашей интерпретации — с выбором единичного солитона), есть логарифм числа всевоз­можных символов» — носителей информации, в «утилитарной интерпретации» — числа всех разномасштабных квантов-солитонов, находящихся во взаимосвязи в естественных границах наблюдаемости конкретного свойства сконденсированной энергии — её переносчиков.

В сходстве формул для энтропии и информации учёные увидели призна­ки внутренней логической связи. Теория информации формировалась в работах К. Шеннона, Л. Сцилларда, Л. Бриллюэна и др. учёных как наука, раскрывающая логическую связь между информацией и энергией (энтропией).

В 1956 г. Л. Бриллюэн впервые опубликовал свою теорию информации (в русском переводе в 1960 г.), основные идеи которой он сформулировал в своей следующей книге (148) в виде закона связи информации с отрицательной энтро­пией (в его терминах «с негэнтропией»), используя приведённую выше формулу Планка. У Бриллюэна закон имеет несколько формулировок: «Любая добавочная информация увеличивает негэнтропию системы»; «Негэнтропия эквивалентна ин­формации»; «Информация представляет собой отрицательный вклад в энтропию». На основе эмпирических фактов и принципа С. Карно Бриллюэн сформулировал принципы взаимного превращения энтропии и информации: «Негэнтропия —> Ин­формация —> Негэнтропия». В конце концов, Бриллюэн в своих исходных поло­жениях пришёл к выводу: «мысль создаёт отрицательную энтропию» — на наш взгляд, более логичному в концепции двух видов энергии, чем в старой энергети­ческой концепции.

Феноменологические «математико-методологические» решения Гиббса, Планка, Найквиста, Хартли и Бриллюэна имели далеко идущие следствия. Они по­родили в инженерной практике «техническую кибернетику».

В1999 г. С. В. Галкин и в 2001 г. В. Н. Волченко в отдельных и совместной ра­ботах впервые вложили в понятие информации физическое содержание ещё одного вида энергии (23, 90, 180), который мы в своей книге (11) и в настоящей книге исследуем как несконденсированную энергию. Формула взаимосвязи нового вида со «старым видом» энергии вещественного мира, по существу, тождественна фор­мулам Больцмана, Гиббса и Планка. Взаимосвязанные энтропия и негэнтропия — это зеркально симметричные распределения Больцмана, которые соответствуют IEV — модели Волченко (1; 23, с. 380).

В новой энергетической концепции задача Г иббса является не парадоксом, а математико-физическим эффектом сложения энергетических процессов преобра­зования двух видов энергии как действия суперпозиции, подчиняющихся экспо­ненциальным распределениям Максвелла, Больцмана и Г иббса. Парадокс обуслов­лен математическими свойствами действий над экспоненциальными векторными величинами, взаимосвязанными также экспоненциально.

Комментарии запрещены.