關於「資訊 物質 能量」,你所不知道的有趣聯絡

2021-09-26 15:05:04 字數 1664 閱讀 9807

偶然的機會,拜讀了曹江編著的《資訊主導論》,不同於有些刻板的名字,內容很豐富,也很生動形象。最感觸的是對資訊、物質、能量三者關係的思考和**,至少讓我很驚奇,有種「欸?好像很有道理的樣子」的感覺,記錄如下:

物質由分子、原子構成的,原子由原子核與核外電子組成,這些概念均以不同能量的形式被我們認識,如電子能級、原子核能等等。可以說,物質是由能量構成的,我們日常所觸及的物質,從某種角度來說,是能量變化過程中的相對穩定狀態。相對穩定狀態的另乙個例項便是同分異構體,電子能級的不同造成了同分異構體的不同,而穩定存在的同分異構體便是能量的穩定態,類似於能量的「區域性最小」,當然,通過加熱等方式可以改變其能量值,使之結構改變。

熵的定義有多種:

對不能轉化為有效做功的能量的度量,如何理解「不能轉化為有效做工」呢?試想:當地表不存在高低、溫度不存在差異,那麼水的勢能、風的勢能都將不復存在,即不再能轉化為有效做功,也就是說,熵增加了。

是對能量均衡度的度量,該定義由定義一可以順利匯出,同以上例為例,上例的結果是差異性降低了(地表不存在高低、溫度不存在差異),反過來說也就是均衡度增加了(高低均衡、冷熱均衡),即熵增加了。

對系統有序性的度量,同樣源於以上定義,有序性實際是對非均衡性的另一種表述方式。有序,即有順序,順序之所以存在,必定因為存在差異,比如按大小排序,按先後排序等等,若無差異,何來順序一說?所以,均衡度增加意味著有序性降低,也就意味著熵的增加,反之,熵減少。

很多人估計都聽過的是自然界向著熵增、無序的方向發展,這也成為了無數不打掃房間的懶蛋的理由(2333,至少我是),可是有沒有考慮過我們人類?

人類是自然界高度有序的存在,有序意味著熵低,而我們日常需要不斷吃食物、攝入能量,便是為了維持熵低的狀態。(換句話說,不攝入能量,你的有序性會逐漸降低,直至與自然一樣,emmm……自己體會吧)

以上,都在說能量、物質的事,資訊又有什麼關聯呢?

夏農提出,資訊是用以消除隨機不確定性的東西,有了「資訊熵」的概念,不確定性降低也就是有序性增加,也就是熵降低。

對於資訊和能量的關係,物理學有證明「對系統輸入高質量的能量會導致系統有序性增加」,可以簡單理解為,比如太陽將熱量輸入地球,植物捕捉陽光進行光合作用,把自然界中有序性低的物質轉化為有序性高的有機物質儲存。有序性可以換種理解方式,越複雜意味著有序性越高。對植物來說,有機物質用作生命消耗,最終再排出有序性低的物質,這意味著,「有序性維持了生命,生命活動消耗的是有序性」。

有序產生了資訊,試想,如果地球每一處溫度都是恆定的、均衡的,溫度資訊還有意義嗎?還存在嗎?

同時,能量流動是有趨勢的,向著均衡的方向,比如水往低處流。結合以上資訊和能量的關係,資訊的傳播也是其本質的屬性,依賴於能量具有的擴散趨勢,也即世界向熵增方向發展。

傳播意味著會存在積累的效應,就像水的流動會聚成湖泊。積累會增加有序性,也就增加了資訊的價值,就像人類不斷積累能量,增加了自身有序性,才得以區別於自然界,有了智慧型的存在。

我們的感覺實質上也是對聲波能、光能、化學能的獲取,意識也可以看作是資訊積累的產物,我們的行動受意識支配,是不是也意味著資訊在支配著我們,支配著世界呢?

你所不知道的 const

const 常量是不可修改的,也就是說only read,例如 const int nbuffsize 512 nbuffsize 0 error就是因為const 常量不能修改,所以定義時必須初始化預設在全域性作用域中定義的非const變數可以在整個程式中訪問,例如 int ncounter ex...

你所不知道的background

今天要說說css中background這個屬性裡面的大學問。在乙個宣告中設定所有的背景屬性 body 看到這串 你怕了嗎?知道他們都代表啥意思嘛?不要捉急,來看展開式。展開式 background color設定元素的背景顏色,不能設定到外邊距,可以繼承父級的背景顏色,預設為透明。backgroun...

overflow hidden 你所不知道的事

overflow hidden 你所不知道的事 overflow hidden這個css樣式是大家常用到的css樣式,但是大多數人對這個樣式的理解僅僅侷限於隱藏溢位,而對於清除浮動這個含義不是很了解。這是乙個常用的div寫法,下面我們來書寫樣式。大家可以在dmx中自己做試驗 wai nei 可以看到...