Негэнтропия

Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Проверить достоверность указанной в статье информации. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения.

Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование. Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление. Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. (25 мая 2011)

Негэнтропи́я — философский термин, образованный добавлением отрицательной приставки нег- (от negative) к слову энтропия.

Происхождение

Впервые понятие «отрицательной энтропии» предложил в 1943 году австрийский физик Эрвин Шредингер в популярной книге «Что такое жизнь?». В ней он пытался продолжить идеи своего коллеги Нильса Бора о глубокой связи физических и философских законов, согласно которым сформулированный Нильсом Бором принцип дополнительности мог объединить общечеловеческие знания до простого понимания единства мира. В своей работе Шредингер пишет:

Во первых я хотел бы заметить, что устанавливая значение этого термина (физического), я должен начать обсуждение с термина "свободной энергии". Это - более точное понятие в этом контексте. Но этот чисто технический термин оказывается лингвистически очень близким к общему понятию энергии для среднего читателя, который пытается разобраться в разнице между этими двумя терминами.

Позже американский физик Леон Бриллюэн в своей работе «Научная неопределенность и информация» сократил это выражение до слова негэнтропия и ввел его в таком виде в теорию информации. Эрвин Шредингер объясняет, как живая система экспортирует энтропию, чтобы поддержать свою собственную энтропию на низком уровне. При помощи термина негэнтропия, он мог выразить свою идею кратко: живая система импортирует негэнтропию для самосохранения:

Живой организм непрерывно увеличивает свою энтропию, или, иначе, производит положительную энтропию и, таким образом, приближается к опасному состоянию максимальной энтропии, представляющему собой смерть. Он может избежать этого состояния, то есть оставаться живым, только постоянно извлекая из окружающей его среды отрицательную энтропию. Отрицательная энтропия — это то, чем организм питается. Или, чтобы выразить это менее парадоксально, существенно в метаболизме то, что организму удается освобождаться от всей той энтропии, которую он вынужден производить, пока жив.

В простом понимании, энтропия — хаос, саморазрушение и саморазложение. Соответственно, негэнтропия — движение к упорядочиванию, к организации системы. По отношению к живым системам: для того, чтобы не погибнуть, живая система борется с окружающим хаосом путем организации и упорядочивания последнего, то есть импортируя негэнтропию.^[1] Таким образом объясняется поведение самоорганизующихся систем.

Синонимы

Альберт Сент-Дьёрди предложил заменить термин негэнтропия на синтропия, термин, впервые предложеный в 1940 году итальянским математиком Луиджи Фантаппие (англ.)русск., который пытался в своей теории объединить биологический и физический мир. В литературе о самоорганизующихся системах для описания этого процесса также используются термины экстропия^[2] и эктропия^[3][4]

Информационный подход в философии

Негэнтропия с точки зрения «информационного подхода»[1] — антоним от понятия энтропии, то есть понятие, «генетически» из неё вырастающее. Поэтому негэнтропия может рассматриваться только с опорой на энтропию, т е. параллельно.

Как известно, понятие энтропии было введено Клаузиусом (1859) в термодинамике. Затем астрофизики заговорили о «тепловой смерти вселенной», — вывод об этом следовал из второго закона термодинамики. Философы не могли не обратить внимания на объясняющую силу понятия энтропии, которая выражалась в возможности рассматривать все процессы, происходящие в мире как энтропические в термодинамическом смысле, в том числе процессы, связанные с человеческой деятельностью в организации социальной жизни. Например, Н. Бердяев в статье «Воля к жизни и воля к культуре» (1923 г.), писал: «Рождается напряжённая воля к самой „жизни“, к практике „жизни“, к могуществу „жизни“, к наслаждению „жизнью“, к господству над „жизнью“. И эта слишком напряжённая воля к „жизни“ губит культуру, несёт с собой смерть культуры… Происходит социальная энтропия, рассеяние творческой энергии культуры». Его современник Н. О. Лосский в статье «Материя в системе органического мировоззрения» (1923 г.) уже использует понятия энтропии и эктропии (ссылаясь на статью физика Ф. Ауэрбаха «Эктропизм или физическая теория жизни») в отстаивании философской точки зрения, согласно которой «материя производна от высшего бытия, способного также производить другие виды действительности, кроме материи». На этом основании Лосский считает, что «закон энтропии следовало бы формулировать с ограничением, именно с указанием, что он имеет значение лишь для безжизненной среды», поскольку жизнь противодействует возрастанию энтропии. Лосский писал: «Достигается эктропизм тем, что живой организм превращает хаотические движения в упорядоченные, имеющие определённое направление». Таким образом, понятия «энтропия» и «эктропия» (в современном звучании — негэнтропия) использовались в философии в термодинамическом контексте. Что касается биологии, то термодинамический теоретический аппарат «органически» вписался в энергетику живого в виде «всеобщего закона биологии» (Бауэр, 1935), а определение живого сформулировано в таком виде:

Живыми называются такие системы, которые способны самостоятельно поддерживать и увеличивать свою очень высокую степень упорядоченности в среде с меньшей степенью упорядоченности. Такие процессы являются процессами с отрицательной энтропией (негэнтропийными процессами).

— Э. Либберт

В «Математической теории связи» (1948) К. Шеннон предложил формулу вида:

$H = - \sum_{i=1}^n p_i \log p_i$

Её называют «энтропией дискретного источника информации» или «энтропией конечного ансамбля» (В. И. Дмитриев) (см. статью Информационная энтропия). То, что скрывается за этой формулой, относящейся к «мере свободы чьего-либо (или какой-либо системы) выбора в выделении сообщения» (по Грэхэму), совпадало с математическим описанием энтропии термодинамической системы, предложенной Больцманом:

$H = - {1 \over M_n} \sum_{i=1}^N m_i \ln {m_i \over M_n}$

Л. Р. Грэхэм отмечал: «Некоторые учёные считали возможные применения этого совпадения огромными. Возможность какой-либо аналогии или даже структурного совпадения энтропии и информации вызвало оживлённые обсуждения среди физиков, философов и инженеров многих стран». Как проходили дискуссии в СССР по этим вопросам, Лорен Р. Грэхэм достаточно полно описал в своей книге «Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе». В конце VIII главы свой книги Грэхэм отметил, что ожидание концептуального прорыва на стыке термодинамической и информационной энтропий не оправдалось, а «спад интереса во всём мире к кибернетике как концептуальной схеме пришёлся как раз на то время, когда компьютеры стали крайне необходимыми для деловой, промышленной и военной деятельности». (1991 г.).

См. также

• Теория информации
• Комментарий к термину негэнтропия

Ссылки

• Э. Шредингер, Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки,
• А. М. Хазен. Некорректность негэнтропийного принципа Л. Бриллюэна

Примечания

1. ↑ Schrödinger Erwin What is Life — the Physical Aspect of the Living Cell, Cambridge University Press, 1944
2. ↑ Экстропия — Наука
3. ↑ Эктропия — Наука
4. ↑ Эктропия — Словарь синонимов — синоним, слово синоним — Словари

1. ↑ Schrödinger Erwin What is Life — the Physical Aspect of the Living Cell, Cambridge University Press, 1944
2. ↑ Экстропия — Наука
3. ↑ Эктропия — Наука
4. ↑ Эктропия — Словарь синонимов — синоним, слово синоним — Словари