В чем состоит различие между Хаосом и Космосом? По-видимому, в степени упорядоченности, в степени организации. Хаос характеризуется минимальной степенью упорядоченности, а Космос, соответственно, более высокой.
Физики предпочитают выражать состояние системы величиной, обратной степени организации, называя эту величину «энтропией» (обычно обозначается буквой S).
Этот термин был введен в научный оборот в 1865 году Рудольфом Клаузиусом, одним из основателей термодинамики. Клаузиус так объяснял значение изобретенного им слова. «Тропе» по-гречески означает «превращение»; к этому корню Клаузиус добавил приставку «эн», чтобы получившееся слово было созвучно слову «энергия», к которому энтропия близка по физической значимости.
Энтропия фактически выражает стремление материи к разрушению. Если представить себе конечное состояние, к которому стремится материя, т. е. состояние мира после полного его разрушения, то такое состояние будет обладать максимальной энтропией.
Энтропия – мера хаоса.
Австрийский физик Л. Больцман установил, что связь энтропии изолированной системы с вероятностью ее состояния выражается формулой
S = k ln N, [4]
где k = 1,38 • 10>—23 Дж/К – постоянная Больцмана.
В изолированных системах всегда самопроизвольно происходят такие процессы, при которых с течением времени выравниваются температуры, давления, концентрации различных химических веществ, потенциалы и т. п. Все эти изменения приводят к возрастанию энтропии.
Таким образом, наиболее вероятным состоянием Вселенной является такое, при котором она обладает наибольшей энтропией, то есть – хаос.
Информация означает степень упорядоченности.
Станислав Лем
Обратную по отношению к энтропии величину мы назвали «степенью упорядоченности». Если энтропия характеризует стремление материи к состоянию хаоса, то степень упорядоченности указывает на движение в противоположном направлении – к упорядоченному состоянию, т. е. к космосу.
Что такое степень упорядоченности, представить несложно. Интуитивно любой человек имеет об этом представление. Представьте себе, что ребенок раскидал свои игрушки по всей комнате. Это – хаос. Но вы заставили его собрать все и сложить в коробку для игрушек. Теперь они не занимают всего пространства комнаты, но находятся в специально отведенном для них месте. Это – упорядоченное состояние.
Если вы рассортируете игрушки по какому-то признаку, например, отдельно мелкие, а отдельно – крупные, степень упорядоченности увеличится, так как теперь внутри категории игрушек выделятся какие-то подкатегории (структуры).
Термин «степень упорядоченности», несмотря на достаточную ясность и конкретность, не получил распространения. Вместо него широко употребляется другой термин: информация.
По-латыни informatio означает «разъяснение, изложение, истолкование, осведомление, сообщение о чем-то». Но слово informatio является производным от латинского выражения in-formo, означающего «придавать форму, порядок, устраивать, организовывать». Таким образом, информация означает не что иное, как степень упорядоченности.
Как известно, наука начинается тогда, когда от качественных оценок переходят к количественным, то есть, попросту говоря, когда появляется возможность измерять. Чем же измерить информацию? Может быть, количеством слов? Например, для исчисления величины писательского гонорара используется такая единица измерения, как авторский лист – лист определенного размера, заполненный авторским текстом, набранным шрифтом определенного размера. Можно воспользоваться для этой цели и количеством знаков (т. е. букв) в тексте. Но всегда ли информативность текста определяется его величиной? Можно прочитать толстенную книгу и извлечь из нее лишь одну банальную мысль, например о том, что неразделенная любовь – это плохо. В то же время, в маленькой первой главе книги Бытие содержится информация обо всей истории сотворения мира с начала времен. Не зря ведь говорят, что краткость – сестра таланта.
