Negentropi

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. maj 2020; checks kræver 8 redigeringer .

Negentropi er et filosofisk og fysisk udtryk dannet ved at tilføje et negativt præfiks neg- (fra latin negativus - negativ) til begrebet entropi og betegne dets modsætning. I den mest generelle forstand er det modsat i betydningen af entropi og betyder et mål for orden og organisering af systemet eller mængden af tilgængelig energi i systemet [1] . Udtrykket bruges nogle gange i fysik og matematik ( informationsteori , matematisk statistik ) for at henvise til den matematisk modsatte mængde af entropi .

Oprindelse

For første gang blev begrebet "negativ entropi" foreslået i 1943 af den østrigske fysiker Erwin Schrödinger i hans populære bog "Hvad er liv?". Heri forsøgte han at videreføre sin kollega Niels Bohrs ideer om den dybe sammenhæng mellem fysiske og filosofiske love, hvorefter det af Niels Bohr formulerede komplementaritetsprincip kunne forene universel viden til en simpel forståelse af verdens enhed.

Schrödinger skrev:

Jeg vil gerne påpege, at ved at fastslå betydningen af dette udtryk (fysisk), må jeg begynde diskussionen med udtrykket "fri energi". Dette er et mere præcist koncept i denne sammenhæng. Men dette rent tekniske udtryk viser sig sprogligt meget tæt på det generelle energibegreb for den gennemsnitlige læser, som forsøger at forstå forskellen mellem de to udtryk.

Senere reducerede den amerikanske fysiker Leon Brillouin i sit arbejde "Scientific Uncertainty and Information" udtrykket "negativ entropi" til negentropi og introducerede det i denne form ved hjælp af negentropiprincippet om information i informationsteori [2] . Erwin Schrödinger forklarer, hvordan et levende system eksporterer entropi for at holde sin egen entropi lav. Ved at bruge udtrykket negentropi kunne han kort udtrykke sin idé: et levende system importerer negentropi til selvopretholdelse:

En levende organisme øger konstant sin entropi, eller på anden måde producerer positiv entropi, og nærmer sig dermed den farlige tilstand af maksimal entropi, som er døden. Han kan undgå denne tilstand, det vil sige forblive i live, kun ved konstant at udtrække negativ entropi fra sit miljø. Negativ entropi er, hvad en organisme lever af. Eller, for at sige det mindre paradoksalt, det væsentlige i stofskiftet er, at det lykkes organismen at befri sig for al den entropi, den skal producere, mens den er i live.

I en simpel forstand er entropi kaos , selvdestruktion og selvnedbrydning. Følgelig er negentropi en bevægelse mod orden, mod organiseringen af systemet. I forhold til levende systemer: For ikke at dø, kæmper et levende system med det omgivende kaos ved at organisere og ordne det sidste, det vil sige ved at importere negentropi [3] . Dette forklarer adfærden af selvorganiserende systemer.

Synonymer

Albert Szent-Györgyi foreslog at erstatte begrebet negentropi med syntropi , et begreb, der først blev foreslået i 1940 af den italienske matematiker Luigi Fantappier , som forsøgte at kombinere den biologiske og fysiske verden i sin teori.

I litteraturen om selvorganiserende systemer bruges udtrykkene ektropi [4] og ektropi [5] [6] også til at beskrive denne proces .

Informationstilgang i filosofi

Negentropi set fra "informationstilgangen" [7] er antonymet til begrebet entropi, det vil sige det begreb, der "genetisk" vokser ud af det. Derfor kan negentropi kun betragtes baseret på entropi, det vil sige parallelt.

Som bekendt blev begrebet entropi introduceret af Clausius (1859) i termodynamikken . Så begyndte astrofysikerne at tale om " universets termiske død ", en konklusion om dette fulgte af termodynamikkens anden lov og antagelsen om, at universet er lukket som et termodynamisk system. Filosoffer kunne ikke andet end at være opmærksomme på forklaringskraften i begrebet entropi, som kom til udtryk i evnen til at betragte alle processer, der forekommer i verden, som entropiske i termodynamisk forstand, herunder processer forbundet med menneskelig aktivitet i organiseringen af det sociale liv. For eksempel skrev N. Berdyaev i artiklen "Viljen til liv og viljen til kultur" (1923):

En intens vilje fødes til selve "livet", til udøvelse af "livet", til "livets kraft", til nydelsen af "livet", til beherskelse over "livet". Og denne alt for intense vilje til "liv" ødelægger kulturen, bringer kulturens død med sig... Social entropi opstår , kulturens kreative energi spredes.

Hans samtidige N. O. Lossky bruger i sin artikel "Mater in the System of an Organic Worldview" (1923) begreberne entropi og ektropi (der henviser til fysikeren F. Auerbachs artikel "Ectropism, or the physical theory of life" ) ved at forsvare det filosofiske synspunkt, ifølge hvilket "stoffet er afledt af et højere væsen, der er i stand til også at frembringe andre typer virkelighed udover materien" . På denne baggrund mener Lossky, at "loven om entropi bør formuleres med en begrænsning, nemlig med indikation af, at den kun har betydning for et livløst miljø" , da liv modvirker stigningen i entropi.

Lossky skrev:

"Ektropisme opnås ved, at en levende organisme forvandler kaotiske bevægelser til ordnede bevægelser med en bestemt retning . "

Således blev begreberne "entropi" og "ektropi" (i moderne lyd - negentropi) brugt i filosofien i en termodynamisk sammenhæng. Hvad angår biologi, passede det termodynamiske teoretiske apparat "organisk" ind i de levendes energi i form af "biologiens universelle lov" ( Bauer , 1935), og E. Libbert formulerede definitionen af det levende i denne form:

Levende systemer er sådanne systemer, der selvstændigt er i stand til at opretholde og øge deres meget høje ordensgrad i et miljø med en lavere ordensgrad. Sådanne processer er processer med negativ entropi (negentropiske processer).

I "Mathematical Theory of Communication" (1948) foreslog K. Shannon en formel af formen:

H(x)=-\sum _{i=1}^{n}p_{i}\log _{2}p_{i},

hvor er sandsynligheden for den th uafhængige tilfældige hændelse fra sættet af mulige tilstande. Det kaldes "entropien af en diskret informationskilde" eller "entropien af et endeligt ensemble" (V. I. Dmitriev) (se artiklen Informationsentropi ). Hvad der ligger bag denne formel, der refererer til "et mål for nogens (eller ethvert system) valgfrihed til at isolere et budskab" (ifølge L.R. Graham ), faldt sammen op til multiplikation med en konstant med den matematiske beskrivelse af termodynamisk entropisystem foreslået af Boltzmann : $p_{i}$ $jeg$ $n$

H=-{1 \over M_{n}}\sum _{i=1}^{N}m_{i}\ln {m_{i} \over M_{n}}.

L.R. Graham bemærkede:

Nogle videnskabsmænd anså de potentielle anvendelser af denne tilfældighed for at være enorme. Muligheden for enhver analogi eller endda strukturelt sammenfald af entropi og information forårsagede livlige diskussioner blandt fysikere, filosoffer og ingeniører i mange lande.

Hvordan diskussionerne om disse spørgsmål fandt sted i USSR, beskrev Lauren R. Graham ganske udførligt i sin bog Natural Science, Philosophy and the Sciences of Human Behavior in the Soviet Union. I slutningen af kapitel VIII i sin bog bemærkede Graham, at forventningen om et konceptuelt gennembrud i krydsfeltet mellem termodynamisk og informationsentropi ikke blev til virkelighed, og "faldet i interessen rundt om i verden for kybernetik som et konceptuelt skema faldt netop på tid, hvor computere blev ekstremt nødvendige for forretningsmæssige, industrielle og militære aktiviteter” (1991).

Se også

Informationsteori

Noter

↑ Scientific uncertainty and information, 1966 , s. 25.
↑ Scientific uncertainty and information, 1966 , s. 34.
↑ Schrödinger, Erwin . Hvad er liv - det fysiske aspekt af den levende celle. — Cambridge University Press, 1944.
↑ Extropia Arkiveret 2. august 2014 på Wayback Machine // wikiScience
↑ Ectropia Arkiveret 9. april 2010 på Wayback Machine // wikiScience
↑ Ectropia // Ordbog over synonymer
↑ "Ny" filosofi for hobbyister . Hentet 5. marts 2013. Arkiveret fra originalen 27. december 2013. (ubestemt)

Litteratur

Brillouin L. Videnskab og informationsteori. - M. : Fizmatlit, 1960. - 392 s.
Brillouin L. Videnskabelig usikkerhed og information. — M .: Mir, 1966. — 271 s.

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk catalansk Fantastisk norsk Britannica (online) Universalis