Концепции современного естествознания

«Если XVII столетие и начало XVIII столетия — век часов, а конец XVII и все XIX столетие — век паровых машин, то настоящее время есть век связи и управления»[157]. В изучение этих процессов кибернетика внесла значительный вклад. Она исследует способы связи и модели управления. В этом ей понадобилось еще одно понятие, которое было известно давно, но впервые получило фундаментальный статус в естествознании. Это понятие «информация» (от лат. informatio — ознакомление, разъяснение), обозначающее меру организованности системы в противоположность понятию «энтропия» как меры неорганизованности.

Чтобы значение информации стало яснее, рассмотрим деятельность идеального существа, получившего название «демон Максвелла». Идею такого существа, нарушающего второе начало термодинамики, Дж. Максвелл изложил в «Теории теплоты», вышедшей в 1871 г. «Когда частица со скоростью выше средней подходит к дверце из отделения А или частица со скоростью ниже средней подходит к дверце из отделения В, привратник открывает дверцу и частица проходит через отверстие; когда же частица со скоростью ниже средней подходит из отделения А или частица со скоростью выше средней подходит из отделения В, дверца закрывается. Таким образом, частицы большей скорости сосредоточиваются в отделении В, а в отделении А их концентрация уменьшается. Это вызывает очевидное уменьшение энтропии, и если соединить оба отделения тепловым двигателем, мы, как будто, получим вечный двигатель второго рода»[158].

Может ли действовать «демон Максвелла»? Да, если он получает от приближающихся частиц информацию об их скорости и точке удара о стенку. Это дает возможность связать информацию с энтропией. Возможно, в живых системах действуют аналоги таких «демонов». На это могут претендовать, к примеру, ферменты. Понятие информации имеет такое большое значение, что оно вошло в заглавие нового научного направления, возникшего на базе кибернетики, — информатики. Название этого направления произошло из соединения слов «информация» и «математика».

Кибернетика выявляет зависимости между информацией и другими характеристиками систем. Работа «демона Максвелла» позволяет установить обратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. С повышением энтропии уменьшается и информация (поскольку все усредняется), и наоборот, понижение энтропии увеличивает информацию. Связь информации с энтропией свидетельствует и о связи информации с энергией.

Энергия (от греч. energeia — деятельность) характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной и ядерной формах. Информация характеризует меру разнообразия систем. Эти два фундаментальных параметра системы (наравне с ее вещественным составом) относительно обособлены друг от друга. Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии, которая используется для передачи сигнала. Тем не менее энергия и информация связаны между собой. Н. Винер приводит такой пример: «Кровь, оттекающая от мозга, на долю градуса теплее, чем кровь, притекающая к нему»[159].

Информация растет с повышением разнообразия системы, но на этом ее связь с разнообразием не кончается. Одним из основных законов кибернетики является закон «необходимого разнообразия». В соответствии с ним эффективное управление какой-либо системой возможно только в том случае, если разнообразие управляющей системы больше разнообразия управляемой системы. Учитывая связь между разнообразием и управлением, можно сказать, что чем больше мы имеем информации о системе, которой собираемся управлять, тем эффективнее будет этот процесс.

Значение кибернетики признано в разных сферах.

Она имеет философское значение, поскольку дает новое представление о мире, основанное на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи, целесообразности, вероятности.

Социальное значение кибернетики заключается в том, что она дает новое представление об обществе как организованном целом. О пользе кибернетики для изучения общества немало было сказано уже в момент возникновения этой науки.