?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Энтропия держит цепко

Сади Карно первым понял, что не вся энергия может быть превращена в работу, а Рудольф Клаузиус придумал слово «энтропия» для обозначения этой неуловимой части. Количественно информация – это и есть изменение энтропии (с обратным знаком); по крайней мере, Шеннон с фон Нойманом именно так ее и определили.


Больше всего меня беспокоило подходящее имя. Сначала я хотел говорить об «информации», но это слово уж слишком затасканное, поэтому я склонялся в пользу «меры неопределенности». Когда я рассказал об этом Джону фон Нойману, у него возникла идея получше. Фон Нойман сказал мне: «Ты должен назвать это «энтропией», по двум причинам. Во-первых, твоя «мера неопределенности» уже была использована в статистической механике под тем самым именем. Во-вторых и в-главных, никто не знает, что такое на самом деле энтропия, так что в любом обсуждении преимущество будет на твоей стороне».

Недавняя работа японцев, подковавших блоху приручивших демона Максвелла, наделала много переполоху в популярной прессе. Но, как и во всяком вечном двигателе, процесс получения энергии из информации у них был сопряжен с потреблением гораздо большей энергии извне. Как заметил автор комментария, помещенного издателями вместе с оригинальной публикацией: «Этот эксперимент подобен производству крошечного количества энергии путем термоядерного синтеза в реакторе, требующем колоссального энергообеспечения».


Карикатура Арье Бен-Наима
на знаменитый разговор Шеннона и фон Ноймана (отсюда)

Posts from This Journal by “информация” Tag

Comments

a_gorb
Dec. 12th, 2014 01:12 pm (UTC)
”Ну, равновесная система есть «сколько в одном состоянии убыло столько же в новом прибыло».”
Это стационарная система. Равновесная, стационарная, статическая – это разные вещи, правда бывает легко спутать.

”Так в чем тут есть фундаментальность применения половинчатого метода (под термином термодинамика) и в средах (а) и (б) которые есть неравновесные системы, и не применение там методов непосредственного происхождения от (а) и (б)?”
Как я вас понял под термином «непосредственного происхождения от (а) и (б)» вы понимаете то, что обычно изучается кинетикой (некой динамикой). Вы правы в том, что можно в принципе все вычислить через динамику. Однако, такой метод может (и часто так и бывает) оказаться крайне трудоемким. Вот тогда методы термодинамики и позволяют получить результат относительно простым методом. А наличие в природе огромного числа случаев, когда термодинамика хорошо применима, позволяет широко ее использовать. Поясню численным примером. Локальное тепловое равновесие в паре в паровой машине устанавливается за наносекунды, а характерные времена рабочего цикла – в миллионы раз больше. Поэтому для анализа тепловой машины удобно применять термодинамику, просто нерационально при этом в подробностях рассматривать наносекундные процессы.
Приведу такую аналогию. Решение любой механической задачи можно получить непосредственно из законов Ньютона, решая соответствующие уравнения для динамики тел. Однако, если воспользоваться законами сохранения, которые мало что говорят о динамике, то в некоторых случаях можно получить решение гораздо более простым путем. Например, такая задача: тело брошено вертикально с некой скоростью, на какую высоту оно поднимется?