Происхождение сознания

[Дж. Тайсаев]

В общем, в фразе «информация - это обратная энтропия» фигурирует совсем не та информация, которую мы обычно имеем ввиду.

Спасибо! Это уже что то. А как же с "демонами Максвелла"? Чем больше их в системе, тем выше возможность роста неравновесности, то есть уменьшения энтропии. А ведь они могут получать информацию и через цифровые носители? Это так, чисто умозрительно, хотя почему бы и нет в будущем.
Другой уточняющий вопрос. Известно, что НТР увеличивает возможности организационного воздействия на природу. Если мы будем распространять информацию о новом невиданном источнике энергии например по всей Вселенной, даром (что бы никто не ушел обиженным ), мы тем самым увеличим энтропию или уменьшим или не изменится? У меня есть такое подозрение, что уменьшим внутри системы, использующей эту информацию (в термодинамическом смысле естественно), а в целом увеличим.

[Elusive Jones]

... А ведь они могут получать информацию и через цифровые носители? ...

Вы наверное слишком мысль сократили. вероятно речь о работе демона в режиме записи информации всех молекул... просто перенос информации при этом проблемы не решает, все равно информационный объем будет бесконечным. Другое дело если у демона есть конечного размера теория, позволяющая вычислять все скорости до бесконечности, тогда стирание предыдуших записей не является настояшим стиранием, при желании можно восстановить. Но тут теорема Геделя запрещает существование конечной теории. Но правда только для теорий фомально-аксиоматического типа, а наблюдаемая деятельность разума вполне устойчиво демонстрирует возможность нахождения решения для  "нерешаемых" задач, то есть запрета на существование конечной теории с бесконечным горизонтом вроде нет.

[Дж. Тайсаев]

Elusive Jones. Почти ничего не понял

[Elusive Jones]

ну обычный демон Максвела тратит на открывание-закрывание калитки энергии больше чем в емкость накачивает, то есть он стандартную термодинамику не нарушает. В теории информации появился демон способный работать с сохранением термодинамической энтропии, но при этом он должен записывать параметры всех молекул, и значит как только у него кончится память и ему придется стирать старые записи тут же возникнет рост энтропии. А память таки кончится. Но если вместо записи использовать расчет(теорию) то можно в конечной памяти разместить бесконечный объем данных, то есть в каждый конкретный момент количество данных конечно, но при бексонечном времени получаем бесконечный поток данных. Так понятнее?

[Дж. Тайсаев]

Спасибо! Теперь понял. Но ведь есть множество задач, которые имеют дискретное число конечных решений. Там то и надо всего то, распознать к какому типу относится воздействие и выбрать наилучший вариант из имеющегося конечного числа решений. И зачем записывать параметры всех молекул, распознал необходимую в данный момент и выдал ответ. Кажется это ко второму варианту подходит.

[Elusive Jones]

не, так не пойдет, если распознал когда уже подлетела, то чем быстрее молекула, тем быстрее надо калитку открывать. Как говорится поздно пить боржоми когда почки отвалились. С конечным числом решений особых проблем нет, обычный компьютер вполне справляется, ну точнее говоря даже не с конечным, а с бесконечно счетным. Проблема то в том, что разум умудряется выбрать вариант из бесконечно множества с мощностью континуума... по крайней мере нам так кажется... а в континуме один вариант это множество меры нуль, то есть вероятность не приблизительно, а точно равна нулю. Ну что то типа дилемы буриданого осла, если варианты совершенно одинаковые то действуя по строгому алгоритму сдохнешь с голоду.

[Дж. Тайсаев]

ну дилемму Буриданова осла любой начинающий программист за раз решит

[Elusive Jones]

это если програмист о ней знает. А если он программируя осла забыл прописать что делать когда L=R, то когда осел в такой ситуации окажется...

[AdmiralHood]

ить... ладно, тоже повторю. Вы взяли некоторый набор аксиом, вывели на основании именно этого набора ряд теорем и продемонстрировали как применить эти теоремы к некоторой части наблюдаемых процессов, остановившись правда почему то на 3К... и почему то описывая органику только одним параметром - массой.

З К я выбрал по одной простой причине. Это температура равновесного излучения Вселенной, она же средняя температура межзвёздного вещества, если его не греет излучение близлежащей звезды. Любое излучение в конце концов поглощается частицей с такой температурой и переизлучается в виде равновесного излучения.

Органику я описываю только массой по другой простой причине. Для данного конкретного вещества энергия, необходимая на его синтез из простых компонентов (а также уменьшение структурной энтропии, получающееся при синтезе), пропорциональны массе. Конечно, вещества бывают разные и пропорции, в которых разные вещества находятся в разных живых организьмах, могут быть разными. Но я думаю, что не будет большой ошибкой учитывать некую среднюю по биосфере энергию и энтропию на килограмм массы органики. Поэтому качественно вывод, который я сделал в предыдущей реплике, остаётся справедливым – когда биосфера прекращает экспансию и биомасса стабилизируется, биосфера прекращает «поглощать энтропию».

Теперь возьмите другой набор аксиом, заменив аксиому о необходимости установления терморавновесия аксиомой о необходимости сохранения энтропии, тогда получите другой ряд теорем, среди которых будет теорема о необходимости существования источника отрицательной энтропии, и Вам придется искать среди наблюдаемых процессов подходящего кандидата.

Если в моей системе аксиом появится аксиома о сохранении энтропии, тотчас же из неё воспоследует какая-нибудь не адекватная реальности дребедень. Например, закон сохранения энергии перестанет действовать. Для математики это нормально. Математика в общем случае никак не связана с реальностью, можно взять любые понравившиеся аксиомы и пользуясь правилами вывода навыводить разные теоремы.

Вопрос о том, как эти теоремы соответствуют реальности, вообще не стоит. Единственный критерий правильности математической теории – это правильное применение правил вывода при доказательстве теорем. Например, Лобачевский, нимало не терзаясь какими-то комплексами, заменил аксиому паралельных прямой её противоположностью. Получил непротиворечивую теорию. Нормалёк, честь ему и хвала. Только когда я начну выбирать  геометрию для решения конкретной физической задачи, я выберу старую добрую геометрию Евклида, потому что геометрия Лобачевского не адекватна моей конкретной ситуации.

Вот такие дела. В физике совсем другой критерий истинности – соответствие реальности.  Руководствуясь этим принципом, я подбираю нужную мне математику. Теория, в которой энтропия сохраняется, мне не подходит, потому что в реальных процессах, которые я наблюдаю, энтропия всегда увеличивается.

[AdmiralHood]

А как же с "демонами Максвелла"? Чем больше их в системе, тем выше возможность роста неравновесности, то есть уменьшения энтропии.

Поскольку г-н Elusive Jones осветил теоретические аспекты проблемы, добавлю немного лирики.

Когда-то в юности я работал в лаборатории микроэлектроники и мне для каких-то нужд понадобилась диффузионная печка на температуру 1200 К, каковую я тут же слабал из железного ящика, трубы из кварцевого стекла, нихромовых спиралей и асбестового теплоизолятора. И вот, я включил печку в розетку и через полчаса взглянул внутрь. Это был шок! Я ничего не увидел!

Все внутренности печки светились ровным оранжевым светом. Не было видно ни спиралей, ни неоднородностей стекла, ни кусков изолятора.

Вот тогда я понял, что халявы не бывает. Демон Максвелла, находящийся в термодинамически равновесной среде тоже ничего бы не увидел. Он не смог бы «на глаз», как мент на дороге, определить скорость пролетающего мимо объекта. Для этого ему бы понадобилась какая-нибудь техника, например, ментовский доплеровский радар, который, как водится, будет жрать энергию и сделает деятельность демона энергетически нерентабельной.

Интересно об этом написано у Фейнмана в его известных лекциях по физике. У него там демон заменён механическим устройством - дверцей с пружинкой. Молекулы большой энергии, стукаясь в дверцу, будут её открывать и пролетать в соседний отсек, а медленные молекулы не смогут. При этом он показывает, что энергия, необходимая на таран и открывание дверцы сводит на нет энергетический выигрыш. Кроме того, сама дверца, являясь термодинамическим объектом, время от времени под действием тепловых флюктуаций будет открываться сама по себе, пропуская всех, кому не лень.

[AdmiralHood]

"Имеющий уши - да услышит, имеющий глаза - да увидит".

«Имеющий уши - да услышит, имеющий лапшу - да повесит»
«Имеющий память, да вспомянет, имеющему глаз - да вон его»
:~)
Это былъ тiпа юмаръ

[AdmiralHood]

ну дилемму Буриданова осла любой начинающий программист за раз решит

Как говорил один мой знакомый физик
- Из двух абсолютно одинаковых рюмок коньяка я всегда выбираю ту, которая помечена цифрой 8.
- А если ни одна не помечена цифрой 8?
- Это невозможно. Наливай, я тебе покажу!
На этом разговор заканчивался, поскольку никто не собирался на халяву поить этого бездельника коньяком.

[novice]

Иными словами, каждые 600 Дж энергии, запасённые в виде органики, уменьшают конечную энтропию на 198 Дж/К.

Но это не потому, что живое поглощает энтропию. Это потому что живое не даёт части энергии пройти весь путь до конца и увеличить энтропию по полной.

Абсолютно с Вами согласен. Живое не поглощает энтропию, а уменьшает ее увеличение.

1)  Величина «поглощённой энтропии» пропорциональна массе синтезированной органики. Как только масса биосферы стабилизируется, биосфера перестаёт «поглощать энтропию».

Если принять, что сложность биосферы постоянна, то да. Если при неизменной массе биосфера будет усложняться, появится dSс>0 (из приведенной выше формулы dS = dQ/T – dSс). При неизменной массе живая природа имеет склонность усложняться, соответственно даже в стабильном состоянии будет потребляться энергия.  Мне трудно оценить, насколько велика эта составляющая. Как энтропия может только нарастать в реально идущих процессах, так живая система в стабильном виде может только структурно изменяться (усложняться). Мы говорим о значимых интервалах, понимая, что возможны некоторые колебания в скорости изменения.

2)  Точно так же надолго запасать большие объёмы энергии может и неживая материя. Например, вода испаряется теплом солнца с уровня моря, потом выпадает дождём в горах и стекает в горное озеро. Вода в этом озере – запас потенциальной механической энергии. Принципиально он ничем не отличается от запаса энергии в виде органики.

Вы правы, конечно. Точно так же солнце нагревает землю, химические реакции (метаболизм растений) создают запасы органики. Если рассматривать живые организмы как супер-сложные машины, разницы не будет никакой. На мой взгляд, это принципиальная ошибка.
Физические процессы, происходящие в реальности, увеличивают энтропию. Иначе они не происходят или имеют дополнительный источник энергии.
Живые системы с течением времени усложняются, при той же биомассе структурно более дифференцируясь. Иначе они упрощаются (деградируют) или вымирают, исчерпав ресурсы. Такие системы называют тупиковыми ветвями эволюции. В любом случае они потребляют энергию от внешнего источника, но только в случае усложнения живые системы можно рассматривать как некий способ замедления роста энтропии. Формула из Вашего примера № 3 может быть записана как:
dS = (dQ/Tз – dQ/Tc) + (dQ'/T0 – dQ'/Tз)-dSс

[Elusive Jones]

... Например, Лобачевский, нимало не терзаясь какими-то комплексами, заменил аксиому паралельных прямой её противоположностью. Получил непротиворечивую теорию. Нормалёк, честь ему и хвала. Только когда я начну выбирать  геометрию для решения конкретной физической задачи, я выберу старую добрую геометрию Евклида, потому что геометрия Лобачевского не адекватна моей конкретной ситуации.

угу. А потом Эйнштейн без всяких комплексов взял и применил это безобразие в физике. А потом запустили систему GPS, в которой пришлось ввести и поправки СТО, и поправки ОТО, чтобы она заработала.

Я ж Вам сразу сказал, если считаете увеличение энтропии аксиомой - так и скажите. А то у Вас получается как в том Ералаше, когда аксиому паралельности прямых доказывали рисуя мелом линии.


насчет 3К и однопараметрической биосферы... вот Вам альтернативное описание:

Облако 3К кондесируется в звезду, которая начинает греть планету, до тех пор пока на ней не появится дядя Вася. Потом звезда коллапсирует в черную дыру. Потом дядя Вася консервным ножом вспарывает горизонт событий, устраивая небольшой бигбэн, и возникает новое облако 3К. Вся эта возня происходит на фоне изменения метрики пространства, до контроля которой у дяди Васи пока не доходят руки.

[novice]

« Жизнь - это та организация, которую мир создал для борьбы против обесценения энергии »

Т.е., по Ауэрбаху, неживая природа обесценивает энергию, а живая - противостоит этому.

По поводу эктропизма Биосферы Земли против энтропизма Вселенной даже спорить не хочу.

Согласен с Вами, что это, скорее, поэтическое преувеличение. Но это не мной написано, а Ауэрбахом
Суть спора в том, что живые системы нельзя рассматривать, как неживые. Роботов сконструировал, запрограммировал, и они будут стабильно воспроизводить нужную биомассу. Для систем живых организмов "стабильность" - это развитие, усложнение. Как велосипед, устойчив, пока едет. Структура будет усложняться, возможно, именно это Ауэрбах имел в виду. Что-то вроде "усложнение организации - уменьшение роста энтропии".