Negentropi

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 maj 2020; kontroller kräver 8 redigeringar .

Negentropi är en filosofisk och fysisk term som bildas genom att lägga till ett negativt prefix neg- (från latin  negativus - negativ) till begreppet entropi och beteckna dess motsats. I den mest allmänna meningen är det motsatt i betydelsen till entropi och betyder ett mått på systemets ordning och reda eller mängden tillgänglig energi i systemet [1] . Termen används ibland i fysik och matematik ( informationsteori , matematisk statistik ) för att hänvisa till kvantiteten matematiskt motsatt till entropi .

Ursprung

För första gången föreslogs begreppet "negativ entropi" 1943 av den österrikiske fysikern Erwin Schrödinger i sin populära bok "Vad är liv?". I den försökte han fortsätta sin kollega Niels Bohrs idéer om det djupa sambandet mellan fysiska och filosofiska lagar, enligt vilka den komplementaritetsprincip som formulerades av Niels Bohr kunde förena universell kunskap till en enkel förståelse av världens enhet.

Schrödinger skrev:

Jag skulle vilja påpeka att när jag fastställer innebörden av denna term (fysisk), måste jag börja diskussionen med termen "fri energi". Detta är ett mer korrekt begrepp i detta sammanhang. Men denna rent tekniska term visar sig språkligt sett ligga mycket nära det allmänna energibegreppet för den genomsnittliga läsaren som försöker förstå skillnaden mellan de två termerna.

Senare reducerade den amerikanske fysikern Leon Brillouin i sitt arbete "Scientific Uncertainty and Information" termen "negativ entropi" till negentropi och introducerade den i denna form med hjälp av negentropiprincipen för information i informationsteorin [2] . Erwin Schrödinger förklarar hur ett levande system exporterar entropi för att hålla sin egen entropi låg. Med hjälp av termen negentropi kunde han uttrycka sin idé kortfattat: ett levande system importerar negentropi för självbevarande:

En levande organism ökar kontinuerligt sin entropi, eller på annat sätt producerar positiv entropi, och närmar sig därmed det farliga tillståndet av maximal entropi, som är döden. Han kan undvika detta tillstånd, det vill säga förbli vid liv, endast genom att ständigt extrahera negativ entropi från sin omgivning. Negativ entropi är vad en organism livnär sig på. Eller, för att uttrycka det mindre paradoxalt, det som är väsentligt i ämnesomsättningen är att organismen lyckas befria sig från all entropi som den måste producera medan den lever.

I en enkel mening är entropi kaos , självförstörelse och självnedbrytning. Följaktligen är negentropi en rörelse mot ordning, mot systemets organisation. I förhållande till levande system: för att inte dö, kämpar ett levande system med det omgivande kaoset genom att organisera och ordna det senare, det vill säga genom att importera negentropi [3] . Detta förklarar beteendet hos självorganiserande system.

Synonymer

Albert Szent-Györgyi föreslog att man skulle ersätta termen negentropi med syntropi , en term som först föreslogs 1940 av den italienske matematikern Luigi Fantappier , som försökte kombinera de biologiska och fysiska världarna i sin teori.

I litteraturen om självorganiserande system används termerna extropi [4] och ektropi [5] [6] också för att beskriva denna process .

Informationsstrategi inom filosofi

Negentropi ur "informationssynpunkten" [7] är antonymen till begreppet entropi, det vill säga begreppet som "genetiskt" växer ur det. Därför kan negentropi endast betraktas baserat på entropi, det vill säga parallellt.

Som bekant introducerades begreppet entropi av Clausius (1859) inom termodynamiken . Sedan började astrofysikerna prata om " universums termiska död ", en slutsats om detta följde av termodynamikens andra lag och antagandet att universum är stängt som ett termodynamiskt system. Filosofer kunde inte annat än uppmärksamma förklaringskraften hos begreppet entropi, som uttrycktes i förmågan att betrakta alla processer som förekommer i världen som entropiska i termodynamisk mening, inklusive processer som är förknippade med mänsklig aktivitet i organisationen av det sociala livet. Till exempel skrev N. Berdyaev i artikeln "The Will to Life and the Will to Culture" (1923):

En intensiv vilja föds för "livet" självt, för utövandet av "livet", för kraften i "livet", för att njuta av "livet", för att behärska "livet". Och denna alltför intensiva vilja att "liva" förstör kulturen, för med sig kulturens död... Social entropi uppstår , kulturens kreativa energi skingras.

Hans samtida N. O. Lossky använder i sin artikel "Materia in the System of an Organic Worldview" (1923) begreppen entropi och ektropi (med hänvisning till fysikern F. Auerbachs artikel "Ectropism, or the Physical theory of life" ) för att försvara den filosofiska ståndpunkten, enligt vilken "materia härstammar från ett högre väsen, i stånd att förutom materia även producera andra typer av verklighet" . På grundval av detta menar Lossky att "entropins lag bör formuleras med en begränsning, nämligen med indikationen att den endast har betydelse för en livlös miljö" , eftersom livet motverkar ökningen av entropin.

Lossky skrev:

"Ektropism uppnås genom att en levande organism förvandlar kaotiska rörelser till ordnade, med en viss riktning . "

Således användes begreppen "entropi" och "ektropi" (i modernt klingande - negentropi) i filosofin i ett termodynamiskt sammanhang. När det gäller biologi passade den termodynamiska teoretiska apparaten "organiskt" in i de levandes energi i form av "biologins universella lag" ( Bauer , 1935), och E. Libbert formulerade definitionen av det levande i denna form:

Levande system är sådana system som självständigt kan upprätthålla och öka sin mycket höga grad av ordning i en miljö med lägre grad av ordning. Sådana processer är processer med negativ entropi (negentropiska processer).

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

där är sannolikheten för den e oberoende slumpmässiga händelsen från uppsättningen av möjliga tillstånd. Det kallas "entropin för en diskret informationskälla" eller "entropin för en finit ensemble" (V. I. Dmitriev) (se artikeln Informationsentropi ). Vad som ligger bakom denna formel, med hänvisning till "ett mått på friheten för någon (eller vilket system som helst) för att isolera ett meddelande" (enligt L.R. Graham ), sammanföll fram till multiplikation med en konstant med den matematiska beskrivningen av termodynamiskt entropisystem föreslagit av Boltzmann :

L.R. Graham noterade:

Vissa forskare ansåg att de potentiella tillämpningarna av detta sammanträffande var enorma. Möjligheten av någon analogi eller till och med strukturell sammanträffande av entropi och information orsakade livliga diskussioner bland fysiker, filosofer och ingenjörer i många länder.

Hur diskussionerna om dessa frågor ägde rum i Sovjetunionen, beskrev Lauren R. Graham ganska utförligt i sin bok Natural Science, Philosophy and the Sciences of Human Behavior in the Soviet Union. I slutet av kapitel VIII i sin bok noterade Graham att förväntningarna på ett konceptuellt genombrott i korsningen mellan termodynamisk och informationsentropi inte förverkligades, och "nedgången i intresse runt om i världen för cybernetik som ett konceptuellt schema föll precis vid tid då datorer blev oerhört nödvändiga för affärsverksamhet, industriell och militär verksamhet” (1991).

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Vetenskaplig osäkerhet och information, 1966 , sid. 25.
  2. ↑ Vetenskaplig osäkerhet och information, 1966 , sid. 34.
  3. ↑ Schrödinger, Erwin . Vad är liv - den fysiska aspekten av den levande cellen. — Cambridge University Press, 1944.
  4. ↑ Extropia Arkiverad 2 augusti 2014 på Wayback Machine // wikiScience
  5. ↑ Ectropia Arkiverad 9 april 2010 på Wayback Machine // wikiScience
  6. ↑ Ectropia // Ordbok över synonymer
  7. ↑ "Ny" filosofi för hobbyister . Hämtad 5 mars 2013. Arkiverad från originalet 27 december 2013.

Länkar

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk