Информационный Завет. Основы. Футурологическое исследование. Роман Александрович Бабкин
Читать онлайн книгу.
в XIX веке.
Однако Вебер не добился бы успеха, если не сотрудничал с гениальным учёным Иоганном Гауссом (Johann Gauss). Его математические работы оценивались и тогда, и сейчас чрезвычайно высоко. Гаусса назвали Mathematicorum Princeps, «Принцем математики»1.
Математические теории и практика информационных технологий связаны неразрывно. Математика помогает прояснить сущность информации и позволяет регулировать информационный обмен. Технические устройства предоставляют вычислительные мощности для математических расчётов.
Желающим преуспеть в наши дни следует оставить навсегда пренебрежительное отношение к математике. Отказаться от сладкого бремени математического невежества. Знанием таблицы умножения и теоремы Пифагора отделаться, увы, не удастся. Придётся вникнуть, скажем, в комплексные числа и теорию хаоса.
В информационном обществе мало знать, что гаечные ключи существуют и их где-то можно достать. Надо представлять, как они выглядят и как именно применяются.
Дерзайте, и, возможно, именно вам суждено преобразиться, став новыми «математическими принцами».
Демон Максвелла
Учёные любят парадоксы. Это не игра на публику, а способ решить актуальную научную проблему. Не все научные парадоксы разгаданы, но в тех случаях, когда это удаётся, человечество делает ещё один шаг по пути познания.
В 1867 году физик и математик Джеймс Максвелл (James Maxwell) предложил знаменитый мысленный эксперимент с «демоном».
Допустим, резервуар наполнен газом, молекулы которого друг с другом не взаимодействуют. Тогда, согласно Второму началу термодинамики, следует ожидать, что более горячие молекулы со временем мигрируют в менее нагретую часть резервуара, и установится тепловое равновесие.
Однако, по мысли Максвелла, если в резервуаре окажется некий хитрый механизм или таинственное существо (тот самый демон), то всё пойдёт не так. Более того: случится нечто противоположное. Демон (исключительно из присущего ему от рождения вредного характера) начнёт сортировать пролетающие мимо молекулы. Горячие отправит к таким же горячим, а холодные – к холодным. В результате одна половина резервуара со временем будет нагреваться, а другая – охлаждаться. Очевидно, Второе начало термодинамики (фундаментальный закон Природы, как-никак) нарушается22.
Что хотел показать Максвелл этим парадоксом? Он привлёк внимание к вероятностной природе теплового обмена. Никакого демона, конечно, нет, зато есть вероятность того, что горячие молекулы соберутся в одной половине резервуара, а холодные – в другой. Расчёты показывают, что она ничтожна мала, но не является нулевой. Раз так – значит, вредный демон может существовать и нарушать законы мироздания.
Парадокс потребовал значительного интеллектуального напряжения. Лишь спустя 62 года он был успешно объяснен физиком Лео Силардом (Leo Szilard). Ключ к объяснению состоит