Реферат: А. Барбараш

А. Барбараш


(Анатолий Никифорович БАРБАРАШ

E-mail: barbarash@farlep.net)




(Теории и гипотезы)

Новая редакция


Оглавление


От автора 2

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ 5

КОД И ЖИЗНЬ 5

1.1. Информация в мире Живого 5

1.2. Информация и сведения 8

1.3. Зачем Природе обозначение? 10

1.4. Что есть Жизнь? 12

1.5. Свойства Умной Материи 14

1.6. Преобразованная материя 16

1.7. Воздействия на вероятность событий 17

1.8. Эволюция и вероятность событий 19

1.9. Появление вида и уход со сцены 22

1.10. О векторе эволюции 30

1.11. „Рулевой механизм” эволюции 33



Предыдущий раздел


Последующий раздел


Общее оглавление


Посвящается светлой памяти

незабываемой

Анны Нерсесовны Барбараш

(урождённой Давидьян).


^ От автора

Дорогой Читатель!

Наука начинается с появления в чьей-то голове некоего вопроса. Иногда он касается непонятной стороны давно знакомого явления. Именно постановка вопроса, формулировка проблемы – первая ступень на пути к новому знанию. Дальше следует предположение, т.е. выдвижение гипотезы, способной хоть как-то ответить на поставленный вопрос. Затем – проверка гипотезы. Проверка выполняется разными способами, и часто оказывается наиболее трудоёмким этапом. Потом анализируются обнаруженные несоответствия, в гипотезу вносятся уточнения, или же выдвигается новая гипотеза.

Бытует мнение, что сочинение гипотез – простейшая часть научной работы. Но, вспомним, каким взлётом ума была догадка Архимеда о потере веса погружённого в жидкость тела, или как долго мир ждал несложной гипотезы Коперника о вращении Земли!

Античный философ Гераклит Эфесский, первым понявший, что „в одну реку нельзя войти дважды”, известен также удивительной гипотезой о Солнце. По его мнению, „Солнце каждый день новое”. Не в том смысле, что непрерывно изменяется его состояние, что с каждым днём меняется число пятен и т.п. Гераклит предполагал, что сегодняшнее Солнце вообще не имеет ничего общего со вчерашним. Он не мог представить себе, как Солнце могло бы за одну ночь проложить себе путь под землёй с запада на восток, и потому гипотеза о ежедневном возникновении нового Солнца представлялась ему наиболее реалистичной. А ведь оба – и Николай Коперник, и прозорливый диалектик Гераклит – жили до изобретения телескопа, т.е. видели один и тот же мир!

Развитие науки без анализа проблем и выдвижения гипотез – невозможно. Нынешняя наука достигла таких высот и проникла в столь сложные области знаний, что иногда даже трудно сформулировать встретившиеся противоречия. И уж совсем непросто отыскивать гипотезу, которая, в случае успеха, могла бы сразу снять все несоответствия в рассматриваемой области.

Если сравнить Незнаемое с таинственным лесом, то гипотеза – это луч света, направленный в самые дебри, в загадочную даль, куда только может проникнуть зрение. Настоящая книга предлагает Читателю комплекс взаимосвязанных гипотез по наиболее интригующим проблемам естествознания. Однако на гипотезах наука не останавливается. Когда в точках соприкосновения гипотезы с реальностью обнаруживается хорошее совпадение, мы говорим о возникновении новой теории. Это уже более высокий уровень, чем гипотеза, и в данной книге Читатель найдёт соответствующие примеры.

* * *

Одними из важнейших естественнонаучных вопросов явились вопросы о сущности Жизни, об отличии Живого от неживого, о возникновении в организмах, по ходу эволюции, принципиально новых свойств. Если же идти дальше, то нельзя не задержаться на загадке наследования анатомии многоклеточных организмов и на таинственном процессе мышления. Но логика исследований на этом не останавливается. Есть ли правда в многочисленных сообщениях о „летающих тарелках”? Почему об этом не пишут маститые учёные? Ведь их молчание, практически, перечёркивает все имеющиеся данные. Способна ли сегодняшняя наука разобраться в этой проблеме?

Анализ показал, что проблема НЛО очень „неудобна” для учёных – к ней нельзя применить отработанные веками методы исследований. НЛО нельзя поймать сачком и принести в лабораторию. Нельзя предугадать, где и когда они появятся, чтобы расположить приборы на местности. Над ними нельзя провести эксперимент. Нельзя повторить опыт в одинаковых условиях, чтобы набрать статистику и т.д. Возможно, этим и объясняется неприязнь крупных учёных к проблеме НЛО? С другой стороны, может быть, эта проблема прикрыта также системой засекречивания?

В арсенале науки удалось найти давний и хорошо отработанный метод исследований, обходящий перечисленные трудности. В основе метода – всё те же гипотезы. Выдвижение гипотезы позволяет перенести вопросы из одной сферы в другую, позволяет вместо лобового исследования труднейшей проблемы перейти к проверке следствий гипотезы. А это часто бывает проще. Больше того, иногда ответы на такие вопросы оказываются уже готовыми, хорошо известными в смежных науках.

Я взял за основу одну из распространённых гипотез. Если НЛО прилетают, но избегают контактов с нами, возможно, иные существа в прошлом как-то воздействовали на Землю и теперь следят за результатами? Стал искать – не отмечены ли наукой факты, сходные со следами воздействий внешнего Разума? Оказывается – да! Есть факты, которые можно расценить именно как следы мощного, целенаправленного внешнего воздействия на Землю миллиарды лет назад! Похоже, что кто-то подготовил условия для биологической эволюции и дал ей старт. Найденные сведения изложены в четвёртой части книги.

В таком свете стало ясно, что загадки Жизни выходят за пределы нашей планеты, и этого факта не обойти. В книге кратко изложены данные геологии, геофизики, космической техники, астрофизики и др., осветившие Жизнь во Вселенной с неожиданной стороны. Обнаружилось, что некоторые загадки Жизни берут начало в свойствах неживой материи, и для поиска разгадок нужно углубляться в общие тайны мироздания. Вершиной подобных загадок оказалось вечное движение материи, особенно ярко выраженное в живых организмах.

Если вечное движение – непременный атрибут всей материи, то для его обеспечения во Вселенной должен существовать неисчерпаемый источник энергии. Кроме того, в соответствии со вторым началом термодинамики, вечное движение материи требует наличия во Вселенной вечного холодильника, требует существования мощных антиэнтропийных процессов, уравновешивающих многократно доказанный рост энтропии и обесценивание энергии в нашем мире. В четвёртой части книги удалось конкретизировать тот „чёрный ящик”, внутри которого протекают удивительные антиэнтропийные процессы Вселенной, а также показать их вероятную природу.

Трудно надеяться, что область интересов каждого Читателя абсолютно совпадёт с поворотами тематики данной книги. Одного могут заинтересовать гены, кодирующие анатомию организма, другого – тайна мышления или загадка "медленных рецепторов", а третьего – возникновение земной жизни и устройство Вселенной. Поэтому, хотя книга рождалась как целостное исследование, Читателям совсем не обязательно усваивать разделы, далёкие от сферы их интересов. За небольшими исключениями, каждая часть книги понятна сама по себе, в отрыве от остального материала. Желательно лишь, чтобы Читатель не прошёл мимо первой части – о главном отличии Живой материи.

* * *

Неожиданные повороты тематики книги, если и могут вызвать удивление, то лишь потому, что современная наука раздроблена на узкие дисциплины. В явлениях же окружающего мира все аспекты сложно переплелись. По словам Андрея Везалия, Природа не разделена на факультеты, подобно нашим университетам. К сожалению, в сегодняшней раздробленной науке Природа отобразилась, как в разбитом зеркале – не целостной, а в виде множества разбежавшихся фрагментов, не складывающих единую картину, и оттого мало пригодных для решения сложных задач. Книга стремится вырваться из порочного круга узких дисциплин, она следует неочевидной логике последовательно возникающих вопросов. Она рассматривает наиболее общие проблемы естествознания, и уже по этой причине рамки узких дисциплин здесь отходят на второй план. Да и порядок рассмотрения загадок Природы не так уж важен. Важен их общий перечень.

Для узких специалистов такой подход, вероятно, затруднит чтение книги, но такая помеха – не помеха, если обладать достаточным кругозором и любознательностью. К сожалению, современные водопады информации пресыщают человеческую жажду знаний, отчего становится всё меньше людей, одержимых любознательностью. Особенно мощный поток низвергается на учёных и, как ни жаль, он может пресытить их скорее, чем других людей. Это стало одной из причин, заставивших меня отойти от тяжеловесного стиля русскоязычных научных работ и присоединиться к автору следующего высказывания.

„Здесь наиболее приемлема, пожалуй, форма так называемого научно-популярного изложения, частично усложнённая и математизированная. Не случайно так написаны некоторые новаторские работы мыслителей прошлого и нынешнего веков. Достаточно упомянуть А. Эйнштейна, П.А. Кропоткина, В.И. Вернадского, Э. Шредингера, О. Винера, П. Тейяра де Шардена … И если эти прекрасные и плодотворные традиции стали забываться, то не потому, что они плохи.” [Малиновский, 1990]

* * *

В той или иной форме, эта книга получила помощь многих людей, которых мне приятно искренне поблагодарить. Прежде всего, это мой Учитель – профессор Лев Фёдорович Артюшин. Нужно особо отметить Ольгу Антоновну и Василия Андреевича Буцко, которые изданием книги [Барбараш, 1998] мощно подтолкнули дальнейшую работу. Трудно переоценить значение долгих бесед с Анатолием Даниловичем Крисиловым и интенсивной электронной переписки с Александром Владимировичем Ющенко и Владимиром Васильевичем Андреевым. Большую помощь оказали мои бывшие сотрудники, и особенно – Сергей Владимирович Македон. Очень весома моральная поддержка доцента Нины Григорьевны Гандирук, заведующих кафедрами Одесского Национального и Одесского Медицинского Университетов, а также Одесской Академии Холода Валерия Дмитриевича Тараненко, Александра Викторовича Запорожченко, Сергея Константиновича Асланова, Анатолия Николаевича Фаддеева, Руслана Фёдоровича Макулькина, Валерия Тимофеевича Швеца, президента отделения Международной Академии Информатизации Людмилы Сергеевны Болотовой и ряда других учёных, которым я выражаю глубокую признательность.

Но особенно горячо я благодарю любимую, много потрудившуюся жену – Галину Павловну Гурину, чьё терпение в ходе работ над книгой не раз подвергалось тяжёлым испытаниям, и без поддержки которой этой книги просто не было бы.





^ ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

КОД И ЖИЗНЬ


1.1. Информация в мире Живого
Первым вопросом, с которого начинается биология как наука, является вопрос о сущности Жизни. Какое именно явление Природы мы называем Жизнью? Какие объекты называем живыми и какие – неживыми? Например, являются ли живыми вирусы? Какие специфичные свойства отличают живые объекты? Что должна изучать биология, как наука о живой материи, и что не относится к её ведению? При этом, естественно, всё решает лишь договорённость между учёными. При разных формулировках мир живой материи будет иметь разные границы, биологическая эволюция будет отсчитываться от разных стартовых точек.

Так вырисовалась первая фундаментальная проблема биологии. Но сразу подойти к ней не удаётся. Жизнь – удивительное явление, отчего и биология – удивительная наука. Приходится начинать, казалось бы, с вовсе небиологической стороны, которая, между тем, оказывается наиболее биологической из всех возможных.

* * *

Основная научная интрига ХХ столетия разыгралась вокруг информационных дисциплин – генетики и кибернетики. Эти дисциплины испытали на себе наибольшее противодействие, запреты, но в итоге именно они ознаменовали наиболее впечатляющие достижения науки на данном этапе и определили пути дальнейшего прогресса.

ХХ век привёл к невиданному расцвету информационных систем. Мир наводнили радиотехнические устройства, компьютеры, телевизионные системы, полиграфия, кинематограф и пр. Возникли разветвлённые и быстродействующие сети связи, спутники-ретрансляторы, процессорные системы, выполняющие миллиарды вычислений в секунду, мощные запоминающие устройства.

Но рядом с миром электроники осталась недостаточно осознанной, скрытой в тени неизмеримо более мощная информационная сфера, по сравнению с которой вся индустрия информации выглядит не более, чем детским мячиком возле земного шара. Речь идёт об информации внутри нас.

Гаплоидный1 (одинарный) набор хромосом человека содержит около 3·109 пар нуклеотидов [Сингер, Берг, 1998], что эквивалентно 0,006 терабитам информации. Ядро клетки имеет два таких набора, а в 1 мм3 нашего тела (если принять клетку за куб с ребром 21 мкм) содержится около 100000 клеток. Поэтому даже без остальных носителей информации (РНК, генов митохондрий и др.), плотность информации в нашем организме составляет около 1200 терабит/мм3.

Для сравнения – основная память современных персональных компьютеров (жёстких дисков или „винчестеров”) в среднем не более 1 терабита. Иначе говоря, для обеспечения нашей жизни Природе пришлось в каждом кубическом миллиметре тела создать только генетическую память, превышающую память 1200 компьютеров. А во всём организме человека – память около 1011 компьютеров (т.е. в сотни раз больше, чем существует компьютеров на Земле)!

Такая насыщенность информацией характерна не только для тела человека, но и для любой травинки или мушки. Какие же невообразимые объёмы информации наполняют живой мир вокруг нас! Горько сознавать, но древние китайцы, развивавшие учение об активных точках, меридианах и других информационных аспектах организмов, были ближе к пониманию этой особенности, чем большинство современных биологов.


Бесчисленное повторение в организме (например, у человека – триллионы раз) одинаковой генетической информации способно вызвать немалое удивление. Зачем живая Природа, славящаяся целесообразностью, допускает такое расточительство? Но оказывается, генетическая информация разных клеток организма одинакова лишь по последовательности нуклеотидов ДНК, и одинакова до перехода зародыша к стадии асинхронного деления. Дальше, по мере дифференцировки клеток, одинаковые последовательности нуклеотидов формируют в каждом новом типе клеток другую информационную систему, отличающуюся по пространственной конфигурации генома и, соответственно, по перечню работающих генов, по информационным связям генома с другими клетками.

Мало того, при одинаковом пространственном расположении генов в ядрах клеток одного типа происходит неодинаковое, индивидуализированное управление биохимическими процессами каждой клетки, потому что клетки находятся в разных точках организма, а это влияет на уровень активности конкретных генов. Таким образом, на базе одинаковой исходной информации живая материя создаёт, в виде клеточных ядер, множество локальных, по-разному действующих центров управления биохимическими процессами, которые и формируют сложную пространственную биохимическую картину особи. Подробнее об этом говорится во второй части книги.


* * *

Важнейшая роль информационного аспекта в мире живой материи предъявляет высокие требования собственно к определению понятия информации. Нынешние определения информации, как одной из важнейших категорий естествознания, не способны удовлетворить исследователя. Кроме того, что их много, и каждое подвергается критике, все они оказываются недостаточно чёткими.


Прочтём, например, такое определение: „Информация – (от лат. informatio – разъяснение, изложение), первоначально – сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств и т.д.); с середины 20 в. общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу сигналов от клетки к клетке, от организма к организму, … одно из основных понятий кибернетики.” [Советский … 1988]. Здесь информация мудро определена как сведения и сигналы, а о её сущности сообщено лишь, каким образом, откуда и куда она передаётся.


Основная слабость укоренившихся представлений об информации в том, что она трактуется слишком широко. Определение призвано очерчивать границы определяемого понятия, отделять его в нашем сознании от других понятий. Даже имея все требуемые формальные черты, определение является таковым лишь в той мере, в какой оно выполняет эту главную функцию. К сожалению, известные определения недостаточно строго выделяют информацию среди других категорий естествознания.

Сегодня информацию видят не только в электрических импульсах микросхем, в магнитных записях, книгах или других знаковых системах, но буквально во всём – от сочетаний кварков в элементарных частицах до расположения сверхскоплений галактик. Такую позицию, несколько утрируя, можно выразить словами „весь мир – сплошная информация”.

Информацию видят как в последовательности импульсов, несущей полезные сигналы, так и в шумовой помехе, возникающей в линии при неисправности, причём в помехе регистрируется даже большее количество информации, чем в наиполезнейшем сигнале! В такой широкой трактовке информации что-то явно неладно.

Излучение Черенкова – Вавилова показало, что глаз способен замечать отдельные кванты света. ^ Туннельный микроскоп позволил регистрировать изменения в строении молекул. Иными словами, сегодня можно получать сведения об отдельных элементарных частицах, об изменениях на уровне единичной молекулы и уж подавно – об объектах1 более крупного масштаба.

Получать от объекта возможно лишь то, чем он обладает. Значит, каждый объект (например, любое материальное тело), с сегодняшней точки зрения, обладает информацией. Но оказывается, что при сегодняшнем определении мы принципиально не можем узнать количество информации, содержащейся в объекте!

Физики уже давно столкнулись с неопределённостью в квантовой механике. Здесь оказалось, что пары так называемых дополнительных величин (координат и импульса частицы или протяжённости во времени некоторого процесса и его прироста энергии) принципиально не могут одновременно принимать точные значения. Произведение ошибок в каждой паре величин принципиально нельзя уменьшить ниже постоянной Планка. Но неопределённость, связанная с сегодняшней трактовкой информации, гораздо более серьёзна. В этом случае не удаётся установить даже возможный предел ошибки!

По массе объекта (от атома до галактики и далее) можно судить о суммарном содержании в нём вещества и энергии. В принципе, возможно (с учётом квантовомеханических ограничений) отдельно узнать количество потенциальной и кинетической энергии объекта, его электрический и магнитный заряд, количество нуклонов и электронов. Возможно количественное определение даже таких экзотических характеристик, как лептонный заряд, изотопический спин, странность, „очарование” и др. Вот только выяснить объём содержащейся в объекте информации, при существующей трактовке этой категории, невозможно! Невозможно потому, что новые уровни рассмотрения вещества дают новые порции информации о нём. Это понятно и не требует объяснений. Но, кроме того, количество информации зависит от техники измерений, что следует пояснить.

Точность оценки физических характеристик объектов неминуемо ограничивается возможностями приборной базы. Это – общий закон. Есть такая обусловленность и для информации. Но степень зависимости результатов от измерительной техники для физических характеристик и для информации принципиально различны.

Пусть, например, взвешиваются образцы массой около 1 кг на цифровых весах двух типов – с точностью 10 мг и 1 мг. Зарегистрированная величина массы может отличаться при разном типе весов на приемлемую погрешность 0,001%. Иное положение с информацией о массе, зависящей (как логарифм) от количества возможных дискретных результатов взвешивания, т.е. от степени неопределённости. В нашем случае количество возможных результатов отличается, в зависимости от типа весов, не на доли процента, а в 10 раз или на 900%, что делает оценку бессмысленной!

Получается, что количество информации, извлекаемой при любом эксперименте, зависит не от объекта измерений, в котором якобы содержится эта информация, а от точности измерительного прибора, не являющегося предметом исследований. Как же узнать количество информации, содержащейся в объекте?

Или другой пример. Спросим себя, какой объект должен содержать больше информации о массе – атом или галактика? Конечно, галактика – хотя бы потому, что она состоит из несчётного количества атомов. Реально же, масса галактики может быть определена с точностью не выше 5–10% и, следовательно, информация о массе составит 4–5 бит, а масса, скажем, атома гелия измерена с точностью более девяти десятичных знаков, чему соответствует объём информации около тридцати бит! Сплошная фантастика – атом содержит почти на порядок больше информации о массе, чем галактика! Здесь впору усомниться – а содержится ли вообще в атоме информация, и обладает ли информацией галактика? Не навязываем ли мы им эти характеристики?

А нельзя ли выйти из тупика, оценивая количество информации о массе при нормированной относительной точности взвешивания? Не тут-то было! При одинаковой относительной точности взвешивания все объекты, от атома до галактики, содержат одинаковое количество информации о массе! Это количество будет зависеть не от взвешиваемого тела, а от точности взвешивания, т.е. будет характеризовать совсем не тот объект, каким мы интересуемся! Такая оценка количества информации лишена смысла.

В результате, при сегодняшнем толковании сути информации, её количество в том или ином объекте, в отличие от остальных характеристик, принципиально неопределимо.

* * *

Другой причиной, толкающей к уточнению понятия информации, является её особая роль в мире живой материи. Важное отличие живой материи (от неживой) в том, что содержащаяся в ней генетическая информация выражена при помощи некоего кода, и это резко отделяет её от океана других сведений об объектах, конкретизирует, чётко обозначает объём и т.д., и т.п.

В генетической информации, как и вообще в закодированной информации, можно заметить явную предназначенность для какого-то использования. И, наоборот, в сведениях, существующих вне всяких кодов, никакой изначальной предназначенности увидеть не удаётся.

Действительно, информация, функционирующая в мире живой материи, разительно отличается от того, что сегодня называют информацией, скажем, в луче от далёкой звезды. Принятый телескопом луч принципиально не содержит никаких условных обозначений. Он не претерпел никакого специального кодирования. Луч света лишь непосредственно передаёт, несёт в себе характеристики далёкого небесного тела и пронизанного лучом космического пространства.

Таким образом, перед нами как бы два типа информации. Одна – сплошь заполняющая весь мир живой и неживой материи, неопределённая по объёму, не имеющая предназначения, не связанная с кодированием. Другая – существующая только в мире живой материи или возникшая благодаря живой материи, легко оцениваемая в количественном отношении, имеющая в каждом случае чёткое предназначение и, главное – всегда использующая ту или иную систему кодирования. Напрашивается вывод, что мир живой материи выработал для себя и использует в пределах своей досягаемости особый тип информации, резко отличающийся от всего, существующего в девственном мире неживой Природы. Главным отличием информации живого мира является использование кодирования. [Барбараш, 1999; 2001б]


^ 1.2. Информация и сведения
Целесообразно терминологически узаконить особенности информации в мире живой материи, признать фактическое разделение прежнего понятия информации на две части, одна из которых порождается только живой материей. При этом нельзя игнорировать уже сложившееся отношение к такой важной естественнонаучной и инженерной категории, какой сегодня стала информация.

Поскольку информация мира живой материи является наиболее полным (можно сказать – высшим) выражением этой категории, целесообразно именно за ней сохранить старое название – информация. Другой же класс можно назвать близкими по традиционному использованию словами – данные или сведения.

Не отрицая дискуссионности новой терминологии, предлагается реализовать такое нововведение на основе следующих формулировок [Барбараш, 2001б].


^ Данные (или сведения) – это отражение характеристик реальных объектов.


Информация – это закодированное обозначение реальных или воображаемых объектов или их характеристик.


Кодирование – это установление (системой кодирования-декодирования) определённого соответствия, из ряда возможных, между данными и их закодированными обозначениями, т.е. – превращение данных в информацию.


Можно заметить, что приведенное выше энциклопедическое определение информации тоже подразумевает кодированные данные.

В новой формулировке, устройства кодирования – это устройства, воспринимающие некие характеристики реальных объектов и формирующие на выходах соответствующие обозначения: электрический сигнал, потемнение фотослоя, запись на бумаге или др. Раньше такие устройства рассматривали как различного типа преобразователи – звука в электрические сигналы (микрофон), света в электрические сигналы (фотоэлемент), спектра излучения в запись на фотоплёнке (спектрограф), зарядов и размеров молекул смеси в двумерное распределение их обозначений (хроматограф) и множество других. На вход устройства кодирования поступают данные или сведения, а на его выходе впервые возникает соответствующая им информация (в её новом понимании).

Устройства декодирования – это устройства, использующие информацию для реализации обозначенного ею объекта. Например, такой биологический декодер, как („молекулярная машина”) рибосома, реализует информацию, заключённую в нити РНК, синтезируя на её основе определённые молекулы белка.

В новом понимании, системы кодирования-декодирования принципиально отличаются от существующих кодеров и декодеров, которые теперь правильнее называть устройствами перекодирования, так как на их входы обычно поступает уже ранее закодированная информация.

^ Всякое обозначение выполняется на основе некоторой системы обозначений. Именно систему обозначений и принято называть кодом. Данный текст написан с помощью системы обозначений звуков нашей речи буквами русского алфавита. Каждый алфавит тоже является кодом.

Новое определение систем кодирования-декодирования заставляет причислять к ним и нервные системы животных, вместе с органами чувств и эффекторами. На их входы поступают характеристики окружающих объектов, а на выходе может формироваться информация в виде соответствующих кодовых обозначений (звуков, жестов). Поскольку при обработке входных данных мозг человека способен генерировать и воображаемые (например, сильно абстрагированные) объекты, он может оказываться источником информации не только о реальных, но и о нереальных категориях (например, о воодушевлении, о профессионализме, о красоте).

* * *

Таким образом, различие между информацией и данными (сведениями) в том, что информация неотделима от кодирования, с чем не связаны данные (сведения). Последние же ограничены отражением свойств только реальных объектов, тогда как информация не имеет такого ограничения.

Данные или сведения, как правило, фигурируют в процессах контроля, измерений, восприятия. Данные или сведения могут относиться как к миру неживой, так и к миру живой материи, потому что оба этих мира содержат реальную составляющую (для мира неживой материи она является единственно возможной).

Но данные или сведения остаются самими собой только до тех пор, пока они не подверглись кодированию – после этого они превращаются в информацию. Количество полученной информации даёт косвенное представление об объёме сведений, подвергшихся кодированию. Как при старой трактовке информации принципиально неопределённым был объём информации, содержащейся в объекте, так теперь неопределимо количество информации, потенциально содержащейся в сведениях (данных) на входе устройства кодирования. Соответственно, неопределимо и количество данных или сведений, содержащихся в любом объекте, что можно признать одним из фундаментальных законов естествознания.

Информацию роднит с миром живой материи и то, что она, кроме реальных, способна описывать нереальные, воображаемые объекты – плоды деятельности Разума. Авторы романов описывают оттенки цветов привидений не хуже, чем минерологи фиксируют информацию об окраске вполне реальных камней. В отличие от этого, незакодированные сведения или данные всегда характеризуют лишь реально существующие объекты (живые или неживые) и могут быть получены только от них.


^ Информация, по её новому определению, не может возникать в мире неживой материи уже потому, что только живая материя вносит во Вселенную кодирование.

Кодом может быть названо только такое соответствие между оригиналом и обозначением, которое способно иметь разные варианты. Генетический код назван кодом, в частности, потому, что могли бы существовать и другие варианты соответствий между триплетами нуклеотидов и кодируемыми аминокислотами. Свойства молекул соли, например, нельзя считать кодом структуры её кристаллов уже потому, что для конкретной соли эти свойства принципиально не могут иметь других вариантов.

Обозначение закодированных данных может выглядеть по-разному – от последовательности нуклеотидов ДНК до многометровой надписи на склоне горы. Статичный, вещественный оригинал может иметь такое же вещественное обозначение, но может обозначаться и совершенно иным образом – в частности, неким динамическим процессом, например, силой тока. И наоборот. Могут разительно отличаться и оригиналы, имеющие близкие обозначения. Так CD может быть кодом сохранения прежнего состояния (т.е. отсутствия действий), а DC – командой о взрыве ядерного заряда.


Новое определение информации, отличающееся обязательным кодированием, имеет тот недостаток, что изменяет суть уже существующего и очень широко распространённого термина. Конечно, это создаёт терминологическое неудобство.

Альтернативой было бы сохранение за понятием „информация” старого содержания с одновременным введением двух новых терминов для обозначения частей, на которые оно теперь поделилось. Можно было бы назвать кодированную информацию данными, а не кодированную – сведениями. (Автор мысленно называл кодированную информацию прирученной, а не кодированную – не прирученной или дикой.)

Недостатком второго варианта стала бы необходимость заменить привычное слово „информация” в подавляющем большинстве его применений на термин „данные”, так как в подавляющем большинстве случаев мы сталкиваемся именно с кодированной информацией. Учитывая инерцию языка, „данные” могли бы так и не вытеснить „информацию”, отчего возник бы конфликт между принятым определением и практическим использованием термина.

В отличие от этого, предлагаемый вариант сохраняет терминологию для практиков без изменений (что очень важно), так как практики всегда имеют дело с закодированной информацией. Терминология изменится лишь для теоретиков, которые вправе предложить другие терминологические решения. Вероятно, новая терминология ещё будет обсуждаться. Для данной же книги нужен определённый вариант терминов. Автор принял названия, которые посчитал более жизненными.


^ 1.3. Зачем Природе обозначение?
Сложившаяся ситуация поднимает интереснейший вопрос. Живая материя не существует без информации, а информация – без обозначения. Почему же столь велика роль обозначения? Живая материя составляет некую часть Вселенной и выходит, что, не будучи обозначенной, эта часть Вселенной не способна существовать?! Для кого или для чего потребно обозначение – если не говорить о Боге?

Ответ очень любопытен и не содержит никакой мистики.

Код, по определению, должен допускать разные варианты построения. Если бы обозначение являлось точной копией обозначаемого объекта (оригинала), то оно было бы однозначным, безвариантным. Поэтому для существования кода принципиально необходимы какие-то отличия обозначения от оригинала. Обычно обозначения отличаются от обозначаемого объекта, уже начиная с элементов. Элементы обозначений, как правило, более удобны (чем элементы обозначаемого объекта) для хранения, передачи, копирования и других операций. Очень часто в большой группе сходных объектов используется какая-то одна удобная, стандартная система обозначений (например, алфавит). К такому приёму прибегают и человек, и Природа. Но, при обязательном отличии обозначений от оригиналов, между ними всегда сохраняется соответствие!

В этом и заключён смысл использования информации, смысл замены оригиналов обозначениями. Выигрыш от использования информации – как для Природы, так и для техники – в удобном отличии свойств обозначений от свойств оригиналов при сохранении принципиального соответствия между ними. Без выполнения этих двух требований замена оригиналов обозначениями была бы бесполезной, лишённой смысла.

Итак, достоинство информации в том, что, при существовании соответствия между оригиналом и его обозначением, последнее всегда чем-то удобнее оригинала (обычно – удобнее в хранении, передаче, математической обработке). Например, чертежи домны легче перевезти из одной страны в другую по сравнению с самой домной. Достоинство генетического кода проявляется, например, в его химической прочности – в истлевших останках мамонта бесполезно искать хорошо сохранившиеся белки, но часто их код можно установить по сохранившейся ДНК. Мы ещё не можем послать за пределы Солнечной системы человека, но уже отправили пластину с информацией о нём и т.д. Вот чем полезна информация, вот почему она так широко используется Природой и человеком.


Соответствие между оригиналом и его обозначением, как правило, бывает довольно сложным. Примером особенно сложного соответствия может служить секретная, шифрованная информация, которая, тем не менее, остаётся обозначением некоего оригинала. И тут главный выигрыш – в различии свойств оригинала и его зашифрованного обозначения, в данном случае – различие в степени защищённости тайны, защищённости от противника.


Особое значение имеет различие в размерах оригинала и его, как правило – более компактного, обозначения. Этим определяется экономное расходование вещества и энергии, ряд других практически важных достоинств обозначения.

Применительно к живой материи, различие в размерах оригинала и обозначения часто реализуется на основе использования принципа макропликации. Этот термин предложен С.В. Македоном для обозначения естественных процессов, в результате которых информация, зафиксированная на молекулярном уровне, реализуется в более крупном масштабе, например, из иных молекул, и принимает вид более крупных структур, вплоть до организма.


На низшем размерном уровне примером макропликации является синтез белковых агрегатов – микротрубочек, центриолей и др. – по информации, представленной в виде более компактной последовательности нуклеотидов ДНК. На высшем размерном уровне примером макропликации служит развитие крупного организма по информации, зафиксированной в геноме оплодотворённой яйцеклетки.


Макропликация и информация внутренне тесно связаны. В широком смысле, макропликация – это такой переход от обозначения к оригина