Студенты приветствую вас, сегодня мы продолжаем курс лекций, посвящённый планете Земля из Вселенной Err404. Как вам уже известно, на этой планете обнаружен феномен, который называется жизнь. Более того, на ней обнаружены существа, считающие себя разумными. Вы наверняка слышали много анекдотов про человеков (это их самоназвание). И в большинстве случае это не анекдоты, а действительно их реальные представления о вселенной. Вот об одном таком смешном, но очень важном для понимания мироздания, факте мы и поговорим на сегодняшней лекции.
Согласно мировоззрению человеков, они питаются материей, которую они называют пищей. При этом они обычные химические организмы, то есть никакими, кроме электромагнитных, взаимодействиями они не обладают. Нет у них хотя бы примитивных ядерных реакторов (сильное взаимодействие), не говоря уже о термоядерных (слабое взаимодействие), и ни на какое преобразования материи в энергию их организмы не способны. Более того, в последнее время, согласно исследованиям ХХ33ГГтрп и его сотрудников, человеки начали утверждать, что они питаются энергией, которую мерят в калориях. Это притом, что их вселенная изотропна и соответственно, всюду, кроме чёрных дыр, энергия сохраняется. Да-да, было бы смешно, если бы не было так грустно. Их самомнение не знает границ, они даже не понимают - чтобы питаться энергией в их метаболизме должна существовать хотя бы минимального размера чёрная дыра, вес который на 35 порядков превышает их собственный вес. У них даже есть специальные человеки, называемые диетологами, которые учат других как питаться. Представляете с чем приходится иметь дело исследователям так называемого разума человеков? Не каждый учёный выдержит столько чёрного юмора создателя этой вселенной. Тем не менее вопрос - чем же питаются эти забавные существа? - заинтересовал великого учёного АпошлиТТТ69 и о результатах его исследований и будет сегодняшняя лекция.
Так как человеки существа достаточно сложные и находятся на вершине пищевой цепочки своей планеты, рассмотрим простую модель на основе которой и попытаемся разобраться в их пищевых пристрастиях. Представим плоский мир, в котором есть квадратная капля, в которой находятся некоторое количество квадратных атомов и в которой живет водоросль, состоящая из тех же атомов. Все это изображено на картинке внизу (заранее приношу извинения за мои художественные способности).
Наречем водоросль именем Водоросль Боря или сокращённо ВБ (мне не известны причины, которыми пользовался профессор АпошлиТТТ69 при выборе этого имени, но должен признать что все Борисы, с которыми я знаком выглядят такими же упитанными, хотя и не всегда такими довольными).
На каплю сверху падает луч лазера, энергия которого рассеивается через остальные грани капли. Если фотон света попадает на свободный атом, то он или рассеивается или выбивает электрон, превращая атом в активный ион. Если фотон света попадает на Водоросль Борю, то он его поглощает и полученную энергию использует для своих нужд. А нужд у ВБ много. Чтобы выжить в этом квадратном мире, он должен поддерживать свою структуру неизменной. А это ой как не просто, то какая-нибудь молекула прицепится и попытается нарушить стройное тело ВБ, и приходится ей отдать электрон и тогда она отвалит. То какой-нибудь блуждающий ион отрывает атом и нужно присоединять новый и встраивать его в свою структуру. В общем жизнь ВБ, как и жизнь всех живых происходит в постоянных хлопотах.
Оставим ненадолго ВБ с его хлопотами и рассмотрим физику мира, в которой он живет. Возьмём пустую каплю, аналогичную обиталищу ВБ. Пространство в капле абсолютно симметричное и пустое, ни один участок не отличается от другого. Так как пространство изотропно нужно 0 байтов информации для ее описания. Поместим в произвольную точку пространства капли неподвижный атом.
Добавив атом, мы нарушили симметрию капли и создали информацию. Теперь, чтобы описать нашу каплю нам нужны два числа - координаты атома. Информация в системе стала равной 2 байтам (будем полагать что для каждого числа в нашей системе нужен один байт информации). Так как пространство капли двумерное нам понадобились 2 числа. В случае 3-мерного пространства нам нужно было бы соответственно 3 числа для описания возникшей асимметрии. Если мы добавим еще один атом, мы еще больше нарушим симметрию и для описания системы нам понадобятся дополнительные 2 байта информации. В итоге, если мы добавим 100 атомов, для описания системы нам нужны будут 200 байтов информации.
Если мы расположим атомы не хаотически, а симметричным узором, то для описания системы нам нужны будет много меньше информации: координаты первого атома и правила симметрии структуры и вместо 200 байтов для описания системы будет достаточно 4 байтов (2 координаты первого атома и два расстояния по осям до следующих атомов).
Нарушения симметрии порождают информацию и наоборот появление симметрии снижает информацию системы. Можно сказать, что нарушения симметрии и информация практически тождественные понятия. Чем менее симметричная картина, тем больше информации нужно для ее описания. И наоборот, чем более симметричная система, тем меньше информации она содержит. В пределе абсолютно симметричной системы мы получаем ноль информации.
Рассмотрим еще один вариант системы: представим, что атомы могут формировать квадратные кристаллы. Теперь вместо хаотически расположенных атомов у нас хаотически расположенные кристаллы. И если кристалл, как показано на рисунке, состоит из 9 атомов, то вместо 18 байтов нужно 5 ( две координаты начальной точки, угол поворота, и правила сборки граней кристалла). Что опять же приводит к снижению информации.
Для динамических систем, когда у нас имеется постоянный поток энергии, роль кристаллов выполняют живые системы. Они, так же как кристаллы, могут поддерживать своё существование в окружающей среде. И хотя их симметрия не настолько очевидная как пространственная симметрия кристаллов, она присутствует. Ведь у живых есть правила, по которым организована их внутренняя структура. И когда мы говорим Водоросль Боря, мы фактически подразумеваем правила, по которым он организован. Каждый раз, когда ВБ присоединяет очередной атом, он снижает информацию системы, ведь теперь у атома не произвольные координаты, а чёткое место в структуре. Все живые существа, включая человеков, поглощая пищу присоединяют новые атомы к своей структуре, создавая новые симметрии и снижая информацию.
Думаю, очевидно что данный процесс аналогичен процессу архивации данных, да в принципе таковым и является. Фактически, живые - это архиваторы реальности. И питаются они именно информацией, а не энергией или материей. Каждый раз, добавляя атом к своей структуре, они уничтожают информацию. Живые являются пожирателями информации в буквальном смысле этого слова.
Человеки, в отличии от ВБ, получают пищу в слишком структурированном малоинформативном и поэтому неудобоваримом для них виде . И чтобы ее потребить они добавляют в неё энергию: подогревают, режут на части, жуют тем самым увеличивая ее информативность. Когда говорят что пища высококалорийная или высокоэнергетичная - это означает, что информация плотно и симметрично упакована в соответствующий кусок материи. Но, чтобы ее переварить и усвоить, живые должны разделить ее на составляющие, до отдельных молекул. То есть увеличить информацию.
Человеки и другие живые есть часть пищевой цепочки преобразования информации. Всю биосферу можно рассматривать как единый динамический кристалл под названием жизнь. Этот зелёного цвета суперкристалл (основная масса живых это фотосинтезирующие клетки) покрывает всю планету тонкой плёнкой. На планете каждое мгновение меняются внешние условия. То дует ветер, то падает температура, среда постоянно меняет фазу: то она жидкая, то твёрдая или газообразная; то светит солнце, давая энергию с избытком, то поток энергии снижается, а то и вовсе прерывается. И вот в этой неспокойной среде существует суперкристалл жизни уже многие миллиарды лет. И смысл существования этого кристалла, его назначение - архивация информации, что он и делает все эти миллиарды лет. Зачем он это делает и в чем назначение этого суперкристалла мы не знаем, но исследования продолжаются.
Такая вот странная это штука - жизнь на планете земля.
P.S. Профессор АпошлиТТТ69 сказал мне что один из его младших сотрудников во время полевых исследований лингвистики человеков обнаружил что множественная форма слова человек не человеки, а люди. Можете себе представить? Два совершенно разных слова, никак друг с другом не связанных, образуют разные формы одного понятия. Не удивительно что от такого у молодого учёного случилось короткое замыкание и он до сих пор находится под наблюдением врачей. Это еще одно доказательство как опасна планета Земля и в особенности ее человеки. И как осторожно нужно проводить полевые исследования. Я абсолютно согласен с решением Совета Мудрецов начать изоляцию планеты добавлением пространства во вселенную, дабы предотвратить распространение этой ужасной инфекции под названием жизнь.