Субстанція, енергія та інформація як складові сучасної наукової картини світу, яка розвивається. Системи, що самоорганізуються
В сучасній науці та сучасній філософії науки затвердився iнший погляд на цю проблему. Згiдно з ним iмовiрнiсть є об'єктивною онтологiчною характеристикою тих чи iнших станiв та систем. Точніше буде сказати, що на відміну від класичної науки об'єктивна реальність має не два, а три базисних атрибута (форми): до субстанцiї (речовини у класичній науці) і енергії додається інформація, яка таким чином, набуває об’єктивний зміст.
Ймовірність в математиці є просто математичним поняттям, що визначається як «числова характеристика мiри можливостi настання якої-небудь вiдповiдної подiї в тих чи iнших вiдповiдних, здатих повторюватися необмежене число разiв умовах» [45, с. 118]. Вона дорiвнює вiдношенню кiлькостi випадкiв настання вiдповiдної подiї до загальної кiлькостi випадкiв. Це так званий класичний операцiйний спосiб визначення ймовiрностi. Однак, якщо пiдкинути монету певну кiлькiсть разів, то виявиться, що вiдношення випадкiв випадiння тiєї чи iншої сторони насправдi трохи вiдрiзняється вiд 1/2. Воно буде тим ближче до даного значення, чим бiльшою буде кiлькiсть випадкiв. 1/2 буде тiльки тодi, коли число випадкiв буде безкінечним, що робить дане операцiйне визначення непридатним. Iснує також iнше статистичне операцiйне визначення ймовiрностi, де вона визначається через частоту настання тiєї чи iншої подiї, якщо загальна кiлькiсть випадкiв буде досить великою.
Поняття ймовiрностi є ключовим у теорiї ймовiрностей i статистичного аналiзу, якi широко використовуються в самих рiзних галузях природничих i гуманiтарних наук. Ймовiрнiсть вiдображає собою одну iз загальних властивостей великих сукупностей, але нiяк не окремих об'єктiв. Тому для загального статистичного розподiлу результатiв цiлком байдуже, детермiнiстичнi чи iндетермiнiстичнi закони керують поведiнкою окремих об'єктiв. Саме це дозволяє використовувати данi методи в таких несхожих науках, як фiзика, бiологiя, економiчнi науки тощо. Що ж стосується суб'єктивних аспектiв проблеми, то слiд зазначити, що iснує вплив суб'єктивних факторiв на об'єктивнi явища й ситуацiї, i цей вплив носить iнформацiйний характер. Звичайно його називають зворотнiм зв'язком. Зворотнiй зв'язок не обов'язково пов'язаний з впливом саме суб'єктивних факторiв, це можуть бути цiлком об'єктивнi матерiальнi фактори на кшталт тих, якi використовуються в кiбернетицi й електротехнiцi, на яких заснована робота напiвпроводникових i лампових дiодiв, усякого роду запобiжникiв тощо. Тобто коли, примiром, напруга досягає якогось критичного значення, вiдбувається автоматичне (засноване на дiї самої напруги) вiдключення або переключення прибору. Це так званий негативний зворотнiй зв'язок – найпростiший вид зв'язку, що дiє за iнформацiйними принципами.
Інформація (лат. informatio – роз'яснення, виклад) – сукупнiсть якихось знань, одне з ключових понять кiбернетики; слово «iнформацiя» спорiднене слову «форма».
Iнформацiя є фундаментальним складником будiвельного матерiалу Всесвiту пiсля матерiїчи субстанцiї i є таким же об'єктивним фактором, як i вони.
+++ Найбільш адекватним способом дати визначення категорії «інформація» як атрибуту об'єктивної реальності можна операційним шляхом. Уявімо собі два взаємозалежних об'єкта - S (джерело, передавач) R (приймач). Джерело S існує в декількох станах, причому кожному стану Si джерела відповідає з певною ймовірністю P стан Rj приймача. При цьому відповідність Si-Rj не можна однозначно вивести з властивостей середовища, що зв'язує ці два об'єкти. Таким чином, знаючи стан об'єкта S, можна з певною ймовірністю передбачити, в якому стані знаходиться об'єкт R. Можна сказати, що між цими об'єктами здійснюється перенесення інформації, через матеріальне середовище,що їх сполучає (канал інформації). Правила відповідності між станами Si-Rj є інформаційним кодом (мовою). Кількість інформації (H) може бути розраховане за формулою Шеннона
H = - ΣPilog2Pi
Саме завдяки місцю інформації в сучасній науковій картині світу прорахування всiх майбутнiх i минулих станiв Всесвiту, виходячи з початкових умов в один якийсь момент часу, є неможливим, оскiльки воно суперечило б другому началу термодинамiки, згiдно з яким ентропiя (мiра хаотичностi) замкнутої системи може тiльки збiльшуватися. В принципi, вона може i зменшуватися, але це супроводжується витрачанням внутрiшньої й зовнiшньої енергiї. Лапласiвському демону знадобилася б енергiя, що за своїм порядком дорiвнювала усiй енергiї Всесвiту. Тобто вирахувати всi стани детермiнiстичного Всесвiту неможливо, а раз так, то сам детермiнiзм зависає в повiтрi, перетворюючись усього лише на таку собi гiпотезу ad hoc. Збiльшення й максимум ентропiї (хаотичностi) означає рiвномiрний перерозподiл матерiї по всьому просторi й зникнення будь-яких структурних особливостей. Тобто закон збiльшення ентропiї означає теплову смерть Всесвiту.
Дана гiпотеза була розповсюджена в кiнцi XIX – на початку ХХ столiття, а пiзнiше була вiдкинута, оскiльки, як було визнано, наш Всесвiт не є замкнутою системою, й друге начало термодинамiки для нього не дiє. Взагалi в нашому Всесвiтi є безлiч явищ, що суперечать другому началу. Це всi явища еволюцiї й самоорганiзацiї в живiй i неживiй природi.
Визнання Всесвiту вiдкритою нерiвноважною системою вiдкриває цiлу низку перспектив для подальшого розвитку науки, зокрема такої її областi, як синергетика, або наука про нерiвноважнi саморозвивальнi системи. Загалом процесами самоорганiзацiї й саморозвитку займається також кiбернетика. Рiзниця мiж кiбернетикою й синергетикою полягає в тому, що перша займається стiйкими, а друга нестiйкими (нерiвноважними) процесами. В основi однiєї й другої лежать iнформацiйнi процеси. Нерiвноважний характер систем, якими займається синергетика, передбачає можливiсть не тiльки негативного (заборончого), але й позитивного (такого, що сам призводить до якихось нових результатiв) зворотного зв'язку. Саме позитивнi зворотнi зв'язки роблять можливими процеси самоорганiзацiї, еволюцiї, появи нових непередбачуваних властивостей, якi неможливо пояснити, виходячи з класичної теорiї ймовiрностей. Адже й насправдi важко уявити, що все рiзноманiття форм живої й неживої природи виникло стихiйно в результатi хаотичних процесiв. Це все одно, що уявити, нiби внаслiдок пiщаної бурi в пустелi утворився сучасний лiтак з усiм електронним та iншим технiчним обладнанням. Тобто чисто теоретично таке уявити можна, але ймовiрнiсть цього буде дорiвнювати нулю (згiдно з усе тим же другим началом термодинамiки). Данi протирiччя легко розв'язуються в рамках синергетики. В нiй, на противагу ентропiї, вводиться поняття негентропiї (мiри впорядкованостi), що має мiсце в нерiвноважних системах. Вираженням негентропiї є iнформацiя, що не пiдпорядковується другому началу термодинамiки. В рiвноважнiй системi всi елементи цiєї системи нiби «сплять», знаходячись у станi рiвноваги один з одним. Коли (внаслiдок вiдкритостi) починається зовнiшня дiя на дану систему, й рiвновага порушується, цi елементи нiби «пробуджуються», стаючи чутливими до зовнiшнiх дiй i впливiв. Система починає поводити себе так, начебто кожна з її частинок «знає», що робить iнша. В результатi мiж частинками виникають кореляцiї, й встановлюється когерентний зв'язок. У результатi формується й еволюцiонує в напрямку подальшого ускладнення й урiзноманiтнення структура цiєї системи. Система стає нестiйкою й може iснувати лише за рахунок мiнливої рiвноваги з оточуючим середовищем. Мiнливiсть i призводить до подальшої еволюцiї й структурного ускладнення. Пiд таку загальну схему пiдпадають усi самонавчальні системи вiд систем нерiвноважної термодинамiки до бiоценотичних, суспiльних та iнших систем.
Розвиток свiдомостi, культури, економiки, цивiлiзацiї вiдбувається за законами синергетики й супроводжується наростанням негентропiї, тобто структурованостi й багатоманiтностi. Так, культура розвивається шляхом все бiльшої диференцiацiї, а не унiфiкацiї, як змальовуюють деякi футурологiчнi прогнози. Розвиток i взаємозбагачення (замiсть злиття) нацiональних культур, диференцiацiя суспiльства за стилем життя й уподобаннями – все це прояви самоорганiзацiї, що вiдбувається за синергетичними принципами. Соцiалiстичнi iдеї не мають пiд собою жодного ґрунту, оскiльки пiдривають i знищують самоорганiзацiйнi пiдвалини людського життя. Неодмiнним наслiдком їх упровадження стає регрес i деградацiя суспiльства, культури, цивiлiзацiї [39; с. 18 – 26, 32 – 37].