В процессе знакомства с квантовой физикой и при попытках дойти до самой сути строения вещества упираешься в непонимание. Ученые пока не могут утверждать из чего именно состоит материя. Да, гипотезы существуют, совершаются важные открытия и проводятся работы, но все это в итоге имеет множество противоречий.
Долгое время логика была простой - мы измельчим материю до такого состояния, что увидим её составные детали. Как моделька, собранная из Лего, состоит из единичных объектов, так и материал будет состоять, например, из атомов. Но процесс затянулся и субатомных частиц нашли великое множество. Где-то тут появилась версия, что на самом деле основой любой материи является информация.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/e81/4b3/865/e814b386588494c3c0011d5d4c7193b5.png)
Сразу возникает множество вопросов. Если материя - это информация, то чем с физической точки зрения является сама "информация"? Это ещё один вид "особого рода материи"? Или если это как запись в табличке о свойствах того или иного вещества, то чем является сама база данных? Не получается ли так, что пространство-время - эквивалент рабочей среды для разработки?
Если попробовать притянуть физическое понимание информации к основам информатики, то можно встретить разные забавные эффекты.
Например, точное взвешивание флэшки с данными позволяет обнаружить физический вес записанной на ней информации. Это, в общем-то, легко объяснимо даже с точки зрения классической физики и знания материаловедения. Записанные данные не что иное, как электроны. И вы сейчас можете конечно сказать, что и природа электрона мало кому понятна - то ли он частица, то ли он волна, то ли его вообще нет. Относительно недавно выяснилось ещё и что электрон всё-таки сферический. Это окончательно ломает логику. Но материаловедение вполне вменяемо научилось использовать стандартную теорию для исчерпывающего описания таких процессов без более глубокого понимания природы частицы. Факт остаётся фактом.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/336/f56/c2f/336f56c2f4cf61bff2d0d601d42fb447.png)
Получается, что информацию можно связать с физикой по принципу подобия. То есть, условно говоря, 1 электрон = 1 биту информации. Это не объясняет физическую суть информации. С чем тогда будет связана информация на уровне строения материи?
Следующий интересный момент - выделение тепла при удалении информации. Рольф Ландауэр из IBM предположил, что такое явление возможно. Но в то время мощности информационных систем не позволяли работать с ощутимым количеством информации. Выделение тепла не было значительным. Не так давно этот факт подтвердился, поскольку современные компьютеры обрабатывают огромные массивы данных и замерить тепловой эффект не так сложно.
И тут возможны несколько вариантов:
Электроны "тёрлись" о структуру и разогрели систему. Это совсем древняя версия и вряд ли это имеет место.
Выполняется закон сохранения, а информация есть материя. Поэтому, работает знаменитая эквивалентность массы и энергии. При уничтожении информации выделяется тепло. Вот только...Что это за материя?
Ещё Стивен Хокинг рассказывал об интересной гипотезе, по которой информация исчезает в черных дырах. Это явление даже получило название парадокс Хокинга. В какой-то мере оно сравнивает информацию с материей. Вот только что физик понимал под информацией? Ведь есть ещё и излучение Хокинга, которое представляет собой излучение чёрной дырой частичек.
Стандартная (школьно-институтская) физика вопроса сущности информации почти не касается. Она лишь устанавливает связь между информацией и энтропией. Чем больше информации о системе, тем меньше, как это водится энтропия. "Материя информации" тут опять за кадром. Если рассматривать наше пространство как матрицу плотности то выходит, что любая молекула = записи в системе. Утрировано получается, что есть некоторый объект из материи (чем бы она не была) и есть таблица с его свойствами. Чем больше ячеек таблицы свойств заполнено, тем меньше энтропия. Но это уже где-то рядом с теорией симуляции.
Кто-то сейчас может сказать: "Зачем вы вообще в это лезете? Ведь это как искать причины почему зеленый называется "зеленым"...Смешивать терминологию нельзя". Но на рассмотренных примерах мы отчётливо наблюдаем, что информация с физикой тесно переплетаются и дело уже не просто в названиях объектов.
Пока получается, что когда мы играем в черепашек ниндзя на денди, то мы управляем вполне себе реальным миром. Действительно, чем больше параметров в коде игры мы зададим для объекта, тем меньше будет его энтропия. Для физики информация - это антиэнтропия и на этом всё. Если бы всё удалось осознанно и "научно" свести только к информации, то по крайней мере мы бы разобрались со всеми проблемами устройства вещества и парадоксами.
![Область знаний и всё остальное Область знаний и всё остальное](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/234/3cc/f94/2343ccf94402389c77a655eeb30025f4.png)
Причём, та научная работа по изучению материи, которая сейчас проводится, была бы тоже важна. Ведь мы как в RTS находимся где-то на карте, а вокруг туман. Всю карту нужно открыть и понимание сути дела не меняет. Одно дело суть - другое свойства.
Лозунг старого доброго журнала вполне себе уместен - "Мы верим, этот мир реален".