Інформація в природі

Другий закон термодинаміки — один із фундаментальних постулатів класичної фізики — стверджує: якщо будь-яку систему надати самій собі та усунути зовнішні впливи (таку систему називають «закритою»), вона прагнутиме до термодинамічної рівноваги. Її елементи поступово перемішуються, структура руйнується, і настає цілковитий хаос. Ентропія, що є мірою безладу, зростає, а інформація (негентропія), яка відповідає за впорядкованість, — зменшується. Згідно з цією теорією, на наш Всесвіт чекає «теплова смерть» — повна зупинка розвитку та будь-яких змін.

Рис. 1. Зростання ентропії в закритій системі: від упорядкованого стану до хаосу.

Однак на нашій планеті ми спостерігаємо протилежний процес: безперервну еволюцію та саморозвиток живої природи, де складність і різноманітність систем лише зростає. Життя — це відкрита система, що постійно отримує речовину, енергію та інформацію ззовні. Під час фотосинтезу рослини використовують сонячну енергію, щоб синтезувати складні біологічні молекули з простих неорганічних речовин. Тварини, споживаючи рослини чи інших представників фауни, формують ще складніші структури.

Рис. 2. Живий організм як відкрита система: використання зовнішньої енергії для створення складних структур та накопичення інформації (антиентропії).

Відтак, у живій природі ентропія зменшується, а інформація (антиентропія) — накопичується. Отримання та переробка даних є базовою умовою виживання будь-якого організму. Навіть найпростіші одноклітинні постійно аналізують довкілля — наприклад, температуру чи хімічний склад середовища — щоб обрати найкращі умови для існування. Як влучно зазначають біологи, «живе живиться інформацією», створюючи, накопичуючи та активно використовуючи її для розвитку.