Объединение всех энтропий.

Существует так много энтропий. Все-таки, это разные понятия или одно и то же? Сначала давайте вспомним все определения:

Энтропия Шеннона — это максимальный объем информации, содержащаяся в сообщении. Ее можно получить, прочитав это сообщение.

Энтропия фон Неймана — это неопределенность квантового измерения. Она равняется максимальному объему информации, которую можно получить из квантовой системы, полностью её измерив.

Энтропия Клаузиуса — это информация, содержащаяся в распределении энергии системы по её энергетическим степеням свободы.

Энтропия Больцмана — это неопределенность микросостояния «глядя» на макросостояние системы. То есть информация, которая скрывается от нас низким разрешением наших «глаз», и которую можно потенциально получить, если использовать максимально чувствительный прибор для определения конкретного микросостояния системы (демона Максвелла).

Энтропия Беккенштейна — это максимальное количество информации, которая может содержаться внутри голографического экрана. Достигается только в случае коллапса физической системы в черную дыру.

Как мы видим, во всех определениях присутствует слово «информация». Любая энтропия любого объекта или системы — это всегда максимальный объем классической информации, которую можно из этой системы получить.

Равны ли все эти энтропии друг другу? Да, конечно равны, если все их перевести в биты. Разные энтропии лишь описывают различные способы подсчета этой информации. Но как бы мы её ни считали и каким бы способом ни измеряли, её всегда будет не больше, чем система в себе содержит. Ведь это объективная физическая характеристика, которая зависит только от системы.

Когда мы измеряем физическую систему, с нашей точки зрения её энтропия уменьшается, так как мы получаем информацию. Однако физическая энтропия системы остаётся неизменной, если только сама система не меняется. Это как с сообщением: прочитав половину сообщения, его информационная энтропия для нас уменьшилась, но для всех тех, кто его еще не читал, она осталась прежней.

Как можно визуально представить себе энтропию физической системы? Для этого нужно мысленно окружать эту физическую систему голографическим экраном, на поверхности которого будет записана матрица плотности смешанного квантового состояния этой системы. Но только не цифрами и символами, как мы её записываем на бумаге, а если бы эту матрицу сжать самым сильным архиватором без потери информации.

Такой подход является главным принципом инфофизики — науке о реальности, которая возникает из информации на поверхности голографического экрана.

#Энтропия@entropians #База@entropians #Инфофизика