Что такое вакуум?

[Bond]

Для объяснения, что такое пустотность, приводят аналогию с квантовой гравитацией. Если я правильно это понимаю, речь о том, что вакуум тоже по-своему "пустотен". Мне хотелось бы больше понять про квантовую гравитацию.

Понятно здесь лишь одно - гравитация не может быть квантовой. Квантовость - это свойство материальных объектов, а гравитация - геометрическое свойство пространства, то есть явление нематериальное.

[Весельчак Ы]

Тогда пространство-время не квантуется и гравитонов таки нет?

[Александр Гор]

Но он не такой уж определяющий, как кажется. Например, в математике он, строго говоря, не работает. Ни об одной достаточно трудной гипотезе в математике нельзя сказать, что она отвечает критерию Поппера: в самом деле, по теореме Гёделя, заранее неизвестно, существует ли процедура доказательства данной гипотезы или её отрицания, даже если гипотеза истинна. Если гипотеза истинна, но недоказуема, то она, понятное дело, нефальсифицируема. Ну и что с того?

Что с того?
Существует, в России современной, такое явление, как борьба с лженаукой. И даже комиссия существует. Живёт в России-матушке гений, Григорий Яковлевич Перельман.
По всем статьям лжеучёный. Сумасшедший, из института ушёл, сидит дома и решает математическую задачку, на манер загадки Ферма! «Ах, решил?» Берём критерий Поппера, и «доказываем», что этот гений на дому - глупости написал. Доказываем, примерно таким же манером, как процитировал я...
Институт, откуда ушёл Перельман, спокойно пишет диссертации на тему «Кормление носорога в условиях Таганрога». Сумасшедший объявлен сумасшедшим, а задачка века, да кому она нужна, в наш прагматичный век?

И так бы оно всё и было, если бы Перельман не смог свои работы передать на конкурс!

[Н. Светлов]

Александр Гор, чтобы сжечь Бруно, обращаться к Попперу не пришлось. Были бы дровишки, а повод найдётся

[visor]

Тогда пространство-время не квантуется и гравитонов таки нет?

А может оно и искривляется потому, что часть "квантов" пространства "аннигилирует" под воздействием известных или неизвестных факторов, и там оно и сжимается, а?


Отправлено спустя 14 часов 26 минут 50 секунд:
На самом деле тут проблема вот какая.
Квантовые свойства чего-то не гарантируют дискретность этого самого. Пример - атом или молекула. Они "живут" по квантовым законам, поглощают кванты, состоят из "отдельных" частиц.
Однако сами электронные облака непрерывны (вне узловых областей, конечно). Изменение энергии квантами даёт дискретные уровни, да. И дискретные размеры электронного облака, которое, правда, не имеет чётких границ. Все это знают.
Таким образом, квантовость микрообъекта не означает его пиксельность.

Но меня интересует вот какой вопрос.
Есть ли минимальное расстояние? У меня ощущение, что все мы имеем ощущение, что есть.
То есть существует минимальная порция пространства, меньше которой не бывает.
Тогда спрашивается, как искривляется пространство? Что происходит в местах замятия/сокращения пространства?
Не могут же эти минимальные расстояния становится ещё меньше.
Может быть в этих местах как раз и происходит исчезновение "частиц" пространства?
Кто-то знает, как это описывается сейчас?

[Александр Гор]

существует минимальная порция пространства, меньше которой не бывает.

Планковская длина является пределом расстояния, меньше которого сами понятия пространства и длины перестают существовать. Любая попытка исследовать существование более коротких расстояний (меньше, чем 1,6•10^-35 метров), осуществляя столкновения при более высоких энергиях, неизбежно закончилась бы рождением черной дыры. Столкновения при больших энергиях, вместо того, чтобы дробить вещество на более мелкие кусочки, приведут к рождению черных дыр все большего размера[7].

[visor]

Про Планковское расстояние, кстати, ещё в советском очевидном-невероятном рассказывали - помню из детства. Смоктуновский озвучивал тот фильм своим волшебным голосом.
И про размер кольца коллайдера размером с солнечную систему или больше, чтобы приблизиться к Планковским масштабам и условиям Большого взрыва и объединению всех сил.
Неужели ничего нового не появилось?
И как это связано с искривлением пространства.
Вообще можно ли считать, что объём с длиной (радиусом? или чем, кстати) Планка и есть элементарная порция пространства?
Обязано ли в этой порции что-то находиться, чтобы существовало пространство? Или там как раз и может существовать "настоящий вакуум"?

[Н. Светлов]

Физики меня бы сейчас побили за адскую смесь невежества и метафизики (и поделом), но я расскажу, как это всё представляется моему воображению. Возможно, мне объяснят, где я не прав. Моё воображение мотивировано адской смесью того, что смешивать нельзя: ОТО и КМ.

В нормальной КМ пространство, как известно, плоское. Частицы, даже самых высоких энергий, искривляют пространство почти незаметным образом. Если уж искривление, вызываемое Землёй, имеет порядок десятков микрон на километр, то что говорить об электроне или даже по-своему тяжёленьком бозоне Хиггса?

Но всё хорошо до тех пор, пока мы не пытаемся эту самую кривизну измерить. Если же мы начнём её измерять, то (imho) окажется, что она как-то распределена на интервале от -∞ до ∞ (с модой в нуле) просто потому, что результат измерения расстояний между любыми реальными объектами микромира тоже даст только лишь распределение. Я делаю предположение, что эта неопределённость кривизны физически реальна (ergo, компоненты тензора кривизны в квантовой механике должны быть случайными величинами, связанными каким-то многомерным распределением вероятностей).

При этом что интересно? Измерения кривизны на размерах, характерных для лаборатории, дадут те самые десятки микрон на километр, причиной которых служит Земля, а вероятность хоть сколько-то заметного отклонения от этой величины окажется настолько мала, что в опыте не будет обнаружена практически никогда. На размерах порядка молекул белка измеряемая кривизна, наверное, начнёт едва заметно "дрожать": случайность станет заметна. На размерах атома в три сигмы уложатся уже различия в кривизне в разы, а может, и на порядки. На размерах электрона кривизна окажется совсем уж неопределённой величиной, хотя модальность нулевой кривизны всё ещё будет заметна. По мере приближения размеров, на которых мы измеряем кривизну, к планковским мода у нуля будет всё менее и менее заметной, стремясь совсем исчезнуть при достижении планковской длины. То есть, по сути, при уменьшении расстояния геометрия пространства стремится к суперпозиции (с равными плотностями вероятности) геометрий, описываемых всеми мыслимыми тензорами кривизны.

Но это не означает какой-либо "зернистости" пространства. Нельзя сказать: вот это зерно A, а рядом с ним зёрна B (сверху), C (снизу) и так далее. Зёрен на самом деле нет. Начать измерение кривизны (или вообще расстояния) можно откуда угодно, с любой координаты, не обнаруживая никаких "скачков" или "смещений" при попытке её выбрать. Но измеряя кривизну пространства (не того, в котором интегрируют волновые функции, чтобы посчитать вероятность появления частицы в данном объёме - оно так и останется плоским и непрерывным, - а того, которое можно зафиксировать приборами) на всё меньших расстояниях от первоначально выбранной точки, мы обнаруживаем, что пространство оказывается плоским только в среднем, причём чем меньше размер, тем меньше вероятность, что оно и при данном конкретном измерении окажется достаточно плоским. Эта последовательность сходится к планковской длине, где пространство перестаёт быть плоским даже в среднем: формально оно будет "сразу любым", а фактически просто не будет себя ничем обнаруживать ни при каком измерении.

[максим]

Кривизна.... Что-то похожее я в детстве читал ...

А когда наступила тьма, Продавец оседлал космический велосипед и выкатил в окрестности астероида.
Как и положено, ровно в полночь вдали показались две светящиеся точки. Они летели гуськом, следуя точно друг за дружкой.
— Они… — прошептал Продавец себе. — Небось уже в трех парсеках будут.
Место он выбрал глухое, и все же, перед тем как начать действие, на всякий случай сказал громко и поучительно, обращаясь в темноту:
— Что надобно для того, чтобы искривить пространство? Может, кто-нибудь из ученых этого еще не знает? Смотрите внимательно…
Он поплевал на руки и взял огромные клещи. Показав клещи на всякий случай тем, кто тут случайно мог оказаться, Продавец проложил на глаз прямую, по которой летела эскадра, потом захватил клещами воображаемую трубу и, пыхтя от усилий, медленно согнул ее дугой.
— Вот так изгибают пространство. — сообщил Продавец, вытирая пот.
— Спасибо, — произнес невидимый, но случайный прохожий. — Теперь и я знаю, как это делать. — И побежал домой, только пламя засверкало из-под его пяток.
А Продавец сложил клещи, сел на велосипед и покатил к себе как ни в чем не бывало. Он даже не оглянулся, когда из темноты вырвались два звездолета, влетели в искривленное пространство и, описав дугу. умчались на юг, точно поезда, переведенные на другую линию. Но Продавец делал вид, будто его совсем не интересует, кто там летел и куда повернул из-за искривления пространства. К тому же он знал, что все теперь идет как нужно.

[visor]

Физики меня бы сейчас побили за адскую смесь невежества и метафизики (и поделом), ... ОТО и КМ.

Я не физик и прочитал текст со вполне благостным расположением духа.
К чему можно было бы придраться?
-->> Можно было бы упрекнуть, в попытке присобачить принцип неопределённости к одному "параметру" (кривизне), когда на самом деле его надо применять только если имеется ДВЕ (сопряжённые) измеряемые характеристики.
--<< Но на это возражение можно было бы вспомнить про время. Мол, эта самая неопределённая кривизна получается вследствие того, что мы определяем её в точно определённое время.
(А в неопределённое время могла бы существовать определённая кривизна).
-->> Однако, строго говоря, отношение неопределённости существует между энергией и временем. А можно ли рассматривать пространство и время как отдельные величины - вопрос.

Но мне (как нефизику) хочется подняться (или опуститься) относительно этой воображаемой дискуссии.
И задаться вопросом, а почему вообще появляется соотношение неопределённости?
"Из-за дуализма микрообъектов", - ответит школьник. Правильно. Но давайте забудем об этом безумном костыле физиков, призванном объяснить макро-разуму микро-мир.
Предположим, мы не знаем, что такое корпускула, что такое волна, и вообще, что такое материя. (Мы, действительно, этого не знаем)
Мы не знаем, что материю разделили на частицы и волны.
(Потому что инопланетяне нам скажут, что реальность разделяется на эники, беники и вареники.)

Давайте просто считать, что есть нечто - реальность - описываемая информацией.
Спрашивается.
При уменьшении масштабов этой реальности, будет ли умещаться там информация, описываемая эту реальность?
Получается, что неопределённость возникает из-за того, что в малом объёме не умещается необходимого количества информации.
И только когда мы к этой информации приплюсовываем информацию от Измерителя, она становится достаточно однозначной для данного конкретного опыта.
В такой интерпретации принципа неопределённости, как мне кажется, не требуется привязываться именно к ДВУМ именно сопряжённым параметрам.

Но отсюда возникает более глубокий вопрос.
Каково минимальное расстояние, необходимое для хранения одного бита?
(А вообще, что такое информация? А является ли бит самым фундаментальным элементом информации? Есть ли что-то более низкоуровневое, чем 0 и 1, + и -, да и нет?)
Может быть на расстояниях, не способных умещать биты (эники-беники) информации как раз и пропадает ткань пространства и времени?

[Н. Светлов]

При уменьшении масштабов этой реальности, будет ли умещаться там информация, описываемая эту реальность?

Этот вопрос и я себе неоднократно задавал. Я тоже склоняюсь к мысли о том, что планковская длина - это тот размер, внутрь которого нельзя всунуть никакую информацию, а длины порядка размеров элементарных частиц - это такие длины, в которые информацию ещё можно было бы всунуть, если бы она уже не была туда всунута: на самой измеряемой элементарной частице "записана" её волновая функция - точнее, её параметры.

Парность сопряжённых параметров можно интерпретировать, например, как наличие отдельных "регистров", в которые можно записать лишь данные определённых типов. Например, данные о спине нельзя записать в "регистр", предназначенный для хранения данных об импульсе, а вот данные о положении - можно.

А является ли бит самым фундаментальным элементом информации? Есть ли что-то более низкоуровневое, чем 0 и 1, + и -, да и нет?

Есть, конечно. Например, информация, содержащаяся в 100 сигналах о состоянии системы, принимающей "+" с вероятностью 1/4 и "-" с вероятностью 3/4, будет равна -100·((1/4)·log2(1/4)+(3/4)·log2(3/4)) ≈ 81,13 бит, что даёт 0,81 бит в расчёте на один сигнал. Таким образом, при правильно подобранном коде в среднем на одно сообщение будет приходиться 0,8113 бит данных. Всё это имеет прямое отношение к квантово-механическим системам: если измеряемый параметр может принимать значение, например, "+" или "-", то его энтропия почти наверняка меньше единицы (ведь почти невероятно, чтобы вероятность обоих состояний была равна в точности 0,5), а информацию о нём можно упаковать таким образом, что в коде длиной 100 бит будет содержаться информация о состоянии 101, а может быть, и 1000 таких частиц. Впрочем, в этом случае где-то отдельно, в сторонке, должно храниться правило кодирования, и это правило может само быть достаточно длинным. Но поскольку оно хранится "в сторонке" (например, в приборе), оно не участвует в конкуренции за пространство, нужное для хранения информации.

Можно было бы упрекнуть, в попытке присобачить принцип неопределённости к одному "параметру" (кривизне)

Нет, нельзя. Мысленный эксперимент вот какой. За начальную точку принят излучатель (например, периодически возбуждаемый атом),
"отстреливающий" один за другим фотоны с одинаковой волновой функцией. Спустя строго определённый промежуток времени (по часам наблюдателя) мы измеряем положение этого фотона. Понятное дело, что для каждого фотона это измеренное положение окажется разным, как бы точно мы ни измерили положение данного конкретного фотона и каким бы неопределённым вследствие измерения не стал импульс. Распределение измеренных положений фотонов даст нам информацию о том, какой была волновая функция эмитируемого фотона до измерения, то есть тогда, когда фотон ещё не имел точных координат в пространстве.

Я склонен судить о кривизне "физического пространства" по результатам таких измерений. Тогда выходит, что разные значения кривизны пространства оказываются в суперпозиции и зависят от волновых функций частиц (в этом нет никакого ужаса - почему бы физическому пространству не зависеть от волновых функций всего того, что по нему летает, подобно тому, как оно, в соответствии с ОТО, зависит от летающих по нему объектов макромира?).

[visor]

информация, содержащаяся в 100 сигналах ... даёт 0,81 бит в расчёте на один сигнал. Таким образом, при правильно подобранном коде в среднем на одно сообщение будет приходиться 0,8113 бит данных.

А может быть, что недостающие 0,19 бит описывают что-то, связанное с длиной сообщения?

где-то отдельно, в сторонке, должно храниться правило кодирования... оно не участвует в конкуренции за пространство, нужное для хранения информации.

Может быть так, что оно не в сторонке, а в теле "длины" сообщения?

Отправлено спустя 6 минут 32 секунды:
Впрочем, эффект получается тот же. В меньшем объёме пространства содержится больше информации.
Но только если этот меньший объём связан с чем-то ещё.
Вот так мы получаем, что информация хранится "не только" в пространстве. Наверное, так и возникает "энергия" информации.
?

[Н. Светлов]

А может быть, что недостающие 0,19 бит описывают что-то, связанное с длиной сообщения?

В каком-то смысле да. Например, мы можем закодировать результат наших ста наблюдений с помощью ста бинарных ячеек. Получим сообщение длиной сто бит, в котором будет около 25 плюсов и около 75 минусов. Затем можно взять архиватор и сжать это сообщение. После сжатия чаще всего будет получаться архив длиной 80-85 бит с математическим ожиданием числа ячеек, равным, естественно, 81,13. Таким образом, 0,19 - это доля экономии длины сообщения за счёт того, что энтропия наблюдаемой нами одноячеечной системы меньше максимальной для неё величины - 1 бита.

Может быть так, что оно не в сторонке, а в теле "длины" сообщения?

Вообще говоря, нет, не может. Вся теория построена для случая, когда есть передатчик, кодирующий информацию, и приёмник, который её раскодирует. Между первым и вторым бегут сигналы. Алгоритмы (правила) кодирования и раскодирования никуда не бегут и линию связи не занимают: они воплощены в конструкции передатчика и приёмника. Последняя должна быть достаточно сложной, чтобы вместить в себя сложность требуемого алгоритма. В нашем случае алгоритмы спрятаны в приборе, а то и вовсе в мозгах исследователя, и не претендуют на место для хранения в окрестности измеряемой частицы. Они от этого места, в масштабах микромира, так далеко, что ими можно пренебречь

Впрочем, эффект получается тот же. В меньшем объёме пространства содержится больше информации. Но только если этот меньший объём связан с чем-то ещё.Вот так мы получаем, что информация хранится "не только" в пространстве. Наверное, так и возникает "энергия" информации.

А эту мысль я совсем не понял.

Информация о частицах вещества (атомах, молекулах) почти равнозначна энергии: например, тепловая энергия требует, чтобы тут были быстрые молекулы, а там - медленные, то есть нужно как-то передать газу информацию о том, где какие молекулы должны быть. Но эта "почти равнозначность" возникает там, где нужно передать или сохранить очень много информации (в битах) в сравнении с наличным веществом. В обыденной жизни на единицу вещества приходится так мало информации, что связанные с её передачей физические процессы почти незаметны. Можно сказать, что информация, воспринимаемая человеком, составляет настолько малую долю информации, образующей, например, тепловые градиенты, что при анализе теплоты можно пренебречь информацией, воспринимаемой человеком, а при анализе информации, воспринимаемой человеком, - теплотой. Польза формализма теории информации в том и состоит, что про информацию можно "всё посчитать", полностью изолировав мир вычислений от физической природы процессов передачи информации, и получить абсолютно правильный результат.

[visor]

информация хранится "не только" в пространстве. Наверное, так и возникает "энергия" информации.

А эту мысль я совсем не понял.

Это потому, что я сам не до конца понял, что сказал.
А пытался я высказаться относительно предельного микромира, ниже которого не существует мира как такового.
В обычной жизни бит - будь то ячейка памяти или лунка с горошиной - кодируется гигантским количеством информации, которая интерпретируется нами (или устройством) как один бит.
А если уменьшить масштаб мира до такого предела, когда один бит - это почти ровно один бит? Тогда энергия информации будет соизмерима с энергией материи, описываемой этим битом. Не так ли?
Ведь почему масса эквивалентна энергии и они "взаимопревращаются"?
Я это понимаю так.
Информация, описывающая микроскопическую крупинку материи данной массы на самом деле гигантская.
А этой информации соответствует гигантское количество энергии. Так получается "е равно эм це квадрат".

[Александр Гор]

В меньшем объёме пространства содержится больше информации. Но только если этот меньший объём связан с чем-то ещё.

Позвольте предположить, с чем он связан? В том-то всё и дело, что... меньший объём пространства, менее связан с чем бы то ни было.
В квантовой механике существует понятие наблюдателя* Именно наблюдатель избирает, случайным образом, одно из состояний квантовой системы. Чем меньше масштаб – тем меньше вероятность появления наблюдателя. И за определенной границей микроскопичности – система находится во всех мыслимых вариантах.

[Весельчак Ы]

Проходя мимо, я решил декогерировать свою волновую функцию, вставив в обсуждение свой пятачок.

но я расскажу, как это всё представляется моему воображению.

/* Надо бы мне освежить в памяти статью де Витта. */

Если локальны только макрообъекты, то, наше воображение, действуя по принципу «если нельзя, но очень хочется, то можно», силиться интерпретировать распределения результатов измерений нелокальных объектов как кривизну пространства, причем чем меньше измеряемые объекты, тем хуже у него это получается.

А можно ли рассматривать пространство и время как отдельные величины - вопрос.

Ответ: Да, можно. Зафиксировав систему отсчёта.

При уменьшении масштабов этой реальности, будет ли умещаться там информация, описываемая эту реальность?

Тот же школьник спросит: дяденька visor, а разве реальность не нелокальна?

/* «В одном мгновенье видеть вечность,
Огромный мир - в зерне песка,
В единой горсти - бесконечность
И небо - в чашечке цветка...»
Уильям Блейк (1757-1827)

«Вселенная это голограмма»
Дэвид Бом */

А вообще, что такое информация?

Эта тема у нас уже поднималась. Её краткое содержание:

Что такое информация?

Никто не знает, что такое информация.

энергия информации

Я сомневаюсь, что можно о ней говорить, даже если считать, что под энергией информации имеется ввиду энергия физической системы, обладающей этой информацией, поскольку состояния макросистемы с одинаковой энергией могут обладать разной информацией, так ведь? /* Вызывает демона Максвелла */

[Н. Светлов]

Информация, описывающая микроскопическую крупинку материи данной массы на самом деле гигантская. А этой информации соответствует гигантское количество энергии. Так получается "е равно эм це квадрат".

Ну, в общем, да, примерно так. Я застрял было на парадоксальном "бит кодируется гигантским количеством информации", но потом понял, что имеется в виду бит полезной информации и гигантское количество полной информации, то есть информации о всех частицах системы, хранящей полезный для нас бит (точнее, о волновой функции этой системы).

Если локальны только макрообъекты, то, наше воображение, действуя по принципу «если нельзя, но очень хочется, то можно», силиться интерпретировать распределения результатов измерений нелокальных объектов как кривизну пространства, причем чем меньше измеряемые объекты, тем хуже у него это получается.

Ирония засчитана

В своё оправдание скажу, что я использую слово "воображение" в неканоническом смысле. Я воображаю теории, а не пространство. Канонического, визуального, воображения у меня почти нет, что очень мне мешает при упражнениях с математикой.

Поэтому мне не важно, насколько плохо получается вообразить искривлённое пространство близ мелких объектов. А вот вообразить суперпозицию тензоров я могу без малейших усилий И, кстати, картинка кажется красивой, хотя эйнштейновский бог, не играющий в кости, немедленно бы отправил меня в особый отдел преисподней за такую опасную ересь

Я сомневаюсь, что можно о ней говорить, даже если считать, что под энергией информации имеется ввиду энергия физической системы, обладающей этой информацией, поскольку состояния макросистемы с одинаковой энергией могут обладать разной информацией, так ведь?

В некотором смысле - не так. Полная (термодинамическая) информация будет одинаковой. Любая полезная информация будет представлять собой какую-то часть (обычно исчезающе малую) полной информации. Именно исчезающая малость полезной информации в сравнении с полной и позволяет информатике благополучно пренебрегать физикой, заботясь о законе Шеннона, но не вспоминая об mc². Эта же малость объясняет, почему "энергоинформационные процессы" - махровая лженаука.

[visor]

В меньшем объёме пространства содержится больше информации. Но только если этот меньший объём связан с чем-то ещё.

Позвольте предположить, с чем он связан? В том-то всё и дело, что... меньший объём пространства, менее связан с чем бы то ни было.
В квантовой механике существует понятие наблюдателя* Именно наблюдатель избирает, случайным образом, одно из состояний квантовой системы. Чем меньше масштаб – тем меньше вероятность появления наблюдателя. И за определенной границей микроскопичности – система находится во всех мыслимых вариантах.

Это так, только если считать, что мы не способны наблюдать ниже определённой границы.
Вы смотрите на яблоко, получаете от него 1 мегабайт информации, Ваше взаимодействие "рассеивается" на все атомы яблока, в результате чего оно почти не изменяется от Вашего взгляда. Если же Вы пытаетесь получить 1 мегабайт информации от одного атома, то он так изменяется, что Вы и не знаете, куда теперь этот мегабайт информации пристроить, и зачем она нужна.
А я говорил не об этом. А о том, что на определённом микро-уровне энергия информации о микро-процессах должна быть сопоставима с энергиями этих самых процессов.
Получается, что материя складывается как бы из чистой информации, которая эквивалентна энергии.

При уменьшении масштабов этой реальности, будет ли умещаться там информация, описываемая эту реальность?

Тот же школьник спросит: дяденька visor, а разве реальность не нелокальна?

Вот поэтому она и нелокальна. Информации не хватает, чтобы полностью описать всё в данной "точке" микромира. Поэтому один и тот же бит начинает "использоваться" и для времени и для пространства и для шут знает чего, и говорят, что на данном уровне всё флуктуирует и находится в неопределённом состоянии.

энергия информации

состояния макросистемы с одинаковой энергией могут обладать разной информацией, так ведь? /* Вызывает демона Максвелла */

Ну и что? Соскоблите буквы с двух памятных табличек: "Здесь был Ленин" и "Здесь была Лена". Вес букв в обоих случаях тоже будет одинаков.

[Н. Светлов]

Получается, что материя складывается как бы из чистой информации, которая эквивалентна энергии.

Всё-таки это "как бы" мне не нравится. Энергия - содержание, информация - форма. Материя складывается из чистой энергии, но из информации ничто не может складываться ни в каком смысле подобно тому, как ничто не может складываться из температуры или давления.

Чтобы передать энергию, нужно передать информацию (медленные частицы направо, быстрые налево). Сообщая системе новую информацию, мы перезаписываем старую: количество информации в системе при этом может увеличиться, уменьшиться или не измениться. Поэтому получается интересная вещь. Передача энергии с помощью вызванного Весельчаком Ы демона Максвелла выглядит так: было 10 Дж и 10 Дж, передали 5 Дж, стало 5 Дж и 15 Дж. Сопровождающая передаче энергии передача информации выглядит так: было 10 Хбайт и 10 Хбайт (условно), передали 5 Хбайт о том, куда какие частицы поместить, стало 7,5 Хбайт и 7,5 Хбайт (раз мы рассортировали ранее имевшиеся частицы, разнообразие скоростей частиц и в источнике, и в приёмнике энергии стало меньше, причём по закону Шеннона это снижение разнообразия не может превысить переданные нами 5Хбайт). Если же мы, передавая энергию, не просто сортировали частицы, а меняли их скорости в соответствии с данными объёмом 5 Хбайт - в источнике равномерно затормозили, в приёмнике ускорили, то при той же передаче энергии с информацией произойдёт вот что: было 10 и 10 Хбайт, передали 5, стало 10 и 10. Понятно, что второй вариант физически несколько реальнее

Вот поэтому энергия и информация не могут быть "эквивалентны". Для энергии бессодержателен закон Шеннона - для информации бессодержателен закон сохранения. Из последнего следует, что информация, в отличие от энергии, не является физической сущностью. Хотя существует вполне определённое количество бит (полной информации), которое должно быть передано вместе с заданным количеством энергии, и наоборот.

Отправлено спустя 1 час 23 минуты 39 секунд:
Здесь важно заметить ещё одно различие между энергией и информацией. Энергия аддитивна - информация, вообще говоря, нет. То есть если в одной баночке есть 10 МДж и в другой 10 МДж, то в двух баночках, конечно же, 20 МДж - ни больше, ни меньше. С информацией не так. Если в одной баночке 10 Хбит и в другой 10 Хбит, то в двух может запросто оказаться 12 Хбит.

Это, казалось бы, противоречит тезису о том, что

Я сомневаюсь, что можно о ней говорить, даже если считать, что под энергией информации имеется ввиду энергия физической системы, обладающей этой информацией, поскольку состояния макросистемы с одинаковой энергией могут обладать разной информацией, так ведь?

В некотором смысле - не так.

Противоречие решается путём выбора спецификации термодинамической системы. Мы должны иметь право рассматривать любые её части как вполне независимые одна от другой.

[visor]

Получается, что материя складывается как бы из чистой информации, которая эквивалентна энергии.

Всё-таки это "как бы" мне не нравится. Энергия - содержание, информация - форма. Материя складывается из чистой энергии, но из информации ничто не может складываться ни в каком смысле подобно тому, как ничто не может складываться из температуры или давления.

Здесь важно заметить ещё одно различие между энергией и информацией. Энергия аддитивна - информация, вообще говоря, нет. То есть если в одной баночке есть 10 МДж и в другой 10 МДж, то в двух баночках, конечно же, 20 МДж - ни больше, ни меньше. С информацией не так. Если в одной баночке 10 Хбит и в другой 10 Хбит, то в двух может запросто оказаться 12 Хбит.

Всё правильно.
Грубо говоря, энергия - это количественный, интегральный параметр.
Количественные параметры отвечают за сохранение количественных связей в природе, да, за закон сохранения энергии. Чтобы все цифры и коэффициенты в формулах сошлись.
А информация - качество, "отвечает" за сохранение "логических" связей, чтобы в формулах не были перепутаны обозначения.

Но Ваши рассуждения, как мне кажется, не подходят к механизму построения ткани материи.
Так мне кажется, хотя я не уверен полностью.
Вот почему не подходят.
Потому, что всё описанное Вами верно для относительно простых и небольших порций информации.
Есть текст: АААААААА.
Мы посылаем другой текст: АААААААА.
Что его перезаписывать-то? Смотря какое устройство. Иное и не потратит энергии.
Но даже если и потратит! Действительно, степень упорядоченности осталась прежней, энтропия не изменилась.
В реальном же (микро)мире практически невероятно такое совпадение прежнего и последующего информационного содержания отдельной области.

Ну и если бы было верно, что "Материя складывается из чистой энергии", то почему в одном месте из этой энергии складывается одна частица - с одной "архитектурой", а в другом совершенно другая?