Задача демона в этом примере существенно упрощается, хотя бы потому, что вполне достаточно знать местоположение молекулы, да и то с очень малой точностью, один-единственный раз. Остается добавить, что, не зная ничего о положении молекулы, в среднем в половине случаев, вдвигая поршень, вы будете наталкиваться на молекулу и совершать работу, а в остальных случаях работу будет совершать молекула. Суммарная работа в среднем окажется равной нулю. Дает ли описанная модель что-нибудь новое? Беда в том, что классические представления еще сильны у большинства из тех, кто пытается говорить о современной физике. Не избежал этого и Н. Винер, возложивший всю ответственность за неосуществимость модели Максвелла на одних лишь демонов. Как же все это выглядит на самом деле?
Начнем с того, что молекула в той же степени волна, в какой и частица. Согласно теории Шредингера в замкнутом объеме с заключенной в нем молекулой существуют пространственные волны, занимающие весь объем этого ящика. Более того, волны разлагаются на ряд гармонических составляющих, каждая из которых соответствует одному из стационарных состояний молекулы. Длина волны, или частота, каждой гармонической составляющей прямо зависит от размеров объема, занимаемого молекулой, — с уменьшением объема частота увеличивается. Здесь полная аналогия со струной, имеющей основной тон и обертоны: чем короче струна, тем выше основной тон и соответствующие обертоны.
Вдвигая поршень, вы уменьшаете объем, занимаемый молекулой, а значит, увеличиваете соответствующие частоты. Частота пропорциональна энергии. Вдвигая поршень, вы увеличиваете энергию молекулы, и сделать это можете, только совершив работу. Совсем не обязательно, чтобы молекула сталкивалась (такое может случиться только в классической физике) с днищем поршня. Модель Максвелла так же, как и предложенная нами модель, неосуществима потому, что молекулу нельзя точно локализовать в пространстве, независимо от того, следит за ней демон или не следит.
Следует ли из всего сказанного, что информация не имеет ценности или, ограничиваясь кругом понятий, использованных Максвеллом, что информация никак не связана с работой или энергией? С таким вопросом лучше обратиться к шоферу. Каждый шофер хорошо знает, что такое опережение зажигания. При работе четырехтактного бензинового двигателя чередуются такты выхлопа, всасывания рабочей смеси, сжатия рабочей смеси и рабочего хода, которому должно предшествовать зажигание. Зажигание рабочей смеси производится электрической искрой, которая должна проскочить в строго определенный момент времени, тогда, когда поршень чуть-чуть не дошел до своей верхней точки. Это «чуть-чуть» и называется опережением.
Чтобы искра проскочила в нужный момент времени, система зажигания (сейчас эти системы делают электронными) должна знать положение поршня. Причем знать точно. Если зажигание установлено неверно, искра проскакивает немножко раньше или немножко позже, при прочих равных условиях мощность двигателя существенно уменьшается.
Вот видите, не требуется никаких демонов. Достаточно слегка изменить момент зажигания на очень малую величину, измерить сопутствующее этому уменьшение мощности и поделить одно на другое. Получится величина, пропорциональная отношению изменения момента зажигания к изменению реальной мощности и номинальной мощности двигателя.
Повторяем, чтобы искра проскочила точно вовремя, нужно знать положение поршня. Если это положение известно не точно (количество информации меньше), произойдет то же самое, что мы сейчас проделали нарочно. Отсюда вывод, что мощность двигателя пропорциональна его номинальной мощности (эта величина складывается из объема цилиндра, степени сжатия, вида используемой горючей смеси и т. п.) и количеству информации, которым располагает система зажигания.
Нужно ли называть номинальную мощность двигателя ценностью информации? По всей видимости, нет. Зачем же считать, скажем, теплотворную способность бензина, которая, естественно, может меняться от случая к случаю, одной из характеристик информации? Ясно ведь, что стоимость тех трех килограммов колбасы равна стоимости одного килограмма, помноженной на три. Но никому не приходит в голову назвать стоимость колбасы ценностью массы вообще, измеряемой в килограммах. Аналогичная ситуация имеет место с информацией.