想听听大家对“物质、能量和信息是构成世界的三大要素”这个说法的看法

Question

想听听大家对“物质、能量和信息是构成世界的三大要素”这个说法的看法，特别是哲学角度的。

在教育科学出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础(必修)》里，引用了一个说法“物质、能量和信息是构成世界的三大要素，缺一不可”。

我个人对这个说法倒是挺不赞同的，也想听听大家对这个说法的看法。

Answer 1

以下为赞同方的全文，来源同9楼出处。

“信息”——没资格与“物质”、“能量”比肩而三吗?
李文明、吕福玉
(李文明：浙江大学宁波理工学院，宁波，315100；吕福玉：四川理工学院，自贡，643000)

【摘要】“世界由物质、能量、信息三大要素组成”，这不光是在我国较有代表性的一种看法，也是国际上流行多年的一种观点。本体论意义上的信息，是标志间接存在的哲学范畴，它是物质（直接存在）存在方式和状态的自身显示。信息以能量和物质为媒介，自由地超越空间和时间进行传播，乃新闻传播学的逻辑起点。
【关键词】三大要素 本体论 逻辑起点

“世界由物质、能量、信息三大要素组成”，这是当今科学界所普遍认同的观点。最近，有人不同意这一观点，认为信息仅是生命及其仿生系统对事物及其属性(包括自身)的反映和表达形式，它源于生命系统的自组织机能，它是表述对象对生命(或仿生)系统呈现或被其抽绎出的形态；信息生成是生物机能的体现，信息表达则肇基于生物因应环境的生态系统内的互动行为。[1]这一观点貌似新颖，却很难成立，否则我们的新闻传播学就会被抽掉立足之基石。
这是因为，如果一定要确认真正有资格与“物质”比肩的东西，那就非“意识”或“精神”莫属了。“能量”作为物质做功的能力，不过是度量物质运动的一种物理量而已。然而，鉴于包括势能、动能、热能、电能、磁能、光能、化学能和原子能在内的各类能量的强大功能和巨大作用，人们特地以强调、突出的方式，将它与物质平起平坐。同理，作为客观存在的物质世界中各种符号所负载的讯息，特别是其内容为接收者预先所不知道的讯息，信息具有减少或消除不确定性的实际效用，因而亦为人们所重视和强调。所谓“三大要素”的说法，盖源于此。当今社会的发展，除了必须依托大规模的物资流、资金流、人才流和消费流外，还离不开强大的信息流来实现物质与能量之间的无缝衔接。可见，包括新闻在内的信息传播，的确在社会的物质、能量、信息交换系统中处于基本与核心的地位。[2] 须知，正是信息概念的引入，才使我国的新闻传播学寻求到了自己的逻辑起点；正是包括信息论和信息技术在内的现代科学技术的突飞猛进，才有了当今包括新闻报道在内的各类信息传播的崭新局面。
一、“三大要素”说之由来
认为世界是由物质、能量、信息三大要素组成的，这不光是在我国较有代表性的一种看法，也是国际上流行多年的一种观点。
“信息”一词，来源于拉丁文，原意指解释、陈述，在英文、法文、德文、西班牙文中均为“information”。根据《牛津大词典》记载，information在14世纪时被解释为传播的行为，在19～20世纪则被解释为传播的内容。从其英语语源上看，“in”是接收到消息，“formation”是顺理成章。也就是说，信息是增长人们的知识、传播各种事情和东西，是把我们不明确的知识弄清楚后整理成章，再传递给需要获取信息的人。
作为科学术语，信息一词最早出现在哈特莱(R. V. Hartley)于1928年撰写的《信息传输》一文中。信息这一概念的形成与所谓“控制危机”有关。贝尼格（James R. Beniger）在《控制革命》（The control revolution）一书中指出，资讯社会肇始于19世纪日益复杂和加速变迁的物质、能量过程和经济社会系统中广泛存在的控制危机。正是这些危机所提出的跨地域控制、实时控制、科学管理等要求，导致整个社会对通信技术的需求与日俱增。随着通信理论和控制论思想的出现，信息概念终于在20世纪40年代被提出。信息论的奠基人申农(C. E. Shannon)对信息给出了明确的定义：“信息是用来消除不确定性的东西”。这一定义被人们视为经典性定义而广泛引用。此后，许多研究者从各自不同的学科出发，给出了多种不同的定义。今天，关于信息的定义已多达200余种，但最重要的不外乎这样三点：其一，信息是能够减少不确定性的讯息，以符号的形式存储、处理和传播；其二，信息是一切通信和反馈控制系统的构成要素；其三，信息能够再现或部分再现物质与能量过程。
诞生于20世纪40～60年代的系统理论，主要包括系统论、信息论和控制论，即所谓“老三论”。物质、能量、信息是构成世界的三大要素，便是控制论的著名观点之一。
首次将信息与物质、能量相提并论的是控制论的创始人——美国科学家诺伯特•维纳（N.Weiner）：
机械大脑不能像初期唯物论者所主张的“如同肝脏分泌出胆汁”那样分泌出思想来，也不能认为它像肌肉发出动作那样能以能量的形式发出思想来。信息就是信息，不是物质也不是能量。不承认这一点的唯物论，在今天不能存在下去。[3]
根据维纳的说法，物质、能量和信息是相互有区别的，是人类社会赖以生存、发展的三大基础：世界由物质组成，能量是一切物质运动的动力，信息是人类了解自然及人类社会的凭据。如果说，申农主要是从信息的发送端来研究信息的，那么，维纳则着重从接受端如何利用信息来加以研究。正是在写于1948年的这段话里，维纳第一次把信息同哲学相关联，尖锐地触及了信息的本质定位问题。也正是这段话，启示人们将信息与物质、能量并列为人类生存的三大要素。
不光“老三论”突出地强调信息的作用，包括耗散结构论、超循环论和协同论在内的所谓“新三论”，对信息的重视程度也相当高。例如耗散结构论就认为，一个远离平衡状态的开放系统，是不断地在和外界交换物质、能量和信息的。
在经济学家眼里，信息更是与物质、能量相并列的客观世界的三大要素之一。美国哈佛大学的研究小组给出了著名的资源三角形：

(此处无图，来源处也无图——引用者yd_xzn注)

哈佛大学信息政策研究中心主任安瑟尼•Ｇ•欧廷格教授把物质、能量和信息三者的关系描述为：
没有物质，什么东西也不存在；
没有能量，什么事情也不会发生；
没有信息，什么事物也没有意义。
这表明，物质、能量的利用率，取决于信息调控作用的发挥。一种富于诗意的说法是：没有物质的世界是虚无的世界, 没有能量的世界是死寂的世界, 没有信息的世界是混乱的世界。
这生动地反映了20世纪下半叶以来科学思想的三大转向，即由物质论转向信息论、由构成论转向生成论、由公理论转向模型论。用一位中国科学家的话来说：“科学的本质在于认识物质、能量和信息，从20世纪下半叶开始，科学的兴趣中心从物质和能量转移到信息，生命科学和思维科学已经建立了它们的信息基础，物理科学也开始努力寻找其信息基础。”[4]其实，早在1961年，维纳在《控制论》第二版的序言中就曾这样写道：
如果一门新的科学学科是真正有生命力的，它的引人兴趣的中心就必须而且应该随岁月而转移。[5]
20世纪60、70年代（我国则是80年代）以来，国内外关于信息的哲学本质及相关的哲学问题的论争异常广泛。在国内，1979年版的《辞海》尚无“信息”一词，1983年出版的增补本虽然收录了这一辞条，却只限于对其古代词源的例释，并无作为当代科学术语的解释。直到1989年版，才有了下面的释文：
通讯系统传输和处理的对象，泛指消息和信号的具体内容和意义，通常须通过处理和分析来提取。信息和物质、能量构成系统的三大要素。
在此基础上，权威人士进一步明确指出：“可以认为物质，能量（运动）和信息是一起构成宇宙形形色色、丰富多彩现象的三大基本要素。”[6]
当然，并非所有的人都赞成这种看法。例如，有人就曾这样认为：“从人类认识的实践来看，哲学和自然科学的一些概念和方法对于认识和描述自然界已经足够，我们没有必要滥用信息这个词语。所以，把信息与物质、能量并列是很不妥当的。相反，信息过程得借助于一定的物质形态，并具备一定的实现机制。” [7]实际上，信息之所以区别于物质与能量，并与物质、能量同等重要，乃源于信息所拥有的两大特性，即可重复性和可增值性：物质在使用过程中是消耗的；能量就其个体而言在使用中也是消耗的，就其整体而言则是永恒的；而信息在其传递和使用的过程中，既可以重复使用，还可以通过加工和处理而产生信息增值。信息的价值主要在于，它不仅可以促进物质、能量的生产和使用，而且可以满足人们的精神需求。正是由于物质流、能量流、信息流的相互作用，才使诸要素有机结合为世界的运动形态。在推动当代社会进化的过程中，信息流发挥着越来越重大的作用。
总而言之，“20世纪40年代，人类终于发现：世界是由物质、能量、信息三大要素组成的，而不仅仅是由物质组成、或者由物质与能量两种要素组成。现在，没有人能否定信息的存在和作用，没有人能够不接受、不利用信息，信息的作用、处理信息的手段是前所未有的。”[8] 可以说，信息问题的研究从根本上改变了世界由物质和能量组成的古典概念，使之让位于世界由物质、能量和信息三种成分组成的概念。
今天，人们已把信息看作一种重要的资源，甚至把当今的时代视为信息革命的时代，因为如果没有信息和信息传递，就不会形成有组织的系统，也不会具备有序的能量转化和物质交换。
二、信息的本体论意义
杨钢元在其文章中问道：“那么，本体论意义上的信息真的存在吗?或者说，离开了主客体关系，物质的形式(即所谓“该事物运动的状态和(状态改变的)方式”)能否还有资格被称作信息?”
我们的回答是肯定的。
任何本体论哲学，基本上由两个部分所组成：一部分叫存在论，讨论being；另一部分叫生成论或过程论，讨论becoming或process。在讨论存在或实在问题时，我们不能将“实体”范畴看作是绝对不变的质料或纯粹无差别的实体，实体不过指的是能独立存在、自我支持而不需要别的载体来支持的自立体，不过是个别特殊的具体系统。当然，实体是基础的东西，是完全意义的存在；属性、关系与过程则是刻划实体的第二位的、不完全意义的存在。不过，用系统的视野去看存在，“实体是关系与过程的载体”只是问题的一个方面；问题的另一个方面是，关系与过程又决定了实体的本质结构、相互作用乃至实体的运行机制。我们完全可以说，“实体是关系的纽结，是过程的一个结构和过程的持续性的表现”。“这样，存在或终极实在就被看成是实体—关系—过程三位一体的东西，从而将实体实在论、过程实在论和关系实在论三个学派的学说统一整合起来。”[9]
在哲学发展史上，亚里士多德早已明确地把本体论分为物质和存在形式：“本体之一义即为物质，其另一义则为形式或形状”。[10] 这就告诉我们，本体论是物质与形式的统一。亚里士多德还曾举出许多例子来证明，物质只有结合成一定的形式才是确定性的事物，比如房屋的质料是砖石和木材，而砖石和木材按一定的形式结合起来才是房屋。他认为，“一切要素组成之事物，均为物质与形式的复合体”[11]，“物质与形式必须皆先在”[12]。此外，康德也认为，客观普遍性的认识，是质料与形式共生的结果。皮亚杰和爱因斯坦则进一步指出，经验事实和形式构架，是科学概念和理论表述的两大基本要素，客体要素的内在结合方式――即形式，实质上是客体内容的内在本质规定性。[13]
由此可见，信息是物质及其运动的存在方式和根本属性，同物质和运动一样是普遍存在的。“不同之处只是在于：有的物质运动有序度低、信息量小，有的物质运动有序度高，信息量大。”[14]
正是维纳，把信息的定义引入了控制论。他在《人有人的用处——控制论和社会》一书中说：“信息就是我们在适应外部世界和控制外部世界中，同外部世界进行交换的内容的名称。就我的看法：信息是客观存在的，它反映了事物的状态、特征和内在的性质。”维纳认为，“信息显然不同于物质与能量，客观世界可以说充满了各种信息，有自然界的信息（如：天气、地震、海洋、环境等等），有人类社会的信息（如：股票行情、体育、新闻等），更有各种知识信息。”作为组成客观世界的三大要素，物质、能量、信息最基本的特点就是客观实在性。例如，“高共振物质十分普遍地都有一种非常的储藏能量和信息的能力，这样的储藏在肌肉收缩时肯定是发生的”。[15]至于基因携带的信息，更是与人类的认识无关。
严格地说，信息有广义和狭义两个层次。从广义上讲，信息是任何一个事物的运动状态以及运动状态形式的变化。作为一种客观存在，诸如日出、月落，花谢、鸟啼以及气温的高低变化、股市的涨跌等等，都是信息。这是一种“纯客观”的概念，跟人们主观上是否感觉到它的存在没有关系。只有狭义的信息，才是指信息接受主体所感觉到并能被理解的东西。换句话说，狭义的信息，才是一个跟接受主体相关的概念。
人们习惯于把煤、石油等称为能源，把文字、图片、影像等称为信息。但是实际上，任何事物本身都是物质、能量和信息的统一体，都能够存在、联系、运动和发展。物质世界是普遍联系、运动、发展的，而事物相互联系、共同运动和发展的基础正是物质、能量和信息。
物质、能量、信息既相互独立又相互依赖。信息来源于物质，是物质的重要属性。信息产生必须以物质为基础，即来源于它的信源物。信息的内容和变化完全取决于系统物质的结构形式的变化。没有物质，信息就成为无源之水。不仅如此，信息运动必须以一定的物质运动和能量作为载体和动力。离开了物质运动，就不会有信息的产生，也没有信息的传递。信息总是靠能量来传递，并且以物质为载体的。反过来说，物质运动和能量交换总是以信息为内容的。只有物质的运动和能量的交换而没有信息传递，或信息的传递可以离开物质和能量，这两种认识都是错误的。因此，物质、能量、信息三者的统一，不仅表现在其根源上，也表现在它们的运动过程之中。物质、能量、信息是系统的三种须臾不可分离的属性，它们之间还可以相互转化。现代科学已经充分证明，物质信息的变化恰恰是物质与能量之间转化以及能量之间的转化这两种转化的表征或中介。在大自然中，这样的例子俯拾皆是。埋藏在地层下若干万年后，古代生物通过信息（结构状态）的变化，把它们昔日吸收的太阳能转化为化学能，即变成天然气、煤炭或石油，便是一个明显的例子。物质、能量、信息是系统的三种属性，共同属于物质范畴，即不依赖于人们主观意识而独立的客观实在。“如果将物质与意识看作第一层次的问题的话，那么系统的物质、能量、信息可以看做第二层次的问题。”[16] 正是在这种意义上，可以说，信息是标志间接存在的哲学范畴，它是物质（直接存在）存在方式和状态的自身显示。
通俗地说：
物质、能量和信息是一切事物的三个基本方面。它们是互相依赖、互相制约、互相支持的三位一体关系。甚至可以进一步说，信息与物质、能量构成了事物两个相辅相成的方面：信息是“虚”的—面，物质与能量是“实”的一面。信息、物质和能量成为现代社会物质文明的三大要素。[17]
值得提及的是，英国科学家波普曾将信息世界分为三大类：第一类是有关客观物理世界的信息，它反映事物的运动状态和变化，也称“客观信息”；第二类是有关人类主观精神世界的信息，它反映人类所反应、感受的事物的运动状态和变化方式，即隐性信息或称“主观信息”；第三类是客观意义上的概念世界的信息，即认识意义上的显形信息，它反映人类所表达的事物的运动状态及其变化方式，一般借助语言、文字、图像、影视、数据等载体来表现，可称之为“主客观信息”，例如电视等传媒所传递的信息便是这种“主客观信息”，系电视等传媒以自己特有的视觉方式对其加以组织或表达即加工后的信息。
三、信息——新闻传播学的逻辑起点
综上所述，世界不仅由物质、能量构成，而且由物质、能量之间的关系即信息构成。连刘文也承认，“信息是与物质、能量等相区别的抽象概括”。
我们知道，联系是事物存在与发展的条件。耗散结构论指出，孤立系统（不与外界交换物质、能量、信息的系统）会由于系统内部的熵增而日益混乱、无序；只有开放系统通过从环境中不断交换物质、能量、信息，从而获得负熵流，才能够形成有序、发展的结构。也就是说，事物之间的联系，本质上就是物质、能量和信息的交流。
作为科学逻辑的起点，应该是最抽象、最简单、最直接、最原始的概念。唯物辩证法最基本的概念就是联系。作为逻辑体系的起点，它也应当是人类认识的起点。人类认识世界的辩证法，首先认识的就是客观世界的普遍联系。信息以能量和物质为媒介，自由地超越空间和时间进行传播，乃新闻传播学的逻辑起点。目前，“不少有新意的理论新闻学论著把研究信息作为研究新闻理论的逻辑起点”[18]，“现代理论新闻学如果以信息作为自己的逻辑起点，那么就应该把信息看作是新闻的本体”。[19]
有学者曾论述过“信息三象原理”：
信息的物质性，即信息的形式（外壳）；
信息的信息性，即信息的内容（含义）；
信息的能量性，即信息的功用（功能）。
“由于信息是有结构的，对信息进行三象性划分，意味着按三象性对信息结构进行划分，也就意味着把信息看做三象系统。即把信息看做形式、内容、功用系统，并由此来研究信息的结构、结构转换和结构自组织规律。”[20] “信息三象原理”对于新闻传播学的研究，无疑具有借鉴意义。限于篇幅，这里就不逐一展开了。

注释
[1]杨钢元《“信息”——有资格与“物质”、“能量”比肩而三吗?》，《国际新闻界》2007年第8期。
[2]季燕京、毛峰《以文明传播思想为核心的传播哲学》，《中国社会科学院院报》2007-11-05 。
[3]维纳《控制论——或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》（第二版），郝季仁 译，科学出版社，1961年，第133页。
[4]董光璧：《自然科学史与科学文化》，《科学与中国——院士专家巡讲报告集》（第一辑），北京大学出版社，2005年；见于中国科学院网站2006年3月20日。
[5]维纳《控制论——或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》（第二版），郝季仁 译，科学出版社，1961年，Ⅷ。
[6]周光召《复杂适应系统的进化》，中国科普博览。
[7]杨安平《论信息的哲学意义》，http://www.qiji.cn/eprint/abs/2853.html。
[8]孙东川《系统工程引论》，清华大学出版社，2004年。
[9]张华夏《走向21世纪的新辩证法思潮：系统主义》，《系统辩证学学报》2000年第1期。
[10]亚里士多德《形而上学》，吴寿鼓 译，商务印书馆，1983年，第161页。
[11]同上，第292页。
[12]同上，第141页。
[13]王迪兴、季长印、扬卫民、冯武文《准全息元数学模型的哲学意义》，《思维科学通讯》1999年第3期。
[14]高德、高亮《秩序论——象数学及中医哲学理论实质》，内蒙古人民出版社，2002年。
[15]维纳《控制论——或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》（第二版），郝季仁 译，科学出版社，1961年，第96页。
[16]乌杰《系统辩证论》，人民出版社，1991年。
[17]教育部师范教育司全国中小学教师继续教育物理专业必修课教材《物理学与高新技术》，上海科技教育出版社，2000年，第167页。
[18]姚福申《新时期中国新闻传播评述》，复旦大学出版社，2002年，第46页。
[19]同上 ，第50页。
[20]陈雨思《信息自组织与知识信息处理——与邹晓辉交流》，潜科学网站2002.04。

【作者简介】李文明，男，浙江大学宁波理工学院新闻传播研究室主任、高级编辑；吕福玉，女，四川理工学院管理系副教授

【联系方式】315100，浙江省宁波市学府路1号；13336612307；lwm86@sina.com

[ 本帖最后由 yd_xzn 于 2009-9-6 23:09 编辑 ]

Answer 2

“信息”——没资格与“物质”、“能量”比肩而三吗?(http://bbs.mediachina.net/index_bbs_show.php?id=750913&page=5)

摘一段话：

“世界由物质、能量、信息三大要素组成”，这是当今科学界所普遍认同的观点。最近，有人不同意这一观点，认为信息仅是生命及其仿生系统对事物及其属性(包括自身)的反映和表达形式，它源于生命系统的自组织机能，它是表述对象对生命(或仿生)系统呈现或被其抽绎出的形态；信息生成是生物机能的体现，信息表达则肇基于生物因应环境的生态系统内的互动行为。[1]这一观点貌似新颖，却很难成立，否则我们的新闻传播学就会被抽掉立足之基石。

Answer 3

原帖由 lsstarboy 于 2009-9-5 16:41 发表
建议楼主去查一下根源，看是哪一位大神得出的这个结论。

基本可以确定，出处是《控制论》创始人维纳：

信息是控制论的基本概念之一。维纳认为，信息既不是物质，也不是能量。信息、物质和能量是现实世界的三大要素，是人类社会文明的三大支柱。(来源：http://info.yqie.com/K/K0693.HTM 第5自然段)

首次将信息与物质、能量相提并论的是控制论的创始人——美国科学家诺伯特•维纳（N.Weiner）
(来源：《信息”——没资格与“物质”、“能量”比肩而三吗?》http://bbs.mediachina.net/index_bbs_show.php?id=750913&page=5)

[ 本帖最后由 yd_xzn 于 2009-9-6 00:28 编辑 ]

Answer 4

持“物质、能量和信息是构成世界的三大要素”看法的人，似乎觉得“感觉剥夺实验”这是他们的救命稻草。

有学心理学的人出来说说这个实验吗？

Answer 5

原帖由 lsstarboy 于 2009-9-5 16:41 发表
建议楼主去查一下根源，看是哪一位大神得出的这个结论。

支持一下楼主质疑的精神！

出处似乎是这个：
1948年，美国著名数学家、控制论的创始人维纳在《控制论》一书中，指出：“信息就是信息，既非物质，也非能量。”(来源：http://baike.baidu.com/view/1527.htm之“1.信息的经典定义：”)

如果是这样，就非常好理解了，狭义相对论的提出也不过四十余年，不是人人都能理解的。

似乎专家们都非常欣赏这个说法，比如：
http://210.44.8.29/jsjsfzx/jpsykc/lpy/lpy0101.html

[ 本帖最后由 yd_xzn 于 2009-9-6 00:15 编辑 ]

Answer 6

建议楼主去查一下根源，看是哪一位大神得出的这个结论。

支持一下楼主质疑的精神！

Answer 7

或许，“物质、能量和信息是构成世界的三大要素”这种说法，将化石能源物质(如煤、石油)与非化石能源物质对立起来了。
　　但是，从发展变化的角度看，现在的化石能源，用完枯竭之后，难道新的能源形态的物质(比如太阳能的阳光、风能的流动的空气、潮汐能的流动的海水，核能的核裂变、核聚变材料等)，又要从普通物质里拿出来，跟普通物质对立起来？

　　信息，对人类社会固然重要，但人类社会存在之前，没有所谓的“信息”的时候，世界就不存在了吗？

Answer 8

从辩证唯物主义观点看，信息当属精神产品，是物质世界在人的头脑中的反映。

不过哲学基本上忘光了，无法深入辨析。

Answer 9

忘了，有人提醒我，根据质能联系方程E=mc^2，能量本就是物质。

爱因斯坦的质能联系方程E=mc^2，E为能量，m为质量，c为光速，也就是物质蕴含的能量等于光速的二次方乘以物质的质量。
当然，这种质量转变为能量的过程，是极难进行的。而且也不可能把所有的质量都转化为能量。
目前常见的质量转化为能量的方式是核裂变(原子弹、核电站等)、核聚变(氢弹、人造太阳计划)。

[ 本帖最后由 yd_xzn 于 2009-9-5 13:51 编辑 ]