第一节 客观世界由物质、能量和信息构成

物质一般是指静止质量不为零的实体。物质也常用来泛称所有组成可观测物体的成分。

所有可以用肉眼看到的物体都由原子组成，原子由互相作用的粒子组成，其中包括由质子和中子组成的原子核，以及许多电子组成的电子云。一般而言，科学上把上述复合粒子视为物质，它们具有静止质量及体积。因此，质量与体积，是物质的两个基本属性。本书所谈质量为物理意义上的质量。

物质永恒运动。在某个相对时刻，物质具有“运动”和“静止”两种基本状态。

能量在物理学中是一个可以间接观察到的物理量。它往往被视为某一个物理系统对其他物理系统做功的能力。由于功被定义为力作用一段距离，因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡大自然基本力量的能力。物质所含的总能量取决于其质量，能量如同质量一样一般不会无中生有或无因消失。物质的运动是靠能量提高和维持的。在本书中，携能物质视为具有“场”，场是物质的一种属性，场定义为“一种可以传递物质之间的相互作用的无静质量的实体”。

物质具有能量，例如内能，物体内部的分子在永不停息地做无规则运动，所以分子具有动能，又因为分子间有相互作用所以分子具有势能。内能是物质的一种固有属性，其主要度量值是温度这个重要参数。

信息是现实世界物质客体间相互联系的形式，是事物的一种普遍属性。在自然系统和人工系统中，信息无时不在、无处不有。信息的生成、传输和控制等操作需要能量的支持。

信息是一个高度概括抽象的概念，很难用统一的文字对其进行定义，这是由于其具体表现形式的多样性造成的。信息可以用狭义形式定义：信息是物质存在的一种方式、形态或运动状态，也是事物的一种普遍属性，一般指数据、消息中所包含的意义，可以使消息中所描述事件中的不定性减少；信息也可以用哲学形式定义：信息是事物运动的状态及其改变方式；信息还可以用经典的属加种差定义：信息是物质、能量、信息及其属性的标示，等等。本书倾向采用第一种定义，即信息是事物的一种普遍属性，表征了物质存在的方式、形态或运动状态。没有物质和物质的运动，就没有信息。本书中所用到的“物质属性”术语，就是一种信息。

作者认为能量和信息都是物质的基本属性，因此在本书中也经常用“物质及其属性”来表述客观世界的基本构成。

物质、能量、信息具有普遍性，它们广泛地存在于客观世界中的每一个层次、每一个系统、每一个角落。物质、能量、信息具有统一性，不管将宇宙分割成多么微小的部分，每一个部分都是物质、能量、信息的统一体。

物质不灭，能量守恒，信息恒生恒变。任何物质、能量和信息的变化，都会以信息的方式展现给我们。这三种基本要素的组合，构成了丰富多彩、变化万千的客观世界。