第一節 客觀世界由物質、能量和信息構成

物質一般是指靜止質量不為零的實體。物質也常用來泛稱所有組成可觀測物體的成分。

所有可以用肉眼看到的物體都由原子組成，原子由互相作用的粒子組成，其中包括由質子和中子組成的原子核，以及許多電子組成的電子云。一般而言，科學上把上述復合粒子視為物質，它們具有靜止質量及體積。因此，質量與體積，是物質的兩個基本屬性。本書所談質量為物理意義上的質量。

物質永恒運動。在某個相對時刻，物質具有“運動”和“靜止”兩種基本狀態。

能量在物理學中是一個可以間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統對其他物理系統做功的能力。由于功被定義為力作用一段距離，因此能量總是等同于沿著一定的長度阻擋大自然基本力量的能力。物質所含的總能量取決于其質量，能量如同質量一樣一般不會無中生有或無因消失。物質的運動是靠能量提高和維持的。在本書中，攜能物質視為具有“場”，場是物質的一種屬性，場定義為“一種可以傳遞物質之間的相互作用的無靜質量的實體”。

物質具有能量，例如內能，物體內部的分子在永不停息地做無規則運動，所以分子具有動能，又因為分子間有相互作用所以分子具有勢能。內能是物質的一種固有屬性，其主要度量值是溫度這個重要參數。

信息是現實世界物質客體間相互聯系的形式，是事物的一種普遍屬性。在自然系統和人工系統中，信息無時不在、無處不有。信息的生成、傳輸和控制等操作需要能量的支持。

信息是一個高度概括抽象的概念，很難用統一的文字對其進行定義，這是由于其具體表現形式的多樣性造成的。信息可以用狹義形式定義：信息是物質存在的一種方式、形態或運動狀態，也是事物的一種普遍屬性，一般指數據、消息中所包含的意義，可以使消息中所描述事件中的不定性減少；信息也可以用哲學形式定義：信息是事物運動的狀態及其改變方式；信息還可以用經典的屬加種差定義：信息是物質、能量、信息及其屬性的標示，等等。本書傾向采用第一種定義，即信息是事物的一種普遍屬性，表征了物質存在的方式、形態或運動狀態。沒有物質和物質的運動，就沒有信息。本書中所用到的“物質屬性”術語，就是一種信息。

作者認為能量和信息都是物質的基本屬性，因此在本書中也經常用“物質及其屬性”來表述客觀世界的基本構成。

物質、能量、信息具有普遍性，它們廣泛地存在于客觀世界中的每一個層次、每一個系統、每一個角落。物質、能量、信息具有統一性，不管將宇宙分割成多么微小的部分，每一個部分都是物質、能量、信息的統一體。

物質不滅，能量守恒，信息恒生恒變。任何物質、能量和信息的變化，都會以信息的方式展現給我們。這三種基本要素的組合，構成了豐富多彩、變化萬千的客觀世界。