W fizyki , A układ jest elementem fizycznym Wszechświecie , wybranych dla celów analizy. Wszystko poza systemem nazywane jest „środowiskiem” i nie jest brane pod uwagę w analizie poza jego wpływem na system. Podział systemu/środowiska jest arbitralny i generalnie odbywa się w taki sposób, aby maksymalnie uprościć analizę. Mówi się, że system jest „izolowany”, jeśli nie może wymieniać energii lub materii z otoczeniem, „zamknięty”, jeśli może wymieniać energię (i tylko energię) z otoczeniem i „otwarty”, jeśli może wymieniać materię i energię z otoczeniem .
Ogólnie rzecz biorąc, system fizyczny jest wybierany tak, aby najlepiej odpowiadał temu, co zwykle nazywa się systemem , na przykład konkretnej maszynie w termodynamice makroskopowej lub ośrodku reakcji w termochemii . Ale systemy fizyczne mogą być bardzo zróżnicowane: atom, woda jeziora lub woda w połowie wspomnianego jeziora mogą być badane jako systemy fizyczne. W badaniu dekoherencji kwantowej „układ” może odnosić się do makroskopowych właściwości obiektu (na przykład położenia ciężkiego wahadła), podczas gdy odpowiadające mu „środowisko” może reprezentować jego wewnętrzne stopnie swobody. drgania termiczne tego układu (na przykład w przypadku ciała stałego drgania fononów ).
Złożoność systemu fizycznego jest równe prawdopodobieństwo zostania opisane przez konkretnego wektora stanu , to znaczy być opisana za pomocą zestawu charakterystycznych wielkości fizycznych.
Tak więc, jeśli weźmiemy pod uwagę sytuację kuli Newtona wśród zbioru poruszających się obiektów fizycznych odbijających się od ścian pojemnika, prawdopodobieństwo stanu systemu nie zmienia się w czasie. Entropia jest zmienna, ale prawdopodobieństwo wektora stanu nie, które mogą być okresowo oceniana.
W systemie fizycznym samopodtrzymujący się wektor stanu o niskim prawdopodobieństwie jest równoważny wysokiej złożoności. Samopodtrzymujący się wektor stanu o niskim prawdopodobieństwie umożliwia utrzymanie systemu fizycznego na wysokim poziomie złożoności. Badanie takich systemów fizycznych stosowanych w naszym wszechświecie jest wciąż na wczesnym etapie badań i ma charakter spekulacyjny, ale wydaje się, że istnieją systemy o niskim prawdopodobieństwie, które są zdolne do samowystarczalności. Nazywa się to metastabilnością .
W (abstrakcyjnych) systemach matematycznych łatwiej można rozpatrywać złożoność względem poszczególnych stanów. Na przykład, jeśli weźmiemy pod uwagę maszynę Turinga, która generuje losowe symbole, a następnie używa ich jako algorytmu do tworzenia nowej serii symboli, złożoność końcowego łańcucha symboli jest prawie matematycznie równoważna minimalnej wielkości łańcucha wymaganej do wytworzenia dłuższy ciąg zdefiniowany przez algorytmiczną teorię informacji .