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Artikel Tagged ‘Information’

Information und Entropie

31. Dezember 2009 5 Kommentare

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Eine weitere interessante Frage ist die nach den Verbindungen zwischen den Naturwissenschaften. Hier wird häufig die These vertreten, die Physik sei die grundlegende Naturwissenschaft und alle anderen seien „im Prinzip“ auf diese rückführbar. Dazu wieder ein Beispiel. Betrachten wir die folgenden beiden Sätze:

  • Dieser Tisch kann in Atome zerlegt werden.

  • Dieser Tisch besteht aus Atomen.

Die erste der beiden Aussagen ist unbestreitbar. Mit den geeigneten Werkzeugen kann ein Tisch in Atome oder Moleküle zerlegt werden. Am einfachsten, indem man ihn verbrennt. Die zweite Aussage hingegen ist nicht so klar. Nach ihr müsste ein Haufen Atome, also z.B. ein Haufen Kohlen, Sauerstoff aus der Luft, Wasserstoff aus Wasser und einige andere chemische Elemente mehr bereits alle Informationen über einen konkreten Tisch enthalten. Aber nicht nur das. Da auch unsere Gehirne im Wesentlichen aus den gleichen Grundelementen bestehen, müssten die Eigenschaften eines Haufens Atome auch die Strukturen unserer Gehirne erklären. Vielleicht sogar derselbe Haufen, der zuvor bereits den Tisch erklären sollte?
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Reduktionismus und Emergentismus

31. Dezember 2009 5 Kommentare

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Noch interessanter sind die Thesen, die sich aus der quadratischen Abhängigkeit von Information und Masse ableiten lassen. Verdoppeln wir zum Beispiel die Masse eines Systems, dann stammt nur die Hälfte der jetzt notwendigen Information, um das neue System zu beschreiben, aus dieser Masse. Die andere Hälfte aber ist notwendig, um alle möglichen Wechselwirkungen zu beschreiben, die jetzt zwischen den beiden Systemhälften bestehen können. Wenn wir uns an das eingangs gewählte Tischbeispiel erinnern, dann steckt die Information über den Aufbau eines Tischs eben nicht in den Atomen, in die er zerlegt werden kann, sondern vor allem in den Wechselwirkungen, die bestehen, wenn der Tisch existiert.

Niemand wird bestreiten, dass die physikalischen Gesetze, mit denen z.B. Atome und ihre Wechselwirkungen beschrieben werden können, nicht auch in Tischen oder in Gehirnen uneingeschränkte Gültigkeit besitzen müssen. Aber ein sehr großer Teil der weiteren Information (der Wechselwirkungen) existiert auf atomarer Ebene noch nicht. Der Ansatz des Reduktionismus, die Wirkungsweise komplexer Systeme vollständig durch die Analyse der Wirkungsweise einfacherer Systeme herausfinden zu können, ist ungenügend.
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Neutraler Monismus

31. Dezember 2009 Keine Kommentare

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Es ist Zeit, einen Schlusspunkt zu setzen.

Wie ich bereits geschrieben habe, besteht ein Problem der Urknalltheorie darin, dass sie ihren eigenen Ausgangspunkt, den Urknall, nicht erklären kann. Wie kann „Etwas“ aus „Nichts“ entstehen, wenn es die dafür notwendigen physikalischen Gesetze noch gar nicht gegeben hat, aber ab diesem Zeitpunkt dann strikt verschiedene Erhaltungssätze für Energie, Impuls, etc. gelten sollen? Ein Versuch in diesen Fragen weiterzukommen, ist die Vereinigung der kosmologischen Theorien mit der Quantentheorie in der Stringtheorie.

Kritiker werfen der Stringtheorie vor, dass sie keine physikalische Theorie mehr sei, denn eine Prüfung ihrer Ergebnisse erfordert Experimente in den Größenordnungen der Plancklänge und der Planckzeit – zwei Größen, die bereits im Abschnitt „Information und Entropie“ eine wichtige Rolle gespielt haben – und rechnet deshalb mit Energien, die mindestens denen ganzer Galaxien entsprechen. Die zusätzlichen Dimensionen, die die Stringtheorie definiert, können nicht beobachtet werden, im Gegensatz zu den drei bzw. vier Dimensionen, die unserer Erfahrung tatsächlich zugänglich sind. Es sind Dimensionen aus mathematisch-logischen Gründen. Meiner Meinung nach stellt deshalb die Stringtheorie eine Art Bindeglied zwischen den Natur- und den Strukturwissenschaften dar.
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Frank Tipler: Die Physik der Unsterblichkeit

17. Februar 2008 Keine Kommentare

Ich kannte die Omegapunkttheorie Tiplers schon lange vom Hörensagen, hatte sein Buch bisher aber noch nicht gelesen. Seine Theorie in Kurzform (meine Kritikpunkte anhand der Nummerierungen im Text, siehe weiter unten):

Genauso wie das Universum in der Vergangenheit durch einen Bing Bang entstanden ist, wird es in einer fernen Zukunft in einem Big Crunch wieder zusammenstürzen (1). Leben und insbesonders Intelligenz kann diesen Vorgang physikalisch nicht überstehen. Aber Tipler schlägt vor, den Schrumpfungsprozess aktiv zu steuern und dabei den Unterschied zwischen der objektiven physikalischen und der subjektiv erlebten Zeit zu nutzen. Das Universum soll nicht in allen Raumrichtung gleich implodieren, sondern in den verschiedenen Raumrichtungen unterschiedlich schnell. Das schafft Temperaturunterschiede zwischen den Richtungen, die als Energiequelle genutzt werden können. (In dieser fernen Zukunft sind alle Sterne ausgebrannt.)

Natürlich existiert zu dieser Zeit kein biologisches Leben mehr, so wie wir es heute kennen. Leben bzw. Intelligenz interpretiert er deshalb im Sinne Moravecs, der Transhumanisten bzw. der starken KI als „Informationsverarbeitung“. Die Wesen, die in dieser Zeit existieren werden, sind vollkommen anders als wir aufgebaut. Beim Prozess des Zusammenstürzens wird im Sinne des Newtonschen Graviationsgesetzes bei r->0 unendlich viel potenzielle Energie in kinetische Energie umgesetzt, die sich in den unterschiedlichen Impulsen der dann noch existierenden Teilchen äußert (2).
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