2016. december 3., szombat

A természetben fellelhető információ energiává alakítása

Nemrég beszélgetésbe elegyedtem egy biológus-könyvtáros ismerősömmel a természetben fellelhető információ energiává alakításáról. Tudvalévő, hogy az élő természetben folyamatosan képződik a többnél több információ. A genetikai információtól kezdve a növények és állatok változatos külső mintázatáig. Az illető ismerősöm azt állította, hogy ez nem lehetséges, én pedig amellett kardoskodtam, hogy ennek véghezvitele elképzelhető. Az ismerősöm első ellenérve az volt, hogy az információ nem energia, hanem valamiféle meta dolog, és mivel nem energia, az információból való energianyerés olyan lenne, mintha a semmiből nyernénk energiát, ami ellenkezik az energia megmaradás fizikai törvényével, és ez a gondolat így az örökmozgó körüli vitákra emlékeztet.
Erre az én válaszom az volt, hogy a természetben spontán keletkeznek az információk, és minden információ keletkezéséhez energia kell. A növények és az állatok is táplálékbevitellel, vagyis energia bevitelével építik fel külső mintázataikat, egy könyv legépeléséhez szintén energia bevitel kell, minden információ felépítéséhez energia befektetés szükséges, ha pedig energiát nyerünk ki az információból, akkor lényegében ezt a már befektetett energiát nyerjük vissza, így ez a folyamat nem jelent a semmiből való energianyerést, nem ellenkezik az energia megmaradás törvényével.
A következő ellenérve az volt az információ az csak az emberi vagy az állati szubjektum számára létező dolog. Ahogy például egy könyv eszmei tartalma csak az emberi elme számára létezik valamilyen formában, vagyis olyasmi, ami a valóságban nem létezik, és nem létező dologból nem lehet létező dolgot (energiát) nyerni. Márpedig ha az információ létrejöttéhez energia befektetés, vagyis valami létezőnek a befektetése kell, akkor annak valamiféle objektívan is létező dolognak kell lennie. Annak megítéléséhez, hogy az információ csak az emberi szubjektum számára létezik, vagy valamilyen objektívan is létező valóság, kell találni valamilyen matematikailag, vagy fizikailag mérhető tulajdonságot az információban. Ha van ilyen, akkor már tudjuk, hogy az információ objektívan is létező valóság.
Márpedig van ilyen. Ez pedig nem más, mint a rendezettség. Mi a rend és a rendezetlenség közötti különbség?
Ha megtekintjük az alábbi nullákból és egyesekből álló sorozatot:

0101010101010101

akkor mindenki azt mondaná, hogy ez a sor rendezett, hiszen a 0-ák és egyesek szabályozott sorrendben követik egymást. Ha viszont az alábbi sorra tekintünk:

001011000110011101

Akkor nyilván azt mondanánk, hogy a sor rendezetlen, de nem tudnánk megfogalmazni, hogy miért. A rendezetlenség fogalmának egy mondatba öntéséhez azt kell észrevennünk, hogy az előbbi rendezett sornál egy mondatba tudtuk tömöríteni a 0-ák és 1-sek egymáshoz való viszonyának jellegzetességeit, vagyis hogy minden 0 után egy 1-es következik és minden 1-es után egy nulla. A második rendezetlen sornál viszont ezt nem tudjuk megtenni, nem tudjuk egy mondatba foglalni, hogy a 0-ák és az 1-esek milyen sorrendben követik egymást, hanem csak úgy tudnánk a sor jellegzetességeit teljes mértékben szavakban leírni, ha benne az összes 0 és 1-es helyét pontosan leírnánk.

Így tehát már leírhatjuk a rendezetlenség filozófiai fogalmát, ahol olyan objektumot nevezünk rendezetlennek, ahol az objektumot alkotó, egymástól elkülönülő elemek egymáshoz való viszonyait leíró információt nem tudjuk tömöríteni. Ha tudjuk tömöríteni, akkor az objektum rendezetnek tekinthető. Az pedig könnyen belátható, hogy minden információnak rendezettnek kell lennie valamilyen formában. Hiszen a gének sorrendje, vagy egy könyv szöveges tartalma is csak úgy ruházható fel valamilyen eszmei tartalommal, ha valamilyen formában elrendezzük őket.
Tehát az információnak létezik matematikailag mérhető tulajdonsága, ez pedig a rendezettség, így objektívan is létező valóságnak kell tekintenünk. A következő kérdés, hogy hogyan nyerhetünk energiát magából a rendezettségből, ha ez az információ objektívan is létező tulajdonsága? Ehhez egyrészt kell egy valamilyen formában rendezett fizikai objektum. Kell valamilyen átvivő közeg, valamilyen erőtér, amely a rendezettséget átviszi egyik fizikai objektumról a másikra. Végül kell egy fogadó közeg, amely az átvivő erőtér hatására felveszi a már rendezett fizikai objektum rendezettségének mintázatát, tehát maga is rendezetté alakul át, ez az átalakulás pedig mozgással jár, a mozgás pedig energia, tehát máris energiává alakítottuk az információt.
Erre a legjobb példa a mágnes. A mágnes részecskéi valamilyen formában rendezve vannak, továbbá a mágnes olyan erőteret bocsát ki magából, amely át tudja adni ezt a rendezettséget más fizikai objektumoknak is, így ha vasreszeléket szórunk a mágnes köré, akkor maga is rendezetté válik, meghatározott mintázatokba, erővonalakba rendeződik, ami mozgással jár, tehát energia keletkezik. A mágnes a legjobb példa a fizikában az információ energiává való átalakítására. Két fizikai objektum van, ahol spontán keletkezik a rendezettség, vagyis az információ az egyik a természet, a másik pedig az internet.
Egyik sem bír mágnesen erőtérrel, így mind a kettőhöz kell találnunk egyrészt egy átvivő közeget, ami a rendezettséget átviszi egyik fizikai objektumról a másikra, másrészt egy fogadó közeget, ami az objektum rendezettséget felveszi. Nekem a természethez van ötletem, ott is csak az átvivő közeghez, ez pedig a poláros fény. A fény polarizációja röviden nem más, mint egy adott hullámhosszúságú fényben az elektromágneses rezgés egyirányúsítása. A poláros fény általában a különböző természeti objektumokról: növényzetről, vízfelületről, stb. való fényvisszaverődés hatására jön létre. Mintázatai pedig fontos információkat árulnak el nekünk a minket körülvevő természeti objektumokról, mint például a növényzet egészségéről, vízellátottságáról stb. Az emberi szem számára nem érzékelhető, de különféle műszerekkel (polariméter) mérni tudják. Így a poláros fény olyan közvetítő közegnek látszik a természet és az ember által teremtett technikai világ között, amely képes közvetíteni számunkra a természet rendezettségének mintázatait.
Aztán, hogy mi az a fogadóközeg, amit például egy polariméterbe beépíthetünk, hogy az felvegye a polariméter által mért rendezettséget és a keletkező mozgás által energiát termeljen, azt egyenlőre, nem tudom megmondani. Ez a jövő zenéje.

Felhasznált Irodalom:

A.I. Kitajgorodszkij: Rend és rendezetlenség az atomok világában, Gondolat, 1983.

HORVÁTH GÁBOR-BARTA ANDRÁS-SUHAI BENCE-VARJÚ DEZSŐ: A poláros fény rejtett dimenziói http://tudosnaptar.kfki.hu/TermVil/horvathg/horvathgabor1.html

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése