Evren ‘BİLGİ’dir

Fiziğin Yeniden Yapılandırılması: “Evren BİLGİ”dir

Önde gelen iki kuantum fizikçisi evreni anlamada “bilgi”nin anahtar olduğunu söylüyor. Onların bu yapıcı teorileri  ilgi odağı oldu.

İnsan zekasından bilgisayar teknolojilerine ve genlerin replikasyonun kadar,bazı dikkat çekici fenomenlere fiziğin kanunları ile baktığımızda, “bilginin” hepsinin merkezinde, ve ana bir rol oynadığını görürüz. Ancak, görünüşe göre, bilgi, fizik bilimlerinin gerçeği tarif etmede kullanmaya alışık olduğu temel elemanlardan, oluşlardan derinlemesine farklı. Fizikteki en temel teorilerden olan ne kuantum mekaniği ne de genel görelilik, bilgi için bir anlam teşkil etmemiş ya da hattâ bunu ölçücecek bir yol bulunamamıştır. Ve bu “karşıolgusal” bir karaktere sahiptir: bir mesaj, ayrıca farklı bir mesaj olamadıkça, bilgi taşıyamaz.

Bundan dolayı da, bilgi hakkındaki ifadeler, fizikte uzun zamandır “ikinci sınıf” ve temel ve esas olmayan yaklaşımlar olarak görülmüştür. Bilginin kendisi de olası, öncül bir soyut kavram görülmüştür. Tıpkı, fiziksel örneklemelerin yaklaşık olduğu Öklit’in mükemmel üçgenleri ve dairleri gibi.

Ancak, bilginin temel fiziksel nicelik olduğu, kesin kurallara uyduğuna dair ipuçları uzun zamandır mevcuttu. 19.yüzyılın sonlarında, İstatiksel mekaniğin öncülüğünü yapan Ludwig Boltzmann, termo dinamiğin kanunlarını bilgi şeklindeki terimlerle yeniden formüle etti, (Örneğin;  bu kanunlar ısıyı ve entropiyi tarif eder –detaya girmeden konuşursak, sistemdeki düzensizliğin bir ölçümü—ki bu tarif ediş, toplam enerjinin hangi atomlarının olası bir şekilde kaç yoldan bozulacağı cinsindendir.) ki bu da,  sistem bilgisi içermektedir. Dolayısıyla, termo dinamiğin kanunları, bilgiyi enerjinin temel formlarına bağlar.

Hattâ daha daha dikkat çekici bir biçimde, 1970’lerde Jacob Bekenstein ve Stephen Hawking, (uygun birimler içinde) kendi entropisi de olan bir kara deliğin yüzey alanını keşfettiler. Bu nedenle, bilgi de,tıpkı alan gibi, kesin bir niceliğe sahip olmalıdır.

Termodinamiğin kanunlarının enerjiden bahsetmesi gibi, bilgi de Bilgisayım, ölçüm teorisinde, kanıt sunarak somutlaştıran, fiziksel sistemlerin detaylarını bile belirtmeden, aynı şekilde adlandırılmaktadır. Ancak, şimdi biliyoruz ki; fiziğin farklı kanunları  temelde hesaplamanın farklı yöntemlerini meydana getiriyor: Kuantum bilgisayarlar, diğer herhangi klasik bir bilgisayarın becerebildiği herhangi bir şeyden niteliksel anlamda  farklı olarak, problemleri çözebiliyor. Böylelikle, bilgisayımın kanunları fiziğin kanunları ve dolayısıyla da bilginin kanunları olmalı.

Ama bu kanunlar nedir? Soyut nasıl fiziksel ve gerçeğin özelliklerinin karşıolgusalı olabilir?

Biz bu bilmeyeci çözdüğümüzü düşünüyoruz.Çözümümüz şu şekilde başlıyor:  Fizik kanunları, ancak belirsiz bir “bilgi” kavramı yoluyla,kesin olarak hiç bir zaman açıklanmamış belirli düzenlere sahiptir. Örneğin; bilgi bir fiziksel formdan diğerine kayıt dışı,resmi olmayan bir şekilde,kopyalanabilir bir şey olarak vasıflandırılabilir.—“birlikteişlerlik, karşılıklı çalışabilirlik” diye adlandırdığımız bir özellik—Bilginin fiziksel bir teorisi, temel kanunlar formunda,bu düzenleri açıkça ifade etmelidir. Bu açıdan, bilgi tıpkı enerji gibi ve kanunları da tıpkı enerjinin korunum prensipleri gibidir.

Ancak, enerjinin tersine,bilgi fikri temel fiziğin egemen görüşü ile çatışmakta. Galile ve Newton’dan beri, fiziksel dünya, hal-durum (olan herşey burada) ve hareketin deterministik-belirleyici kanunları (durumun-halin zamanla nasıl değiştiğini tarif etme) ile mevcut. Başlangıç durumu, ilk halden açığa sadece bir çıktı çıkar. Dolayısıyla,başka bir şeyin olma olasılığı yoktur. Karşıolgusal özelliğinden dolayı, bilgi bu şekilde ifade edilemez. Bizim kuram teorimizin sağladığı başka bir tarz açıklama gerektirir. Onun temel iddiası;olası olan ya da olmayan ve neden olan görevlerinin(şöyle ki; fiziksel dönüşümler)tamamen ifade tarzında açıklanabilecek tüm fiziki kanunlarıdır.

Eğer fiziğin kanunları bunun için bir kuramın varlığına izin verirse,bir iş olasıdır: hem dönüşüme neden olabilecek, hem de tekrar neden olmasını sürdürebilecek bir şey. Örneğin; bir ısı makinesi. Bu bir termodinamik kurucudur ve bir döngü içinde işleyerek, bir halden diğerine dönüşmek için enerji oluşturur. Bir katalizör kimyasal bir kurucudur; kimyasal reaksiyonlar oluştururken, kendisi kimyasal olarak değişmez.

Tıpkı katalizörlerle sık sık yapıldığı gibi, kurucu teorisinde, kişi kurucuyu soyutlar ve görevlerle ilgili herşeyi ifadelerü önermeler şeklinde ifade eder. Bizim “bilgi kuramı-kurucu teorisi”, bilginin resmi olmayan şekilde bilinen özelliklerini alır ve tamamen olası olan ve olmayan işler arasındaki farklılık şeklinde ifade eder. Tüm farkı yaratan budur.Kurucu teorisinde, karşıolgusal birinci sınıf, temel ifadeler ve kopyalama gibi temel dönüşümler de haliyle işler olarak ifade edilir.Dolayısıyla, kurucu teorisinde bilgi ile bağdaştırılan özellikler, zarif, kesin fizik kanunları olarak gözükür.

Bu nasıl başarılır? İlk önce, bir kişinin hesaplamada fiziksel sistem için ne gerektiğini açıklaması gerekmektedir. Bir sistemin bir seri özelliğinin tüm hesaplamaları işler-görevler olarak ifade edilir. Bir hesaplama-bilgisayım ortamı, permütasyonlarının-dizilimleriyle bir dizi özelliği olan bir sistemdir.Biz buna bilgisayım seti diyoruz. Eğer bilgisayım setinde kopyalama nitelikleri olası bir iş ise, bu bilgisayım ortamına biz “bilgi ortamı” diyoruz.

Bilgi ile ilgili diğer tüm kanunlar o zaman güzel bir şekilde basit yollarla ifade edilebilir. Örneğin; bilginin birlikte çalışabilirliği,iki bilgi ortamının birleşmesinin  de bir bilgi ortamı olduğu prensibi şeklinde ifade edilir.

Herhangi bir değişim olmadan, bu teori kuantum hesaplamaları yapabilen ortamın-medyanın özelliklerini de ifade eder. Bu özellikler, süperenformasyon ortamı-medyası adını verdiğimiz bir tür bilgi medyasını tarif etmeye dönüşür.  Kuantum bilginin (örneğin, kuantum şifreleme, ki bu özel konuşmaları gizlice dinlemelere karşı güvenlidir.) genel kanının aksine özelliklerin verilmesi ile, kişi bu tarz medyanın ancak sadece ek, garip bir sınıf işlerle olabileceğini tahmin edebilir.

Dikkat çekici bir biçimde, zıttı bir problemdir. Süperenformasyon medya sadece basit bir gerekliliğe cevap verir: Kabaca söylemek gerekirse, o hal üzere belirli kopyalama işleri yapmak imkansızdır.Bu koşul, klasik bilgiyi kuantum bilgisinden ayırt eden bambaşka özelliklere sebep verir. Dolayısıyla,kurucu teori, şimdiye kadar çok az anlaşılan kuantum bilgi ile klasik bilgi arasındaki ilişkiyi açıklar.  Ayrıca bu, kuantum bilgi ile bağdaştırılan en ayırd edici fenomenin altında yatan tek bir özelliği gösterir. Mesela: Hareketin denklemleri belirleyici olmasına rağmen ölçümlerin tahmin edilmez çıktılarının olması gibi. Bu, evrensel kuantum bilgisayardan neyin sorumlu olduğunu bulma arayışında umud verici bir gelişmedir.

Kurucu teori diğer etki alanı geniş içerimlere sahiptir.. Bunların içinde temel olanlardan bir tanesi, bilgi nosyonunun, bilginin kurucu olarak davranabildiği için nesnel, amaçsal açıdan ifade edilebilir olması. Mesela: diyelim ki, otomatikleştirilmiş bir araba fabrikasını kontrol eden bir porgram bilgisayar üzerinden çalışıyor. Hakim olan anlayışta, bu fikrin ifade edilmesi imkansızdır,çünkü birisi sadece neler olduğunu ya da neler olmadığını söyleyebilir. Kurucu teorisinde, bir kişi olasılık açısından konuşabilmelidir. Ve fizik kanunlarının altında yatan neredeyse olası her görev, neden onun olası olduğunun açıklaması, bilginin nasıl yaratılıyor ve o görev için bir kurucuyu inşa etmede nasıl uygulanabiliyor’un hesabıdır.

Bu, Kopernik’in güneş sisteminin jeosentrik-yermerkezli modelini çürütmesinden beri ilk kez bilgi yaratıcılarını-insanları fiziğin merkezi yapmıştır.

Çeviri: AylinER
http://www.newscientist.com/article/mg22229700.200-reconstructing-physics-the-universe-is-information.html

Check Also

Geri Dönüşü Olmayan İnsan Ruhunun Ölümsüz Yolculuğu