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資訊裂變

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……統計物理學家伊利亞·普里高津……1977年「以他對非均衡熱力學,尤其是耗散結構理論的貢獻」得到諾貝爾化學獎。普里高津提出過許多重要見解,但在此對我們至關重要的觀念是,資訊會在物理系統脫離均衡的穩定狀態中自然形成。…..*

一個浴缸的水,是一個穩定的系統,當我們把排水的塞子拉開,水開始排放並形成漩渦,這個漩渦的水分子的排列結構不是隨機的,是某種罕見的排列,可以當作是依照某種資訊而排列的,所以漩渦所顯示的是一種資訊。『漩渦的富含資訊狀態是自然形成的,是在脫離均衡的系統裡會免費得到的東西。……*

類似的還有很多例子,如燃燒產生的煙、撥弄吉他產生的聲音、電腦瑩幕射出的光線。這些脫離均衡的系統所形成的某種新秩序(漩渦、煙、聲音、光線),就是一種資訊。

根據科學家的研究,我們的宇宙是不斷在膨脹的。我就在想,在一個不斷變大的空間裏,依照物理的定律,所有的東西都是朝向最大的亂度的方向去發展,也就是更大的熵(entropy)。而熵是資訊的對立面。

依照普里高津的理論來理解地球。『……我們這個星球是脫離均衡的區塊,並且處在宇宙這個正邁向均衡的更大系統內。事實上,我們這個星球絲毫不接近任何形式的均衡。太陽的能量與地球核心發生的核衰變使我們這個星球脫離了均衡,進而提供了資訊在形或時必需的能量。我們可以把我們這個星球想成資訊的小漩渦,所處的蒼穹在其他方面則廣袤而不毛。』*

所以,當我們在思考在宇宙中其他地方是否有生命的時候,就必須理解,地球這個充滿生命的狀況,也是充滿資訊漩渦的世界,而資訊漩渦有一定的結構,是隨機排列的諸多組合中很特定的秩序,是脫離均衡的系統中所達到的穩定狀態,這就是生命的奧祕。也就是生滅。

1933年諾貝爾物理學獎得主爾文·薛丁格,在《生命是什麼?》這本書中說,資訊在漩渦、煙霧、墨水滴等,稍縱即逝。要保存資訊,它們必須儲存在固體中。以生命的資訊為例,『……建立生物有機體必需的資訊就隱藏在細胞內的某個地方,不是蛋白質就是DNA裡。從物理的觀點來看,蛋白質和DNA嚴格來說都是結晶;……生命的現象是同時取決於生物分子的非週期性與它的固態、結晶本質。分子必須靠非週期性才能體現資訊,這樣的資訊則必須靠分子的固態本質才能持久。』*

固體可以把資訊儲存住,防止物體的崩解,防止更大亂度的發生,也就防止更大的熵的發生。

棉被、床鋪、拖鞋、衣服、牙刷、馬桶、沙發、桌子、電腦、手機、電燈、房子、車輛、馬路、街燈、城市等等,我的身體、公園裏的樹木、樹上的松鼠,都是某個程度的固體,儲存了資訊。最細微是在量子的層級,進行著各種的計算,轉換著資訊。從物理學家的角度來看這個世界,所有的色和所有的空(物理學家說是一種「場」),都是有生命的,是脫離均衡的系統中所達到的穩定狀態,是資訊。

地球在這個在宇宙中是最得天獨厚的星球,得力於太陽不斷輸入的能源,成為能夠支撐聚集了這個宇宙中最多資訊的地方。而要描述地球,我們需要的不再只是一種簡單,而是諸多的複雜。這種複雜,源自生命的DNA的排列,以至於包絡DNA資訊的固體、結晶形式,一種網絡式的組織,譬如蛋白質、肌肉、骨骼、皮膚等等。而人會把腦袋中的想法,固定在書本上的鉛字,電腦儲存設備中的電荷、有形的物品當中。

在解釋國家生產力(國民生產毛額)的時候,我們發現用傳統經濟學中的生產要素,已經難以完全解釋當中跨國的差異。譬如,為什麼有些國家能夠充滿創新的活力或者製造出更多高科技的產品(換句話說,就是更擅長用特殊的方式把資訊(知識knowledge和技能knowhow)儲存在某種固狀物體中),但其他國家為什麼就辦不到呢?支撐知識所形成的網絡系統和結構,反過來促進或限制了經濟的發展,是一種可能的答案。

把資訊看得那麼重要,在直觀上往往一時讓人不能接受。

以一部昂貴的藍寶堅尼汽車為例來做說明。

2022年一輛基本款的藍寶堅尼約1,600萬台幣,一出廠就撞損全毀如果還能當廢鐵賣上10萬元,那麼中間消失的1,590萬台幣是什麼呢?不就是資訊嗎?製一部車所有的知識knowledge和技能knowhow的總和。

而這一切固定資訊所需的能量,主要都拜太陽所賜,連地裏挖出的石油、煤和天然氣都是。看到陽光,就是看到生命,心情感到愉快,也是理所當然的事了。

*:《資訊裂變》,西蕯·希達戈 著,載至中 

2022/10/9 資訊裂變 Damakey

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