Kann es Information ohne einen „Wissenden“ geben?

Ich versuche, das von Leonard Susskind und anderen formulierte Prinzip der Informationserhaltung zu verstehen , das mir auf den ersten Blick unvereinbar mit dem 2. Hauptsatz der Thermodynamik erscheint.

Gemäß dem Prinzip der Erhaltung von Informationen gehen Informationen niemals verloren. Was passiert also, wenn wir Informationen von einer Festplatte löschen oder eine Notiz brennen, damit niemand jemals lesen kann, was darauf geschrieben steht?

Die Information steckt laut Susskind nun in der Wärme, die beim Lösch- oder Brennvorgang abgeführt wird. Es ist für niemanden mehr zugänglich, aber es existiert irgendwie immer noch als "versteckte" Information (siehe diesen Beitrag in der Physik SE).

Aber wie kann es trotzdem Information sein, wenn es niemandem bekannt sein kann?

Gemäß der Wikipedia-Definition von Informationen :

Bei Daten ist die Existenz der Information nicht zwangsläufig an einen Beobachter gekoppelt (z. B. jenseits eines Ereignishorizonts), während beim Wissen die Information einen kognitiven Beobachter benötigt.

Aber ich nehme an, dass dies bedeutet, dass, obwohl es keinen kognitiven Beobachter mit Zugang zu den Informationen gibt, diese potenziell für einen kognitiven Beobachter zugänglich sein sollten.

Wenn andererseits die Informationen durch die Gesetze der Physik (nämlich das 2. Gesetz) dauerhaft unzugänglich gemacht wurden, wie sind sie dann immer noch als Informationen zu qualifizieren?

Aus empiristischer oder positivistischer Sicht handelt es sich dabei per definitionem nicht mehr um Information.

Aber selbst aus rationalistischer Sicht kann ich nicht einsehen, wie man diese Informationen noch berücksichtigen kann?

Gibt es eine Möglichkeit, Informationen aus rationalistischer Sicht so zu definieren, dass dieses Konzept der "versteckten Informationen" Sinn macht?

Oder verwenden die Physiker nur den Begriff "Information" falsch und sollten sich eigentlich auf "Energie" oder "Entropie" oder so beziehen?

Ich stimme zu und denke, Ihr letzter Punkt ist direkt auf der Nase. Abgesehen von einem Beobachter oder der Möglichkeit, beobachtbar zu sein, glaube ich nicht, dass irgendetwas per se als Information gelten kann. Jenseits unseres Verständnisses davon? Absolut, aber das ist für mich keine Information mehr. Um sich als Information zu qualifizieren, muss, wie Sie gesagt haben, ein Beobachtungspotential vorhanden sein, sonst handelt es sich nur um eine unverständliche Unordnung. Entropie ist mein Wort der Wahl.
Mein Gefühl ist, dass die Bedeutung, die "Informationen" in der Physik zugewiesen wird, eine andere ist als die Bedeutung, für die sie üblicherweise verwendet wird.
Dies hängt von Ihrer Definition von Existenz ab. Welche Definition verwendest du?
Ich bin zu spät zur Party gekommen, aber da es aufgrund kürzlicher Aktivitäten aufgetaucht ist: virmaior ist absolut korrekt, das Problem ist, dass Susskind, Preskill, Aaronson und alle anderen damit zu tun haben, was in Quanteninformationen und ihrer Anwendbarkeit vor sich geht Die Hochenergiephysik verwendet den Begriff Information auf eine bestimmte Weise, anders als er normalerweise verwendet wird. Es hat alles mit Wheelers It-from-Bit- Argument zu tun, wirklich die einzige Idee ist, dass die Physik bis zu dem Punkt heruntergebrochen werden kann, an dem informationstheoretische Konzepte zu einem Grundstein werden.
Susskind sagt das in einigen seiner Vorlesungen, ich weiß nicht mehr genau wann, aber irgendwann sagte er so etwas wie „man kann jede noch so komplizierte Frage umformulieren als eine Reihe von ‚Ja‘ oder ‚Nein‘ „Fragen, wenn Sie bereit sind, ihnen genug zu stellen“ und das ist die Idee dahinter von bit, jedes physikalische System kann in Bezug auf informationstheoretische Bits (eigentlich Qubits) beschrieben werden. Und eine der Hauptideen hinter all dem, was auf diesem Gebiet vor sich geht, ist, dass die Bekenstein-Grenze die obere Grenze der Informationsmenge ist, die an einem Punkt in der Raumzeit existieren kann.
Sie betreiben keine Philosophie (zumindest würden Susskind und ein paar andere niemals zugeben, wie viel Philosophie sie betreiben), daher ist für sie die Annahme, dass es geistesunabhängige physische Zustände gibt, eine Selbstverständlichkeit. Die Idee ist, dass jedes physikalische System auf quanteninformationstheoretische Weise beschreibbar ist. Ob es also einen Wissenden gibt oder nicht, hindert das System nicht daran, durch die reguläre Mathematik beschrieben zu werden, die es beschreibt. Daraus würde folgen, dass es immer noch Informationen sind.
@Not_Here Ich bin überrascht, dass Sie "zu spät zur Party" sagen - Sie und ich hatten eine große Diskussion darüber und Sie haben auf meinen Beitrag dazu in der Physics SE geantwortet.
Ach, das war diese Frage? Ich erinnere mich daran, aber ich dachte, es wäre eine andere Frage, ob Informationen immer aufbewahrt wurden, aber ich denke, das muss die Physik-SE-Frage gewesen sein, mein Fehler. Wie auch immer, ich denke, die Antwort liegt immer noch in ihrer Einhaltung von Qubit

Antworten (5)

Eine objektive, "geistesunabhängige" Sicht ist ein Grundpfeiler der Physik, aber auch die Möglichkeit der Beobachtung. Die Informationen gehen beim Brennen nicht vollständig verlorennicht wiederherstellbar, es ist theoretisch wiederherstellbar, und einige futuristische Nanotechnologien können es möglicherweise sogar in der Praxis mit viel Aufwand wiederherstellen. Wenn wir nicht ins Extreme gehen, ist bekannt, dass Informationen, die nicht radikal genug verschlüsselt wurden, auch heute noch von schlauen Experten wiederhergestellt werden können. Das Zerbrechen des Humpty-Dumpty erhöht die Entropie und "verliert" daher einige Informationen, aber Humpty-Dumpty kann wieder zusammengesetzt werden. Dies ist nicht viel anders als die Anerkennung der Realität der Vergangenheit usw. Wir werden vielleicht nie erfahren, was Aristoteles an seinem 20. Geburtstag getan hat, aber Realisten postulieren, dass es eine Tatsache gibt, was das war. Wie Dupre es etwas sarkastisch in Metaphysical Disorder and Scientific Disunity ausdrückt :

…einige Tatsachen, die bekannt sein könnten, die den Schluss auf das Makroskopische aus einer ausreichenden Kenntnis des Mikroskopischen erlauben würden. Vielleicht könnten wir diese Tatsachen nicht einmal im Prinzip kennen zu existieren, um sie zu kennen.

Aber Sarkasmus beiseite, die Sichtweise aus dem „Auge Gottes“ ist typisch unter Mainstream-Realisten, wenn sie Behauptungen interpretieren, die sonst nicht sinnvoll wären. B. in Relativity of Simultaneity and Eternalism Peterson und Silberstein berufen sich auf „Newtons Gott“ (NG), um Ewigkeit und Präsentismus über die Zeit zu unterscheiden:

Es mag einige geben, die glauben, dass NG kein geeignetes Werkzeug ist, um mit der Präsensist/Eternalist-Unterscheidung umzugehen; insbesondere könnte man unser NG als fragwürdig empfinden, da die Sichtweise eines Gottes angeblich irgendwie gegen grundlegende Grundsätze von SR verstoßen könnte, man muss jedoch beachten, dass NG per Hypothese von der 4D-Mannigfaltigkeit (Raumzeit) entfernt ist, die sie beobachtet .... Es wäre daher absurd zu argumentieren, dass zwei so unterschiedliche Perspektiven wie diese tatsächlich sind, metaphysisch und empirisch im Prinzip äquivalent; eine solche Behauptung könnte nur sinnvoll sein, wenn man von einem raumzeitlich-anthropozentrischen Verifikationismus ausgeht und es dafür keinen unhinterfragten Grund gibt .

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist ein emergentes statistisches Gesetz, das für makroskopische Systeme mit einer großen Anzahl mikroskopischer Objekte gilt. Es kannverletzt werden, was in einigen Experimenten beobachtet wurde, aber die Wahrscheinlichkeit dafür nimmt mit der Anzahl der beteiligten Objekte ab. Sie gilt nicht für Systeme (separat genommen) mit einem Energiezufluss, der sie daran hindert, ein Gleichgewicht zu erreichen, z. B. für die gravitative Ansammlung von Materie, die die Planeten des Sonnensystems gebildet hat. Kurz gesagt, es gibt viel Raum, um den zweiten Hauptsatz für alle praktischen Zwecke zu validieren, während man auf der grundlegenden Ebene alles beibehält, was einem gefällt. Es gibt auch einen Unterschied zwischen der physikalischen und der umgangssprachlichen Bedeutung von "Information", eine Reihe von Symbolen, die für einen menschlichen Wissenden Kauderwelsch ist, ist voller "Informationen" in dem Sinne, dass sie mit dem Teil der Umgebung korreliert sind, der sie "erzeugt" hat, aber Ich glaube nicht, dass dieser Unterschied hier relevant ist.

Determinismus ist ein größeres Problem. Es ist eine mathematische Folge des quantenmechanischen Formalismus, dass die einheitliche Evolution an sich Informationen bewahrt (genauer gesagt die von Neumann-Entropie ). Es ist der nicht-einheitliche „Zusammenbruch der Wellenfunktion“, der Probleme schafft, was vielleicht der Grund für die meisten Quanteninformationstheoretiker wie Deutsch ist, abonnieren Sie die Everett-Interpretationen der Quantenmechanik. Da gibt es keinen Zusammenbruch, und entkoppelte Zustände, die einen Eindruck davon erwecken, können sich prinzipiell wieder zusammensetzen, obwohl das unwahrscheinlich ist. Everett ist jedoch ein seltsamer "Determinismus", seine Zweige realisieren jedes mögliche Ergebnis, anstatt eines vorzugeben, daher "erschafft" sich jeder Zweig durch seine vergangenen "Entscheidungen". Nur der globale Zustand ist vorbestimmt, aber es ist sowieso alles. Im Wesentlichen werden die nicht beobachtbaren Zweige postuliert, damit die „verlorenen“ Informationen irgendwohin gehen (oder woher sie kommen können).

In statistischen Interpretationen läuft "Zusammenbruch" auf eine beobachterspezifische Neukonditionierung von Wahrscheinlichkeiten hinaus, und daher wird jeder Informations-"Verlust", der damit einhergeht, auch beobachterspezifisch sein, er geschieht nicht "objektiv". Unter einem objektiven Zusammenbruch und indeterministischen Interpretationen der klassischen Physik müsste man die Erhaltung von Information tatsächlich ablehnen. Wenn ein Ball auf die Spitze der Norton-Kuppel rollt und dann dort stoppt, kann man sich danach nicht mehr erholen, woher er kam und wie lange er oben geblieben ist. Dies bedeutet natürlich, dass der quantenmechanische Formalismus per se in dieser Frage neutral ist.

PS Zeitumkehrbarkeit von selbstbeinhaltet keinen Determinismus, und die Norton-Kuppel ist ein Gegenbeispiel. Zeitumgekehrte Lösungen zu den oben erwähnten, wenn eine Kugel für eine beliebige Zeit auf der Kuppel sitzt und dann in eine beliebige Richtung abrollt, sind ebenfalls Lösungen (die Form der Kuppel macht Bewegungsgleichungen nicht Lipschitz und Eindeutigkeit von Lösungen gehen verloren). Was es bedeutet, dass Informationen, die zerstört werden können, auch "aus dem Nichts" geschaffen werden können, wie die verstrichene Zeit und die Bewegungsrichtung des Balls. Die Besonderheit der Kuppel besteht darin, dass zur Selbstinitiierung der Bewegung hier keine Energiezufuhr erforderlich ist, nicht einmal ein verschwindend geringer Schub. Dies kommt dem nahe, was Libertäre des freien Willens wollen, der freie Wille fungiert als causa sui und fügt daher neue Informationen in Kausalketten ein. Ich sollte erwähnen, dass viele Physiker dies in Betracht ziehenNortom Dome „unphysisch“ und „freier Wille schafft Informationen“ dürfte ebenso umstritten sein wie „Bewusstsein verursacht Kollaps“.

"Das ist wahrscheinlich der Grund, warum die meisten Quanteninformationstheoretiker wie Deutsch die Everett-Interpretationen der Quantenmechanik unterschreiben." Mein Eindruck war, dass Copenhagen die dominierende Sorte war – selbst unter QC-Theoretikern.
@AlexanderSKing Das dachte ich auch, stellt sich aber als nicht ganz heraus . Nach der Dekohärenz ist auch unklar, was Kopenhagen heute jenseits von „Halt die Klappe und rechne“ ist und wie es sich von statistischen Interpretationen unterscheidet. Die meisten prominenten Dekohärenztheoretiker wie Zeh sind ebenfalls Everettianer.
Ich wollte den Urknall und die weniger grandiose, spontane Teilchenerzeugung als Beispiele für die Informationserzeugung und damit die widersprüchliche Erhaltung von Informationen erwähnen - aber meine Physik ist zu eingerostet, um sich mit diesem Argument zu befassen. Nun, da Sie es aber erwähnen – was ist mit diesen beiden Fällen?
@AlexanderSKing Carrol diskutiert interessante Statistiken über Kopenhagen. Der Urknall wird als "Anfangszustand niedriger Entropie" bezeichnet, aber es gibt "grenzenlose" Vorschläge , bei denen es sich nicht um eine zeitliche "Schöpfung" handeln würde. Schöpfung/Vernichtung ist nur ein QFT-Analog zur QM-Evolution, ob es einheitlich ist oder nicht, hängt von Ihrer Ansicht über den Kollaps ab physikalisch.stackexchange.com/questions/193918/…

Informationserhaltung bedeutet so viel wie „Die Entropie des Universums bleibt über die Zeit konstant“. dies ist völlig kompatibel mit der im Laufe der Zeit zunehmenden Entropie aller Einzelsysteme, da das gemeinsame System aus zwei oder mehr verschränkten Systemen einen Zustand niedrigerer Entropie haben kann als seine Teilsysteme. Beispielsweise hat das gemeinsame System aus zwei Qubits im Zustand |0>|0>+|1>|1> eine von Neumann-Entropie von null, aber der reduzierte Zustand jedes der Subsysteme hat eine maximale Entropie. Wie man die Entropie und den reduzierten Zustand berechnet, können Sie in „Quantum Information and Quantum communication“ von Nielsen und Chuang nachschlagen.

Jedes der Subsysteme in einem verschränkten System verfügt über lokal unzugängliche Informationen. Die physischen Deskriptoren jedes Systems hängen davon ab, was Sie mit ihnen machen, aber ihr Erwartungswert nicht. Wenn Sie beispielsweise ein Qubit drehen, hängen seine Observablen des Heisenberg-Bildes von der Drehung ab, aber ihr Erwartungswert hängt nicht von der Drehung ab. Die einzige Möglichkeit, diese lokal nicht zugänglichen Informationen zu erhalten, besteht darin, alle Systeme, mit denen das Qubit verschränkt ist, zusammenzubringen und eine geeignete Operation an ihnen durchzuführen, siehe:

https://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007 .

Es gibt kein besonderes Problem mit einer solchen Abhängigkeit, selbst wenn niemand davon weiß. Dies ist eine Implikation überprüfbarer Gesetze der Physik, obwohl diese bestimmte Tatsache nicht überprüfbar ist.

Du schreibst:

Aus empiristischer oder positivistischer Sicht handelt es sich dabei per definitionem nicht mehr um Information.

Da sowohl Empirismus als auch Positivismus falsch sind, sehe ich hier das Problem nicht. Empirismus und Positivismus sind beide unvermeidlich mehrdeutig in Bezug auf das, was in der Realität existiert, weil sie keine klare Erklärung dafür haben und haben können, was als Beobachtung gilt. Zum Beispiel kann derzeit niemand den Kern der Sonne beobachten und vielleicht wird es auch nie jemand tun. Existiert also der Kern der Sonne? Außerdem hat niemand jemals einen Dinosaurier gesehen, nur Fossilien, also gibt es Dinosaurier? Sowohl der Empirismus als auch der Positivismus behandeln die Beobachtung als primitiv: Sie sind Rohmaterial, um Ideen zu erfinden und zu beweisen, aber das ergibt keinen Sinn. Echte Beobachtungen müssen durchgeführt werden, indem ein geeignetes physikalisches System aufgebaut wird, indem erklärt wird, wie das System funktioniert, und es angepasst wird, bis es in einem funktionierenden Zustand ist, indem dieselbe Erklärung verwendet wird. Die Erklärung ist das Ergebnis einer komplizierten Argumentationskette und kann verwendet werden, um Ideen zu testen, aber sie kann Ihnen keine Ideen liefern oder sie beweisen. Die wichtige Frage ist, dass die Existenz solcher Informationen Teil der einzigen existierenden Problemlösungen ist. Siehe „Objective Knowledge“ von Popper Kapitel 1 und „The Fabric of Reality“ von David Deutsch, Kapitel 3 und 7 und „The Beginning of Infinity“ von Deutsch, Kapitel 1 und 2.

In Ihrem Beitrag gibt es noch einen weiteren Punkt der Verwirrung. Die Wikipedia-Definition von Wissen, die meines Erachtens der philosophischen Standardansicht entspricht, ist falsch. Die Idee ist, dass Informationen durch bewusste Beobachtung von Wissen unterschieden werden. Diese Sichtweise vernachlässigt völlig das eigentlich Bemerkenswerte am menschlichen Wissen: Es ist hochgradig geeignet, Probleme zu lösen. Zum Beispiel ist der Computer, auf dem ich dies schreibe, so eingerichtet, dass Sie ihn kaputt machen, wenn Sie eine Änderung daran vornehmen, ohne es zu verstehen. Wenn Sie zum Beispiel das Design seiner CPU oder Festplatte oder eines anderen Gerätes ändern, ohne genau zu wissen, wie es funktioniert, wird es zu einem nutzlosen Stück Müll. Aber viele nicht-menschliche Systeme, die lange vor Menschen existierten, haben die gleiche Eigenschaft, z. B. - die chemische Maschinerie in Zellen, die Art und Weise, wie Augen zusammengesetzt werden und so weiter. Es muss also eine Erklärung für diese Anpassung geben, die nicht nur für menschliches Wissen gilt, sondern auch für die Komplexität in nicht bewussten Systemen wie Amöben. Die Erklärung ist, dass sowohl menschliches Wissen als auch biologische Komplexität durch Prozesse entstehen, die Variation und Selektion beinhalten. Es ist angemessen, sich Wissen als die Eigenschaft vorzustellen, gut angepasst zu sein, um Probleme zu lösen, anstatt an gut angepasste Informationen zu denken, die sich zufällig in einem menschlichen Gehirn befinden. Aus diesem und anderen Gründen vertritt Popper eine Theorie des objektiven Wissens, von der vieles niemand kennt. Siehe „Objective Knowledge“ von Popper und „The Beginning of Infinity“ von Deutsch, Kapitel 4. Es muss also eine Erklärung für diese Anpassung geben, die nicht nur für menschliches Wissen gilt, sondern auch für die Komplexität in nicht bewussten Systemen wie Amöben. Die Erklärung ist, dass sowohl menschliches Wissen als auch biologische Komplexität durch Prozesse entstehen, die Variation und Selektion beinhalten. Es ist angemessen, sich Wissen als die Eigenschaft vorzustellen, gut angepasst zu sein, um Probleme zu lösen, anstatt an gut angepasste Informationen zu denken, die sich zufällig in einem menschlichen Gehirn befinden. Aus diesem und anderen Gründen vertritt Popper eine Theorie des objektiven Wissens, von der vieles niemand kennt. Siehe „Objective Knowledge“ von Popper und „The Beginning of Infinity“ von Deutsch, Kapitel 4. Es muss also eine Erklärung für diese Anpassung geben, die nicht nur für menschliches Wissen gilt, sondern auch für die Komplexität in nicht bewussten Systemen wie Amöben. Die Erklärung ist, dass sowohl menschliches Wissen als auch biologische Komplexität durch Prozesse entstehen, die Variation und Selektion beinhalten. Es ist angemessen, sich Wissen als die Eigenschaft vorzustellen, gut angepasst zu sein, um Probleme zu lösen, anstatt an gut angepasste Informationen zu denken, die sich zufällig in einem menschlichen Gehirn befinden. Aus diesem und anderen Gründen vertritt Popper eine Theorie des objektiven Wissens, von der vieles niemand kennt. Siehe „Objective Knowledge“ von Popper und „The Beginning of Infinity“ von Deutsch, Kapitel 4. Die Erklärung ist, dass sowohl menschliches Wissen als auch biologische Komplexität durch Prozesse entstehen, die Variation und Selektion beinhalten. Es ist angemessen, sich Wissen als die Eigenschaft vorzustellen, gut angepasst zu sein, um Probleme zu lösen, anstatt an gut angepasste Informationen zu denken, die sich zufällig in einem menschlichen Gehirn befinden. Aus diesem und anderen Gründen vertritt Popper eine Theorie des objektiven Wissens, von der vieles niemand kennt. Siehe „Objective Knowledge“ von Popper und „The Beginning of Infinity“ von Deutsch, Kapitel 4. Die Erklärung ist, dass sowohl menschliches Wissen als auch biologische Komplexität durch Prozesse entstehen, die Variation und Selektion beinhalten. Es ist angemessen, sich Wissen als die Eigenschaft vorzustellen, gut angepasst zu sein, um Probleme zu lösen, anstatt an gut angepasste Informationen zu denken, die sich zufällig in einem menschlichen Gehirn befinden. Aus diesem und anderen Gründen vertritt Popper eine Theorie des objektiven Wissens, von der vieles niemand kennt. Siehe „Objective Knowledge“ von Popper und „The Beginning of Infinity“ von Deutsch, Kapitel 4. vieles davon ist niemandem bekannt. Siehe „Objective Knowledge“ von Popper und „The Beginning of Infinity“ von Deutsch, Kapitel 4. vieles davon ist niemandem bekannt. Siehe „Objective Knowledge“ von Popper und „The Beginning of Infinity“ von Deutsch, Kapitel 4.

Philosophen sagen gern, subjektive Erkenntnistheorien seien gesunder Menschenverstand, aber sie liegen falsch. Nach der subjektiven Wissenstheorie zählt jedes Buch oder Computerprogramm oder der Entwurf eines komplizierten Gerätes nicht als Wissen, es sei denn, jemand hat sich alle Details eingeprägt.

Ich verstehe den Kern Ihres letzten Abschnitts über Anpassungsfähigkeit und Poppers Theorie des objektiven Wissens. Ich verstehe Ihren ersten Teil nicht ganz: Wie löst er das Problem, wohin die in einem Buch enthaltenen Informationen gehen, nachdem das Buch verbrannt wurde?
Die Informationen in dem Buch sind immer noch vorhanden, auch wenn sie nicht gemessen werden können: Dies ist eine Implikation der Gesetze der Physik. Positivisten und Empiristen mögen sagen, dass die Informationen nicht existieren, aber ihre Positionen sind falsch und mehrdeutig. Messungen werden im Lichte von Erklärungen interpretiert und es erfordert Anstrengung und Kritik, sie richtig zu machen, daher sind Messungen keine Primitiven. Die Interpretation einer Messung erfordert Erklärungen, sodass überall dort, wo Sie die Linie ziehen, einige aktuelle Erklärungen ausgeschlossen sind. Niemand hat ein Thermometer im Kern der Sonne, aber wir kennen immer noch die Temperatur dort.
Die Grenzziehung zwischen Existierendem und Nicht-Existierendem ist also zweideutig, wenn sie nach einem anderen Kriterium erfolgt als danach, ob das vermeintlich existierende Ding in einer unwiderlegten Erklärung enthalten ist. Siehe „The Fabric of Reality“ von David Deutsch Kapitel 4 für mehr zu diesem Thema.
( Ich habe seit zehn Jahren nicht mehr mit Quantencomputern gespielt, danke, dass Sie mich wieder hineingezogen haben :-) ) -- Jetzt, wo ich darüber nachdenke, ist der verschränkte Zustand, den Sie als Beispiel verwendet haben, ein wenig irreführend, weil verschränkte Zustände wann sind Die Von-Neuman-Entorpie verhält sich anders als die "normale" Gibbs-Entropie - Die Von-Neuman-Entropie ändert sich in der einheitlichen Evolution nicht, weder für das gesamte Universum noch für ein Qubit - wie hängt sie also mit dem zweiten Hauptsatz zusammen?
Die von Neumann-Entropie des gesamten Universums ändert sich nicht. Die von Neumman-Entropie von Subsystemen nimmt mit der Zeit zu. Die vN-Entropie eines einzelnen Qubits nimmt zu, wenn es in einem scharfen Zustand beginnt und sich unter der einheitlichen Evolution mit einem anderen System verheddert. Die Entropie des gesamten Universums ist für die Erklärung der Möglichkeit oder des Fehlens einer Verringerung der Entropie in einem realen Experiment oder einer Interaktion AFAIK nicht relevant. Also ich glaube nicht, dass es hier ein Problem gibt.

Information existiert unabhängig von Beobachtung, aber Beobachtung bestimmt, welche Informationen uns bekannt sind. Wenn es nie einen lebenden Beobachter gegeben hätte, würden die im Universum vorhandenen Informationen immer noch existieren, nur unbeobachtet.

Sie zerstören eine Notiz und die Form, die die Informationen angenommen haben, ist verschwunden, aber die Prozesse und Ereignisse, die diese Informationen erstellt haben, existieren immer noch, um die Informationen erneut zu erstellen, vielleicht in einer anderen Form. Wenn die Information einmal das Potenzial hatte, zu existieren, dann hat sie innerhalb der Dynamik des Universums dasselbe Potenzial, erneut zu existieren. Das bedeutet, dass Informationen eine Bottom-up-Konstruktion grundlegender Informationen sind, die wir als Physik kennen.

Sie können auch den Vorgang umkehren, der die Notiz zerstört hat, und die Informationen neu erstellen. Wenn Sie eine Note verbrennen, wird jedes Atom, aus dem diese Note besteht, auf eine bestimmte Weise reagieren und sich verhalten, was selbst Information ist. Wenn Sie also diese Informationen nehmen und ihnen folgen, um die Notiz zu rekonstruieren, haben Sie Ihre ursprünglichen Informationen. Es scheint unmöglich zu sein, jedes Atom bis zu seiner Position auf der Note zu verfolgen und zu verfolgen, aber die Informationen dazu sind vorhanden.

Hoffentlich wird dies verdeutlichen, was ich sage; "Verborgene Informationen" sind nur Informationen, die nicht direkt beobachtet werden können, aber aus "verfügbaren Informationen" konstruiert werden können, die direkt beobachtet werden können. Diese beiden Arten von Informationen bilden die Gesamtheit dessen, was Informationen für uns als Beobachter sind.

Eine systemische Perspektive (die richtige, glaube ich), originelle Ideen, keine Referenzen.

  • Stellen Sie sich ein System vor, das aus 26 Subsystemen besteht, von denen jedes in der Lage ist, einem Stimulus nach 1 Sekunde einen Buchstaben voranzustellen, wobei alle Elemente miteinander verbunden sind (was bedeutet, dass Sie von A zu jedem anderen System springen können, einschließlich A).
  • Wir stimulieren das System mit einem A, das durch X eintritt, und warten dann. 13 Sekunden später erhalten wir das Muster QKJHGBUYFVBEXA. Diese Kette ist in der Lage, die Abfolge von REGELN auszudrücken , die innerhalb des Systems passiert sind. Denken Sie an dieses Wort: REGELN.
  • Innerhalb dieses Systems, wie ich es formuliert habe, gibt es keine Löschungen. Daher werden Informationen konserviert, es besteht keine Möglichkeit des Verlustes.
  • Sie kennen ALLE REGELN dieses Systems und haben alle „verfügbaren Informationen“ (die Zeichenkette). Dann kennen Sie dieses System, seine Geschichte. Es gibt keine „versteckten Informationen“, alles sind „verfügbare Informationen“. Wenn Sie für jede fehlende Information einen Punkt erhalten würden und Sie QKJ..BY..EXA erhalten, gibt es jetzt "versteckte Informationen". Das bedeutet nicht, dass sich die Geschichte des Systems geändert hat. Es bedeutet nur, dass Sie einen Teil seiner Geschichte nicht kennen können.
  • Jeder, der die REGELN objektiv kennt, könnte die Geschichte der Zeichenkette ableiten. Selbst wenn Sie gleichzeitig viele Impulse setzen und viele Zeichenketten haben, können Sie die Geschichte dieses Universums kennen.
  • Nun behaupten Wissenschaftler, dass die Natur ähnlich ist: Es gibt keine Löschungen in der Natur. Informationen bleiben immer erhalten.
  • Wie lauten die Regeln? Wir alle kennen die REGELN: Sie heißen "Kausalität". Die Kausalität sagt Ihnen, dass, wenn Sie vor einem berühmten Löwen stehen (Aktion/Reiz von Ihnen zum Löwen: Ihre Anwesenheit), er Sie fressen wird (Reaktion/Antwort des Löwen: Sie werden zu einem Snack). Wenn Sie also irgendwo da sind und das fragen, kann ich davon ausgehen, dass Sie nicht vor einem berühmten Löwen aufgestanden sind. Selbst wenn ich sterbe, sind diese Informationen da und für jeden verfügbar, der Sie sieht. Fragen Sie natürlich einfach, konzentrieren Sie sich auf Informationen, nicht auf Wortspiele oder Witze.
  • Unser Wissen über Kausalität und Ketten ist immer begrenzt. Wir kennen die Ketten nicht, wir kennen die Regeln nicht. Das sind „versteckte Informationen“. Aber aus den kleinen „verfügbaren Informationen“ konnten wir ableiten, wie sich Dinosaurier verhalten haben. Vielleicht können wir eines Tages die gerade von einer Festplatte gelöschten Informationen wiederherstellen, indem wir nur die Hitze um das Gerät herum scannen.
  • Eine andere Möglichkeit, es zu sehen, ist das Betrachten eines beliebigen Objekts. Sie ist die Folge einer riesigen Kette von Aktionen und Reaktionen. Alle Informationen sind da, unabhängig davon, ob wir sie verstehen können. Es gibt einige verfügbare Informationen und einige versteckte Informationen. Jedes Objekt ist wie ein aufgezeichnetes Tonband seiner Geschichte. Aber wir haben nicht die Mittel, um das meiste davon zu hören.
  • Über Entropie: Entropie ist ein Wert, den wir über den Zustand eines beliebigen Systems definieren können. Der Zustand selbst hat keine Beziehung zur Entropie. Stellen Sie sich in unserem Beispielsystem vor, dass Sie AAAAAAAAAAAAA als eine Kette mit niedriger Entropie definieren, aber Sie haben QKJHGBUYFVBEXA, und dies wird als eine Kette mit hoher Entropie definiert. In beiden Fällen ist die Information unabhängig von der Entropie zu 100 % vorhanden: Information hat nichts mit Entropie zu tun. Aber wenn Sie nur QKJ..BY..EXA erhalten haben, ah, Sie haben Informationen verloren, aber die Entropie bleibt genau gleich wie in dem Fall, dass Sie die Informationen zur Verfügung haben.
  • Über Subjektivität und Informationen: Wikipedia gibt an, dass Informationen ... "eine vollständige Beschreibung der Sache sind, aber in gewissem Sinne von jeder bestimmten Sprache getrennt sind" ... Ich finde es angemessen. Allerdings bekommen physische Informationen eine breitere Bedeutung als subjektivInformationen, die Sprache, die Sie verstehen können. Subjektive Information kann „Wissen“ sein, aber Information ist die Ereigniskette eines Systems. QKJHGBUYFVBEXA ist eine Repräsentation eines Systems in unserem Gehirn, aber die Abfolge von Ereignissen dieses Systems ist nur eine Abfolge von Ursachen und Folgen, unabhängig von seiner Repräsentation. Siehst du da draußen eine Wolke? Das ist subjektives Wissen. Aber eine Wolke wäre unsichtbar, eine Wolke ist nur ein regionaler Lichteffekt, der Photonen in verschiedene Richtungen ablenkt. Der ganze Himmel hat die gleichen Partikel, aber nur einige Regionen sind in der Lage, Licht abzulenken. Was mit Licht passiert, ist Information. Was wir sehen, sind nur subjektive Daten, eine Interpretation davon.
  • Schwarze Löcher wären Systeme, in denen Informationen effektiv verloren gehen können (in unserem Beispiel durch Löschung). Seltsam physikalisch zu verstehen, mit Mathe ist es einfacher (ich habe gehört :).

„Niemand hat jemals einen Dinosaurier gesehen, nur Fossilien, also existieren Dinosaurier?“ Das Falsche ist, dass wir annehmen, dass „Existenz“ der Parameter ist, um die Rationalität darüber auszudrücken, was zu sagen ist. Hat es wirklich Sinn, über die Existenz der Informationen zu sprechen? Ich denke, das Konzept der Existenz ist zweideutig und wir kennen seine tiefe und vollständige Bedeutung nicht. Und ich denke, dass das Gerede über die "Existenz von Informationen" die Bedeutung von Informationen beinhaltet (da die Definitionen sowohl von Existenz als auch von Informationen Informationen sind), also ist das Konzept kreisförmig. Ich denke, die richtige Frage ist: "Hast du eine Bedeutung für die Kommunikation von etwas, ohne jemanden zu kommunizieren?" Ich denke nicht. Ich denke, die richtige Frage ist: "Niemand hat jemals einen Dinosaurier gesehen, nur Fossilien, also sind wir uns der Informationen über Dinosaurier sicher?"