Seria o Universo um condensado de informações?

O que é e até onde está presente a informação? Poderíamos considerar o próprio Universo como um sistema condensado de informações?

Estas e outras questões próximas passam a ter significados diversos quanto entram no debate não só especialistas em comunicação, semióticos e filósofos, mas também físicos e cosmólogos.

Um interessante artigo da Scientific American – a mais prestigiosa revista de divulgação científica – em sua edição brasileira, de dezembro de 2004, levanta questões que tangenciam os limites da ficção científica.

Como nunca ultrapassei a condição de um leigo curioso em questões tais como história e teoria das ciências, cosmologia e teoria da relatividade, não me sinto em condições de um debate preciso e rigoroso para enfrentá-las. Algumas afirmações do artigo me parecem instigantes e até eventualmente pertinentes. Outras, altamente questionáveis e improváveis (ao menos para as minhas parcas referências).

Repasso as partes mais palatáveis e mais compreensíveis para o nosso senso-comum enquanto leigos, ou seja, não físicos, do artigo dos pesquisadores Seth Lloyd e Y. Jack Ng.

Lloyd é professor de engenharia quântica do renomado MIT (Instituto de Tecnologia de Massachutts. Lloyd é responsável nada mais nada menos por ter projetado o primeiro computador quântico que seria passível de ser fabricado. Já Ng, é professor de física da Universidade da Carolina do Norte. Informam os créditos finais do artigo: NG “propôs várias maneiras de investigar experimentalmente a estrutura quântica do espaço-tempo.” Ou seja, Lloyd e Ng têm créditos mais do que suficientes para serem ao menos lidos a sério. Se consistentes ou não, o conjunto dessas especulações, são outros “500 mil bits”. Vai aí, naturalmente, um longo debate…

Enfim, eis alguns trechos do artigo (não necessariamente na ordem em que foi publicado):

O princípio de que o Universo processa informação não é novidade. No século XIX, os fundadores da mecânica estatística desenvolveram, com o fim de explicar as leis da termodinâmica, o que mais tarde seria chamado de teoria da informação. À primeira vista, essas teorias são mundos à parte: a primeira foi elaborada para explicar as máquinas a vapor; a outra, para otimizar as comunicações. No entanto, a grandeza termodinâmica denominada entropia, que limita a capacidade de uma máquina a vapor de realizar trabalho útil, é proporcional ao número de bits registrado pelas posições e velocidades das moléculas numa substância. A invenção da mecânica quântica confirmou essa descoberta e criou o conceito de informação quântica. Os bits que compõem o Universo são bits quânticos, ou “qubits“, com propriedades mais ricas do que as dos bits comuns.

(…)

O que é um computador? Eis uma questão surpreendentemente complexa, mas, qualquer que seja a definição precisa que se adote, ela será respondida não apenas com os objetos que as pessoas normalmente chamam de “computador“, mas também por todas as coisas do mundo. Os objetos físicos são capazes de resolver uma ampla classe de problemas de lógica e matemática, embora não aceitem ou processem dados de forma que faça sentido para os seres humanos. Os computadores naturais são intrinsecamente digitais: armazenam dados em estados quânticos discretos, tais como o spin de partículas elementares. O conjunto de instruções que empregam é a física quântica.

(…)

Qual a diferença entre um computador e um buraco negro? A pergunta parece o começo de uma piada sobre a Microsoft, mas é um dos problemas mais profundos da física. A maior parte das pessoas vê os computadores como geringonças tecnológicas especializadas, com telas e chips. Contudo, para um físico, todos os sistemas materiais são computadores. Rochas, bombas atômicas ou galáxias podem não rodar o Linux, mas todas registram e processam informações. Toda partícula fundamental armazena bits ou unidades mínimas de dados e, sempre que duas delas interagem, esses bits são transformados. É como diz o físico John Wheeler, da Universidade de Princeton: “It from bit”, trocadilho intraduzível, mas que significa algo como “a existência (it) vem da informação (bit)”.

(…)

O Universo não é apenas um computador gigante: é um PC quântico gigante. Como diz a física Paola Zizzi, da Universidade de Pádua (Itália): “It from qubits”.

Bem, hoje à tarde, ganhei um vinho italiano da região de Lambrusco. Como sabemos (ou assim deveríamos), um vinho é composto de bits organizados segundo o sistema de informação etílica de Baco. Espero processá-lo – moderadamente – para (tentar) entender e quem sabe conseguir acompanhar toda essa viagem digital.

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7 thoughts on “Seria o Universo um condensado de informações?

  1. Caros,Complementando: um debate como esse pode ser altamente especulativo e escapar da nossa área de preocupação. Há um aspecto bastante pertinente vinculado às nossas questões do Intermezzo: o conceito de informação. O que é, como pode ser definida e delimitada?Repasso dois links de textos:Um do professor Setzer, professor do Departamento de Ciências da Computação do IME da USPhttp://www.ime.usp.br/~vwsetzer/dado-info.htmlOutro de Imre Simon, também professor do IME.É uma simples nota de aula, mas expressiva. http://www.ime.usp.br/~is/ddt/mac333/aulas/tema-11-24mai99.htmlHá uma série de questões conexas. Tentaremos voltar a elas em outra oportunidade.

  2. Sérgio, interessante isso tudo. E ótima idéia essa do vinho para as refelexões sobre o digital. 🙂 Vou adoptar. 🙂 Bom Natal.

  3. André Gerhard, Além dos cursos de engenharia eletrica, a teoria da informação é estudada como disciplina específica em graduações de informatica e de engenharia da computação. As referencias teoricas de Claude Shannon também estão presentes em cursos de pós de matematica e estatistica, e, eventualmente, salvo engano, tambem em alguns cursos de graduacao destas areas.

  4. Sérgio,Sim, certamente. Como sou engenheiro elétrico, acabei citando a minha área mais por experiência própria, já que esses conceitos de teoria da informação são visto bem no início, dentro das matérias ligadas a telecomunicações. São conceitos básicos, que estão na “raiz” de todo sistema moderno de telecomunicação.Andre

  5. Estuda-se principalmente o teorema da amostragem, que define a condição necessária para se passar do mundo “analógico” (onde vivemos) para o mundo “digital” (bits) e vice-versa. E a realidade é cada vez mais isso, todo sistema/equipamento ter pelo menos um componente onde a informação existe na forma “digital”. Andre

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