اطلاعات؛ پایه شناخت جهان

خوش اومدید... در این پست قصد داریم چیزی را بررسی کنیم که انقدر در ظاهر پیش پا افتاده هست که حتی در رابطه با ماهیتش به ندرت سخن گفته می شود. آن چیز (اطلاعات) نامیده می‌شود. موجودات زنده اگر توانایی دریافت هیچ نوع اطلاعاتی نداشتند هیچ گاه زنده نبودند و لفظی شاعرانه بودن یا نبودن هر ماهیتی از دید ما به داشتن یا نداشتن اطلاعات وابسته است. در این پست ما از برخی دانشمندان، دیدگاه های اشتباه و اطلاعات در ریاضیات یاد میکنیم، همراه باشید.

در پیش از امروز احتمالا افراد زیادی چنین پرسش هایی داشتند و برخی از آن ها در تاریخ موندگار شدن: افلاطون، فیلسوف یونانی ۴ قرن قبل از میلاد گفته می شود اولین کسی بود که "چیستی اطلاعات" را به چالش کشید. او چنین پرسشی را مطرح کرد که: [آیا آن چیزی که واقعا از طریق حواس ویژه دریافت میکنیم معرفت(شناخت و آگاهی) است یا صرفا یک عقیده و دید فردی؟] به زبان ساده تر او کنجکاو بود که: [ آیا چیزی که او از یک سیب می بیند واقعا آن چیزی هست که جهان درست کرده یا فقط یک زاویه دید از خودش به عنوان یک انسان هست؟] و البته در پایان او به این دیدگاه رسید که اطلاعات حسی به تنهایی دانش محسوب نمی شود، مثل دیدن سراب یک رودخانه در بیابان،(تو یک رودخانه میبینی ولی در واقع چیزی آنجا نیست) او عقل و حواس ویژه را متمایز به حساب آورد. عقل را آشکار‌کننده و حواس را فراهم‌کننده اطلاعات در نظر گرفت.

عالی... دوست دارم بپرسم آیا با دیدگاه افلاطون موافق بودید؟ پس سراغ فیلسوف معروف بعدی که آن را مطرح کرد می رویم"رنه دکارت" قرن هفدهم (تا یکی دیگه به این فکر کنه افلاطون نفت شد) اول از همه باید بگم که دکارت عقل را هم زیر سوال برد و آن را هم برعکس افلاطون مانند حواس ویژه ناقص و گمراه کننده خواند. این است ذات علم، دیدگاه دکارت این بود که باید به ماهیت هرچیزی که میبینیم شک کنیم تا به دانشی تردید ناپذیر برسیم. به بیان دیگر: از آن جایی که ما کلی اطلاعات اشتباه همراه با اطلاعات درست از محیط میگیریم؛ اگر هزار بار دریافت آن اطلاعات را آزمایش کنیم اگر یک چیزی واقعی باشد بیشتر اتفاق می افتد چون اشتباهات ممکن است تصادفی باشند ولی واقعیت ها احتمالا بر اساس قوانین ثابت جهان رخ می دهد. حداقل این دید در "روش علمی" برای دریافت و تحلیل اطلاعات حکم قلب را ایفا میکند‌. دکارت بار ها خواب میدید که از خواب بیدار شده و این رویداد تنها در مغز و عقل او رخ میداد، او گفت هیچ وقت نمیتواند کامل مطمئن باشد که اکنون در واقعیت بیدار شده و برای همین عقل را هم زیر سوال برد

در دیدگاه های قبلی به نوعی فیلسوفان معتقد بودند که اطلاعات بدون شخصی که آن را دریافت و پردازش کند معنی خاصی ندارد و هر گاه میخواستند راجع به اطلاعات حرف بزنند به نوعی آن را به حواس خود ربط میدادند، در بخشی از جامعه علمی مخصوصا بین برخی فیزیک‌دان‌ها این تفکر گسترش یافته است، که دو آزمایش در تشدید این تفکر نقش داشتند.

آزمایش گربه شرودینگر: فرض کنید گربه ای داخل یک جعبه بسته قرار دارد. کنار آن یک ماده رادیواکتیو و یک مکانیزم حاوی سم گذاشته شده است. اگر اتم واپاشی کند، سم آزاد می شود و گربه می میرد و اگر واپاشی نکند، گربه زنده می ماند. در اصل تا وقتی در جعبه را باز نکنیم، نمی توان فهمید گربه زنده هست یا مرده پس انگار مشاهده ما در زندگی گربه نقش دارد(البته که این یک دیدگاه اشتباه است) "در اصل این یک آزمایش ذهنی برای نشان دادن عجیب بودن تفسیرهای مکانیک کوانتومی و تاثیر خود اندازه گیری بر روی نتیجه بود، ولی خب برداشت اشتباهی شد." آزمایش دو شکاف: اگر الکترون فقط یک ذره معمولی بود، باید از یکی از شکاف ها عبور می کرد. اما نتیجه نشان داد که الکترون رفتاری شبیه موج دارد؛ و انگار از هر دو شکاف به طور همزمان عبور کرده است. اما وقتی دستگاهی قرار دادند تا مشخص کند الکترون از کدام شکاف عبور می کند، این رفتار موجی از بین رفت و الکترون مانند یک ذره معمولی رفتار کرد.( به نوعی خواستند مشاهده کنند یا "اطلاعات کسب کنند" رفتارش به نظر تغییر کرد) و بله این دو آزمایش(که هنوز دو شکاف رازآلود هست) دیدگاهی مشابه این پدید آورد: [مشاهده انسان روی فرایند های کیهانی و کوانتوم و جهان تاثیر میگذارد] به نظر چنین دیدگاهی از خیلی پیچیده کردن یک موضوع ایجاد شده، در واقع اگر ما تمام موجودات زنده روی زمین را حذف کنیم باز هم جهان، همان جهانه پس اطلاعات وجود داره و یک مفهوم جدا نسبت به دریافت و پردازش هست.

و حالا پس از این همه دیدگاه سراغ مرسوم ترین زیر مجموعه اطلاعات، که به نوعی پایه اطلاعات است که اکثریت اعضا جامعه علمی، از آن استفاده می کنند می رویم: "آن ترکیبیات ریاضی است" اگر پایه هشتم به بالا باشید احتمالا با آن آشنایی داشته باشید و بله اطلاعات می‌تواند در این مفهوم خلاصه شود [در ترکیبیات ما تعداد راه های برای انجام کاری یا اتفاق افتادن چیزی را حساب میکنیم مثلا ۲ شلوار و ۲ تیشرت داریم، ما به ازای انتخاب هر شلوار میتوانیم ۲ تیشرت انتخاب کنیم یعنی ۴=۲×۲] چنین مفهوم ساده ای(البته که میتونه پیچیده باشه) چه ربطی به مفهوم اطلاعات داره؟ به یک زبان توجه کنید مثل فارسی: حروف الفبا به تنهایی هیچ معنایی خاصی و بار اطلاعاتی ندارند(صرف نظر از ترتیب چینش دارن) ولی ما با قرار دادن آن حروف در حالات مختلف در کنار یکدیگر(جایگشت) کلمه های با معنی یا (اطلاعات) میسازیم، ساخت جمله هم به این هست

و البته شاید انتقاد کنید که زبان یک چیز ساخته بشر هست و لزوما اطلاعات همیشه ترکیبیات نیست. این جمله درست است که احتمالا هیچ چیز مطلقا یک چیز نیست ولی اطلاعات در سایر چیز هایی طبیعی هم به این شکل ساخته میشود، به عنوان مثال دستگاه عصبی، که این همه دریافت پیچیده از محیط و پردازش های خاص همه به واسطه هزاران تا بیش از هزار تریلیون حالت مختلف(بسته به جاندار) از برقراری ارتباط بین نورون ها و شدت سیناپس ها ایجاد شده هست و این است کلید هوشیاری و احساس آگاهی انسان و سایر موجودات البته حتی یک باکتری عادی هم به نوعی با ترکیبیات دریافت اطلاعات و تحلیل آن را به شکل ساده تر دارد به عنوان مثال: گیرنده های قند در روی سطح باکتری وجود دارد و اگر محیط مملو از غلظتی از قند باشد تاژک آن ثابت می ماند و اگر قند کمی باشد تاژک آن شروع به چرخش و حرکت رندم می کند تا اینکه به جایی برسد که غلظت خوبی قند داشته باشد‌. این نوعی ترکیبیات از دو حالت بودن و نبودن قند است و اطلاعات برای انجام کاری ایجاد میکنه. کد نویسی که ریشه آن از باینری هست هم از ترکیبیات نشئت گرفته، دو حالت انتخاب صفر و یک که برای هر کدام دو انتخاب در جایگاه بعدی وجود دارد: ۲×۲×۲.... اطلاعات نوعی دسته بندی برای ماهیت یک چیز است تا بتوانیم از آن بهره ببریم و این حتی علاقه انسان برای دسته بندی انواع چیز ها را توجیه می کند.

افلاطون و دکارت هر دو دیدگاهی خوبی داشتند، این که چیزی که حس میکنیم لزوما ماهیت واقعی یک چیز نیست، جسم ما بر اساس تامین نیاز های خودمان تکامل یافته و اطلاعتی که نیاز ندارد را دریافت نمیکند. به عنوان مثال ما هیچ وقت در گذشته محتاج نبودیم که طیف غیر مرئی رنگ را تشخیص دهیم پس حالت های ترکیبیاتی برای بودن یا نبودن یک رنگ غیر مرئی را ۱ گذاشتیم و حساب نکردیم. تکامل همیشه همینطور عمل میکند، برای انجام یک کار درست لزوما نیاز نیست از ماهیت آن با خبر بشی و با یک تجربه اندک هم می توان به نتیجه رسید. به عنوان مثال وقتی احساس سوزش از آتش میکنی نیاز نیست برای نشوختن چیز بیشتری از این بدانی که: لمس آتش=درد کشیدن و سوختن لمس نکردن آتش= امن بودن یادگیری یک کودک هم به این شکل است، ما برای او بد و خوب تایین میکنیم.