Infophysik

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Der Begriff Infophysik (engl. infophysics) wurde für einen Bereich der Physik eingeführt, der sich damit befasst, welche Bedeutung der Information als physikalische Größe zukommt.

Ein erster Zusammenhang wurde schon sehr früh bei der Definition der Entropie hergestellt: Je höher die Entropie eines Systems ist, um so geringer ist der Informationsgehalt. Schon in der klassischen Physik konnte man über diesen Ansatz die Entropie relativ gut berechnen. Aber erst die Quantenphysik erlaubte es die Entropie und damit den möglichen Informationsgehalt absolut zu bestimmen.

Beispiel biologische Systeme: Organismen sind die kompliziertesten Systeme, die wir kennen. Sie enthalten eine unvorstellbar große Menge an Informationen. Die in der DNA gespeicherte Erbinformation „programmiert“ den regelmäßigen Ablauf und die große Ordnung der Lebensprozesse, und sie garantiert auch den Fluss des Lebens von Generation zu Generation. Hierdurch folgen lebende Systeme nicht dem allgemeinen Trend in der Natur: hin zur völligen Unordnung, zur maximalen Entropie. Ihrem hohen Organisationsgrad entspricht vielmehr eine niedrige Entropie. Und deshalb müssen Lebewesen ständig Energie aufnehmen, um ihre niedrige Entropie – auf Kosten anderer – aufrechtzuerhalten. Oder anders ausgedrückt, damit keine Information verloren geht, sind sie auf Energiezufuhr durch Nahrung angewiesen.

Beispiel Kosmologie: Schon in der klassischen Physik sprach man vom sog. Wärmetod des Weltalls. Dies bedeutet einfach ausgedrückt, dass sich durch die stete Zunahme der Entropie die „Unordnung“ in der Welt immer weiter erhöht, bis zum Schluss alles gleichverteilt ist und keine nutzbare Energie mehr gewonnen werden kann. Damit ist dann auch alle Information verloren gegangen, jedenfalls auf makroskopischer Ebene. Wenn man jedoch die Quantenphysik hinzu zieht, dann erhalten wir ein komplexeres Bild und es stellt sich z.B. die Frage wie der Informationsgehalt von Quantenobjekten ist, wie überhaupt die Information in die Welt gekommen ist und was mit Information geschieht, wenn Materie in ein schwarzes Loch fällt.

Schon Carl Friedrich von Weizsäcker (1985) hat in seiner „Theorie der Uralternativen“ entsprechende Vorstellungen entwickelt und ein sog. Ur eingeführt. Rein formal kann man dieses Ur heute mit einem Qubit gleichsetzen. Wie überhaupt die Quanteninformation im Umfeld der Infophysik eine immer größere Bedeutung gewinnt.

Zur „Infophysik“ sind schon zahlreiche Bücher veröffentlicht worden, einige davon auch mit sehr spekulativen Ansätzen. Weiterhin erscheint der Begriff Infophysik auch noch als Bezeichnung für ein Fach (oder Modul) in den Studiengängen einiger Hochschulen.

[Bearbeiten] Literatur

• T. Stonier, 1990: „Information and the Internal Structure of the Universe“, ISBN 3-540-19878-4
• A. Stern, 1993: „The Quantum Brain“ North-Holland / Elsevier, ISBN 0-444-81864-2. Infophysics, A. Stern, Department of Physics and Astronomy, Free University, Amsterdam, The Netherlands
• David Deutsch,1997: „Die Physik der Welterkenntnis“ ISBN 3-7643-5385-6
• Görnitz, 2002: „Der kreative Kosmos“ ISBN 3-8274-1368-0. Prof. Görnitz, Uni Frankfurt
• Seth Lloyd 2007: „Programming the Universe“ Vintages Books, New York.