Enformasyon teorisi ile fizik arasındaki olası bir ilişki nasıl olabilir?
Genel bir iletişim sisteminde kaynak yerine doğayı -ya da daha geniş anlamda evreni- ve hedef yerine de onu anlamaya calişan insanı koyarsak böyle bir ilişkinin kurulması olası gibi görünüyor.Bu durumda enformasyon için "bilgimizde değişiklik oluşturan şey" tanımı yapılabilir.Üstelik enformasyon teorisi yardımıyla bilgimizde meydana gelen değişikliği niceliksel olarak ifade edebiliriz.
Enformasyon teorisi enformasyonu niceliksel bir kavram olarak ele alıyordu ve onun için bir bağıntı veriyordu.Bu bağıntının yorumlanması sonucu ortaya çıkan iki sonuç şöyle yorumlanacaktır bu durumda:
*Ortaya çıkma olasılığı 1 olan bir durumun ortaya çıkması ile herhangibir enformasyon elde edilmez.Yani; iki yüzü de tura olan bir parayı attığımızda gelecek olanın tura olacağını zaten biliyoruzdur,bu atış sonucu bilgimizde herhangibir değişiklik oluşmaz.
*Ortaya çıkma olasılığı daha küçük olan bir durumun ortaya çıkması sonucu oluşan enformasyon miktari daha büyüktür (daha olası durumların enformasyonlarına göre) Yani; bir deney yaptığımızda eğer daha az beklediğimiz bir sonuç ile karşılaşırsak bilgimizdeki değişim daha büyük olur.
Basit bir örnek konuyu daha iyi açıklayacaktır. Elimizde sekiz siyah renkli kavanozun içinde reçel bulunduğunu düşünelim ve reçellerden sadece biri farklı bir çeşit olsun.Karşımızda bulunan birine -o kişi hangi kavanozdakininin farklı olduğunu biliyor- sorular sorarak farklı olanı bulmaya çalışalım.(Pek de heyecan verici bir oyun gibi görünmüyor
))
Enformasyon teorisine göre doğru kavanozu bulduğumuzda 3 bit lik enformasyon elde etmiş olacağız.Çünkü 8 olası kavanozdan biri bizim aradığımızdır ve 1/8 bu kavanozu bulma olasılığımızdır.Bunun 2 tabanına göre logaritması -ki bu enformasyon miktarıdır- 3 dür. (şimdilik - işaretini göz önüne almıyoruz).Aynı zamanda enformasyon ortalaması da -entropi- 3 dür.Bu şöyle yorumlanabilir:eğer 3 soru sorarsak,cevaplarını aldığımızda doğru olanı bulmuş olacağız.Sorular iki cevaplı olmalıdır (evet/hayır) ve 3 ,bu soruların minimum sayısıdır. öyle ise sorular şu şekilde olabilir:
Kavanozları dörderli iki guruba ayırarak,farklı olan ilk gurubta mı? (cevap hayır olsun)
Ikinci gurup kavanozu yine iki ye ayırarak,farklı olan ilk gurubta mi?(cevap evet)
İlk gurubtaki iki kavanozu göz önüne alarak,farklı olan ilk kavanoz mu? (cevap hayır)
Öyle ise farklı olan kavanoz son ayırdığımız gurubtaki ikinci kavanozdur.
Fakat fizik ile olan ilişki reçel kavanozlarından daha derindir. İlki,enformasyon teorisindeki entropi ile istatistiksel fizikteki entropi kavramlarının matematiksel tanımlari zıt işaretlidir.Zamanın akış yönünü entropinin arttığı yön olarak algıladığımıza göre,entropi kavramı yerine enformasyon kavramı getirerek şöyle düşünebiliriz:
Bir sistem için zamanın akış yönünü,sistemin sahip olduğu enformasyonun azalış yönü olarak algılarız
Termodinamiğin ikinci yasasına göre,dengede olmayan sistem dengeye doğru evrilir ve bu sırada entropisi artar.Sistem bulunma olasılığının az olduğu durumlardan,bulunma olasılığının yüksek olduğu durumlara doğru gelişir.Enformasyon-entropi arasındaki ilişkiye göre dengede olmayan sistemin evrim yönü sahip olduğu enformasyonun azaldiği yöndür.
Bu noktada enformasyonun evrendeki en temel şey olduğu kabul edilip sistemlerin evrimi bu temelle açıklanabilir.(Wheeler in düşündüğünün bu olup olmadığını bilmiyorum)
Temel parçaçıklar özdeş olduklarından,bu temel parçacıklardan oluşan yapılarda önemli olan,temel parçacıkların bir araya geliş düzenleridir yani enformasyon...Bu enformasyon elde edildiğinde aynı yapı başka bir yerde oluşturulabilir.(Temel parçacıkların özdeş olduğu ve her yerde bulunabilecekleri düşüncesiyle) Son düzenleyen The Unique; 20 Mart 2009 16:31
