Информация физична
«Информация физична» - эти слова стали своеобразным девизом исследователей, работающих в физике квантовой информации. И это не тривиальное утверждение - «носителем информации являются физические системы». Эти слова нужно понимать в прямом смысле - информация сама по себе является объективной физической величиной в ряду других - таких как масса, энергия, импульс и т. д. В квантовой теории информация - это количественная величина, характеризующая систему. Это не те сведения, которые мы можем получить о системе, измеряя какие-то другие характеристики объекта, скажем, его массу, скорость и т. д. В квантовой теории речь идет не о любой характеристике, а о конкретной, имеющей строгое и однозначное определение. В этом случае об информации говорят как об обычной физической величине, которая может принимать различные значения при изменении состояния системы. Подобно тому, как масса тела увеличивается (уменьшается) при наличии массообмена со средой, так и количество информации изменяется, если система взаимодействует с окружением - и все это объективные процессы, которые не зависят от нашего субъективного мнения. Именно в этом отношении «информация физична». Информационные процессы - это часть физики, точно так же, как и другие процессы, приводящие к изменению той или иной физической величины. Кроме того, информационным процессам отводится особая роль из-за специфических особенностей понятия «информация» в квантовой физике. Суть квантовой информации и одновременно ее исключительная особенность - в том, что эта физическая величина лучше всего подходит на роль «первичной субстанции всего сущего».
Несколько слов о векторе развития науки, точнее, об общих тенденциях и трансформации взглядов ученых на окружающую реальность, а также на ту роль, которую играют в ней те или иные физические процессы. Вот как пишет об этом физик Б. Киви в статье «Инфо-космология»: «Все больше теоретиков считают, что ключевой идеей, ведущей к „великому объединению“ гравитации и квантовой теории, может стать переформулирование взглядов на природу не просто в терминах материи и энергии, а в терминах информации».
Одним из первых об этом заговорил патриарх американской физики, великий Джон Арчибальд Уилер (подаривший миру термин «черная дыра»). Вот как он пишет в своей автобиографии о роли информации: «Моя жизнь в физике представляется мне разделенной на три периода. В первый из них, растянувшийся с начала моей карьеры и до начала 1950-х годов, я был захвачен идеей, что „всё - это частицы“. Я искал способы выстроить все базовые элементы материи (нейтроны, протоны, мезоны и т. д.) из самых легких, наиболее фундаментальных частиц - электронов и фотонов. Второй период я называю „всё - это поля“. С тех пор, как я влюбился в общую теорию относительности и гравитацию в 1952 году, и вплоть до недавнего времени, я придерживался взгляда на мир, как на состоящий из полей. Мир, в котором то, что представляется нам частицами - это в действительности проявления электрических и магнитных полей, гравитационных полей и самого пространства-времени. Теперь же я захвачен новой идеей: „Всё - это информация“. Чем больше я размышляю о квантовых тайнах и о нашей странной способности постигать тот мир, в котором мы живем, тем больше вижу, вероятно, фундаментальное значение логики и информации как основы физической теории». Неплохо сказал об этом физик П. Дэвис в своей статье: «Обычно мы думаем о мире, как о составленном из простых, подобных сгусткам, материальных частицах, и под информацией понимаем производную характеристику объекта восприятия, относящуюся к особого рода организованным состояниям вещества. Но возможно, что все наоборот: похоже, что Вселенная на самом деле - шалость первичной информации, а материальные объекты являются ее сложным вторичным проявлением». Действительно, в квантовой теории весь классический домен составляет лишь незначительную часть совокупной Квантовой Реальности, далеко не самую главную и значимую. Материальный мир вовсе не является основой реальности, и его вполне можно считать результатом «шалости» информационных процессов, происходящих на фундаментальном уровне в нелокальном источнике реальности. Свою статью П. Дэвис заканчивает словами: «Если информация действительно должна заменить материю как самая первейшая субстанция Космоса, то нас может ожидать еще большая награда. С современной точки зрения, мозги (материя) рождают мысли (ментальную информацию). Но если материя является формой организованной информации, то тогда и сознание уже не так таинственно, как нам казалось».
В настоящее время у учёных уже есть понимание физических процессов (декогеренции), в результате которых появляется материя как «форма организованной информации». Следовательно, физика информации и квантовая теория всё более сближаются, порождая новое направление - квантовую теорию информации.