信息的物理本質是什麼?

世界上其他的事物都可以歸結為原子、質子、中子、光子甚至夸克、費米子等粒子,但是信息,這種需要消耗能量的東西,這種能帶來價值的東西,它的物理上的本質又是什麼呢?難道他是超越這個四維空間的事物?


物理學上的信息,就是指外界能夠探測到的物理量。詳情可百度 黑洞無毛 這個定理,指黑洞除了三個物理量外,把所有的信息都吞噬了。


在我們物理學裡,其實信息這個概念是一個量的概念。是描述一個系統需要的最少信息量有多少,是系統的一個屬性。他對應的是熵,進一步與熱力學聯繫起來。是描述場而非粒子的熱力學現象所用的語彙。


霍金原來認為黑洞吞掉周圍物質把後,物質就在宇宙中消失了,吞掉的物質的信息也沒了,因為此論斷還與別人打賭,最後輸掉100美元!就是說被吞物質的信息沒有消失,信息是物質最基本度量,是物質最基本單位,不可再分,等於能量,等於物質……信息是降低不確定性的量,一個人含有多少能量或物質是由E=mc2計算,那麼一個人有多少信息呢,應該算出一個人有多少個最基本粒子(按現在量子理論基本粒子為費米子和波色子),這裡假設各種基本粒子沒有下一級粒子了,描述每個基本粒子的每個性質需要一比特信息,這些性質有質量,自旋,電荷,色荷……我們假設描述每個基本粒子需要7比特信息,那麼一個人的信息就是所含基本粒子數乘以7,一個人大約有10的35次方個粒子,再乘以7,這個數遠遠大於mc2,經計算傳輸一個人的信息,需要現在全球互聯網運行2000億年(大約數,可以百度,),如果夸克之後,再之後還不是基本粒子,那麼一個人的信息還會更多,我們可以定義比特子或信息子,那麼所有物質都可以用信息子表達,(應該與普朗克尺度和時間吻合),如果把一個人分解成單個信息子(換個說法確定組成一個人的全部最最基本粒子的信息),那麼需要的能量將是天文數字,因為需要把每個分子拆成原子,原子拆成質子,中子,質子和中子拆成夸克,夸克拆成……這麼拆開下去,你說需要多少能量,如果說物質(也是能量)是信息的載體,是不是也說明信息是物質的靈魂呢,是物質的終極形式呢!本人的一點思考,多指導!


有限種單體狀態,進行無限的多體有序排列


民科來回答:信息就是連續空間的限制條件。平坦的空間信息為0,空間中每出現一個普朗克粒子,則多出7個信息量,自旋,波長,穩定度,剩下的我編不下去了,自行腦補。


信息就是不確定性,可以是任何物質的不確定性。一件完全確定的事件信息量為0,只有對觀測者(不一定是人)來說未知的東西才有信息。信息的量就是消除的不確定性的多少。


Negative Entropy


很久以前想過這個問題,自己給信息構建了一個相關體系,包括信息的物理本質、傳播本質、信息鏈的構成等等。

比較複雜所以一直拖著沒寫出來,目測一時半會也寫不出來,大概給你講一下吧。

信息是信息鏈的載物,信息鏈包括

1、展信者(發布信息)

2、展信方式(發布手法)

3、載體(任何事物)

4、收信方式(收信手法)

5、收信者(收信的人)

一個信息鏈的運行,比如有人叫你吃飯,展信者是那個叫你吃飯的人,展信方式是他對他的語言的理解(比如中文),載體可以是聲音(空氣震動)、簡訊(電信號)、書信(墨水的物質排列)等等,但是一般最終都以物質作為載體,收信方式是你對你的語言的理解,收信人是你。

運行一個信息鏈看似很簡單,但是想要高效卻不容易,想要準確,那麼概率無限接近零。因為從展信者到收信者的五個元素其中每一個都存在巨大的能夠造成誤會的鴻溝,比如最常見的的是展信方式和收信方式,比如他如果說中文但是你不懂,那麼就麻煩了。

然而更大的鴻溝並不是展信方式和收信方式,而是展信者和收信者本身,因為將展信者想表達的信息歸納成展信方式需要損耗大量的信息,比如他想叫你吃飯的時候其實他想的是:「這個點該吃飯了我已經快餓死了我早上都沒來得及吃中午一定要吃點好的咱兩一起火鍋吧不然自己去吃萬一上個廁所盤子就被服務員收走了那多尷尬本來就窮老闆也不漲工資這日子沒法過了!」

而你收到要吃飯的信息後腦子裡形成的概念可能是:「早飯剛吃完就要吃飯這不得胖死我啊不過好像現在也沒事做要不先隨便吃點吧免得待會萬一一加班就沒空吃飯了又要餓一下午悲了個催這日子馬上就要沒法過了。」

所謂誤解無處不在,在信息鏈中更是如此,想要完全準確的傳遞信息是不可能的,人們唯一能做的就是互相猜測對方的意圖,重複猜測加以確認。

當然如果你事先和展信者溝通確認過展信方式,那麼信息鏈將會更加高效而安全,比如密碼。

說完信息鏈,再來說說信息的本質。

在大多數情況下傳遞信息需要物質,通過物質的變化才能傳遞。物質的量(無論是質量、體積、數量)和運載信息的量並沒有關係,可以用一個質子可以運載無限的信息,也可以用整個宇宙運載一比特的信息。

舉個例子:有個外星人來到地球上想帶走一本大英百科全書,就把這本書的信息編譯為十進位,比如說是0.693……(小數點後有10的N次方個數字),然後用精確到小數點後N+1的雕刻技術在他的飛船比例0.693……的地方刻上一個點,等他回去的時候再把這個比例算出來就得到了6.93X10的N次方這個數據,再反編譯迴文字就行了,這樣,他在飛船上刻了一個點就帶回了整部百科全書。理論上只要雕刻技術足夠高,N是可以無上限的。

用整個宇宙運載一個比特的信息,比如「有」或者「無」。

那麼,在不需要物質作為載體的情況下,信息又是一種什麼形態呢?

首先,這個展信者不能是你以外的人了,因為任何其它人假如對你傳遞信息必然會作用於物質。

但是展信者又不能是你自己,因為如果你作為展信者,就必然知道需要傳遞的信息,那麼信息也就不需要經過信息鏈傳遞了。

所以,這個展信者只能是「宏觀意義上的世界」

整個世界作為展信者,因為你無法判斷世界是否有主觀性,所以也就無法獲取展信方式,你就只能像一個調頻收音機一樣不斷改變自己的收信方式去嘗試收取更多的信息,其中就有一部分信息是來自非物質的載體,比如數學。

舉個例子:「0」這個概念是一個純數學概念,它在自然界中是不存在的,那麼人們是如何得到「0」這個概念的信息的呢?首先通過對世界的收信獲得數學,然後通過想像力在純數學的模式下獲取「0」的信息。在這裡,獲得「0」的信息的載體並不是物質,而是數學,而數學,是徹頭徹尾的非物質。

所以,無論是物質,還是非物質,都可以成為信息的媒介。


老夫認為是信息和空間運動時間物質是分不開的,信息是物質的三維空間坐標點,運動方向,下一個時間單位的運動位置和速度,是否存在。這就組成了信息的全部然後是信息的壓縮,一塊石頭如果忽略它的形狀體積顏色外觀,原子數,熱能,變形等等,就可以用數字1和文字石頭來表示它,然而其他信息就會全部丟失,並且是一個時間單位的描述,然後描述一塊石頭碎了,說明下一個時間單位上石頭的形狀數量都改變了,一塊石頭碎成了兩塊,這裡信息又多了起來,然而要完全描述這塊石頭就需要用非常多的介質來描述,這幾乎會用掉所有石頭裡的原子,然而對我們來說是沒有什麼用的,我們只需要用一個原子來表示這塊石頭,然後把原子切成兩半來表示兩塊石頭,所以信息的本質還是物質。


變化


樓主所指的信息是對事物的一個主觀描述。它依賴物質而存在,也就是說必須有載體,但它與物質無關,也就是可以用不同載體表達相同的信息。主觀性和必須依賴物質存在是他的兩個必要屬性。所以,它的物理屬性除了必須依賴物質存在外,沒有其他物理屬性。


加工後的數據


信息本質是熵

坑太大,不專業不填了


這是思維實驗。

人的肉體是其精神意識的載體,精神意識是肉體的靈魂,看不見、摸不著,可以通過肉體表現出來,再通過感觀讀取,此即察言觀色。

同樣,磁碟是信息的載體,信息是磁碟的靈魂,信息的本質是靈魂,看不見,摸不著,不可直接顯示,只能通過機器讀取。

比較可知,人的精神意識是動物演化而來的天然屬性(宗教則宣稱是上帝所創造的);而磁碟的信息是由人創造並存儲於設備中的。

由此展開,機器是人創造的,機器的靈魂即信息也是由人賦予的,機器就是人類的奴隸。那麼,即使人工智慧再強大,又如何能戰勝人類呢?


萬物源自比特( It from Bit )

_______________________物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒


CPS其實是物聯網的複雜化又或者是他的概念清晰化,集精確運算,遠程控制,高網速,實體,本質就是為未來物聯網實現詳細描述


信息是能量?


Physics 219 Course Information


原子,質子,中子,這些是物質,信息並非物質,雖然目前信息必以物質做為載體,就象我對你打出的這一段話,它可以由我的鍵盤輸入,由我的電腦編譯,由你的電腦或手機顯示,這些都是物質,也都是載體,我們之間的網路聯接是由中國電信的電磁波來傳載的,但你不能說我這段話就是電磁波,假如我用筆寫在紙上同樣是這段話,信息在紙上,同樣它不是紙。信息可以理解為物質有序的組合。


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