Ist Entropie "der Feind" jeglicher Information?
Die "berühmte" Kaffeetasse, die am Boden zerschellt hat doch ihre ursprüngliche Information unumkehrbar "verloren" — oder?
7 Antworten
Die Scherben mögen einen Teil ihrer ursprünglichen Information verloren haben, aber die Information selbst verschwand nicht. Sie ging über an weitere Träger der Information, wurde quasi verteilt. Ein Teil wurde in Form von Schall davon getragen, ein anderer in Turbulenzen von Luft an der Aufschlagstelle. Der Boden wurde an den Berührstellen stärker erwärmt, und selbst die Positionen und Lagen der Scherben enthalten Information.
Durch Zusammentragen all dieser Informationen, welche vorher in der Tasse konzentriert war, und jetzt nicht mehr ist, sollte es möglich sein, die ursprüngliche Form der Tasse zu rekonstruieren. Allerdings wird mit Verlauf von Zeit diese Information mehr und mehr verdünnt, und der Aufwand, diese wieder komplett einzufangen, steigt rapide an.
Information sammelt sich nicht von selbst wieder ein - es bedürfte dafür einen Prozess. Und dieser Prozess erforderte die Kenntnis darum, wie und wo diese sich verteilende Information abgeschöpft werden könnte - womit meiner Ansicht nach dieser Prozess ein Superset der Informationen sein müsste, diese also komplett enthalten müsste, um deren Verbleib nachvollziehen zu können. Damit würde das Konzentrieren aller Information zurück in die Tasse nicht nur unrealistisch, sondern auch unnötig.
Was allerdings nichts dran ändert, dass alle Information nach wie vor, wenngleich in modifizierter und veränderlicher Form existiert.
Schwieriger finde ich das Nachvollziehen, wohin Information übergegangen ist, beim Auftauen eines Schneemannes.
Da kann ich aus meiner Sicht nur zustimmen. Was ist alles genau Information? Die Kenntnis aller Eigenschaften der Einzelelemente? Bestimmt auch deren Beziehung zueinander. Ergibt sich letztere allein aus den Einzelinformationen der Einzelelemente? Kann ich mir nicht vorstellen, denn es "vergeht" ja ständig Zeit, und dadurch wird doch letztlich immer etwas verändert, sonst könnte man ja gar nicht wissen, etwas wiederhergestellt zu haben.
Die Frage, die sich mir bei der Überlegung aufdrängt, ist: wenn Information nicht vernichtet werden kann, zumindest unter uns bekannten Bedingungen, - kann sie denn dann überhaupt erzeugt werden? Und, falls nicht, bedeutet das nicht auch, das jegliche mögliche Information bereits bestehen müsste, die Information, welche sich in der Tasse auskristallisierte, also bereits existierte, bevor die Tasse bestand.
👍 Genau! Womöglich ist das Universum als Ganzes irgendwie "fertig", "voll deterministisch", nur wir darin als winzige Teilmenge müssen uns da "durchwuseln", weil in keiner Teilmenge jemals die Gesamtuniversumsinformationen (wenn ich's mal so formulieren darf) komplett abgebildet werden kann. So ist "Zeit" dann eine Art Folge, Eigenschaft unseres "Teilmengendaseins". Womöglich hatte Einstein im weitesten Sinn doch Recht mit "Gott würfelt nicht", und auch alle Quanteneffekte sind eine zwingende Folge...
Um da keine Missverständnisse aufkommen zu lassen, ich behaupte gar nichts, erlaube mir nur nachzudenken; möchte nicht, was gerne gemacht wird, in eine Schwurblerecke abgedrängt werden. 😎
Die Alternative wäre ein Paradox, und ein Widerspruch zur gängigen Meinung: Gängen wir davon aus, dass Information erzeugt werden könnte, aber nicht vernichtet, während sich Universum gleichzeitig zu einem Zustand maximaler Entropie hin entwickelt - würde am Ende, beim Erreichen des entropischen Zustand ein maximaler Umfang an Information bestehen - die Umkehrung deiner Fragestellung.
Ja, und klar, darum sprechen wir ja auch in Konjunktiven.
Ja, guter Gedankengang, könnte man vielleicht dann sagen, wenn zwei, ich sage mal "Elemente", Informationen zusammen treffen, entsteht eine neue, dritte Information. Aus den Dreien entstehen dann 6, dann 21, dann 231, ... da wäre selbst jede e-Funktion der reinste "Langweiler"!
Ich bevorzuge eine ähnliche Betrachtung wie bei Energie: nicht das Energieniveau, sondern ein Energiedifferential ist erforderlich, um Arbeit verrichten zu können.
Unter der Annahme eines konstanten Umfangs an Information insgesamt sind es die Fluktuationen der ... Informationsdichte ..., welche in Unterscheidbarkeit resultieren. Information kann zeitweilig gespeichert, eingefroren werden, wie es im Fall von persistenten Strukturen wie z.B. Tassen geschieht. Die enthaltene Information wurde anderswo entnommen, wodurch Informationsberge und -täler entstehen. Wird sie wieder freigesetzt, drängt sie im Bestreben, das informationsdifferential auszugleichen, zurück.
.... nicht verloren, nur mehr Unordnung als vorher, die Entropie hat zu genommen.
keine Feind, die aktuelle Entropie i, Universum ermöglicht es auf ein Universum mit weniger "Unordnung" zu schließen, also können wir die Zeit zurück drehen und so vieles verstehen...
mfe
Edit: die Zeit kann man natürlich nicht zurück drehen!
Aber man kann die Zustände des "Vorher" berechnen und auch simulieren, quasi eine informelle Wanderung rückwärts durch die Zeit.
dachte das war klar.... 🖖🏻
Thermodynamik sagt was Anderes: Zurückdrehen ist unmöglich...
Zeit zurückdrehen ist bislang praktisch wie theoretisch völlig unmöglich. Allein deswegen, weil, wenn ich in der zurückgedrehten Zeit meine Erinnerung aus der Zukunft (dem Jetzt) mitnähme, wäre das paradox. Zurück gedrehte Zeit bedeutet doch auch, das eigene Gedächtnis wäre zurückgedreht. Warum sollte das denn davon ausgenommen sein?
Ich würde Entropie nicht als "Feind" von Information sehen, sondern eher als Ying und Yang. Im Prinzip wird doch Information erst durch Entropie beschrieben... Der Informationsgehalt bezieht sich ja darauf, wie "erwartbar" ein Zustand ist, je unerwarteter, desto höher der Informationsgehalt über diesen Zustand. Mit höherer Entropie erhöht sich der Informationsgehalt des gleichen Zustandes, mit geringer Entropie sinkt auch der Informationsgehalt.
wird doch Information erst durch Entropie beschrieben
Entropie beschreibt meines Wissens "nur" den Durchschnitt bestimmter Eigenschaften, nicht exakt alle Details der den Durchschnitt erzeugenden Einzelereignisse.
Der Satz war vermutlich etwas weit hergeholt und eher philosophischer Natur... Ich kenne/verstehe den Begriff "Entropie" nicht genau. Für mich ist es "ein Maß der Unordnung". Ich bin auch kein Physiker und meine Beschäftigung mit dem Thema Information und Entropie war rein privater Natur.
Über die Informationstheorie (und dem Maxwellschen Dämon) gelingt es, Information und Entropie in einen Zusammenhang zu bringen. Über die Interpretation bin ich etwas im Unklaren... Information lässt sich einer Energie zuordnen, diese Energie ist bei steigender Temperatur größer. Wird die Information vernichtet, wird Wärme frei. Ich habe es so gesehen, dass die genaue Information über ein System mit hoher Entropie "wertvoller" ist, da der Zustand weniger leicht vorhersehbar ist.
Mir wurde jedoch gesagt, dass es eher so zu sehen sei, dass man eine gewisse Mindestenergie braucht, um Information bei einer Temperatur zu speichern/übertragen. In dem Fall würde eine hohe Temperatur in der Lage sein, Information zu "vernichten". Das passt dann auch zu "Entropie ist der Feind der Information".
Praktisch ja theoretisch nein
Besaß die Kaffeetasse selbst denn jemals Information? Wenn ja, woher wissen Teilchen, wie sie sich zu verhalten haben und wie bzw. warum halten sie sich daran bzw. an Gesetzmäßigkeiten?
Natürlich besaß die Kaffeetasse Information, wie sonst würde ich sie vor dem Fall denn als solche erkannt haben?
Ich würde sogar annehmen, dass durch das "verdünnen" letztlich real nicht mehr alles "einsammelnar" ist. Und: Jede Aktion diesbez. erzeugt immer mehr "Abzweigungen", neue Konstellationen, interagiert mit dem "Rest" des Universums. Wenn etwas exakt wieder hergestellt würde, müsste das nicht auch unser Wissen z. B. so verändern, dass wir das Zerspringen der Tasse gar nicht mehr wüssten?