Quanten und Information
 

Bei Quanten und Information wird meist an den Quantencomputer gedacht.

Mich interessiet die Beziehung zwischen Quanten und Infomation in der Natur. Materie (statisch) und Energie (dynamisch) verhält sich für mich wie gespeicherte Information (statisch) zu Informationsverarbeitung (dynamisch).

Informationsspeicherung und Verarbeitung findet intensiv im lebenden Organismus statt.
Zellen speichern Information in der DNA und verarbeiten Information mittels mRNA und Ribsome. Viren dürften mit ihrer RNA und DNA nur Informationspeicher darstellen.

Neuronale Netzwerke sind beides. Der Mensch lagert beides auch aus. Kommunikation zwischen Menschen und Maschinen.

Ein gutes Beispiel ist die Schallplatte. Die Schallplatte (Materie) speichert Information in ihrer Oberflächenstruktur in Form von Rillen mit unterschiedlicher Stärke. Informationsverarbeitung passiert durch Abtastung dieser Rille und beansprucht daber Zeit. Es entstehen (Schall-)Wellen, Energie die abgestrahlt wird.

Frage, auf welchen Skalen (Mikro/Mesa/Makrokosmos) spielt Information eine Rolle?
Und welche Rolle?

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Ein gutes Beispiel ist die zellulare Musterbildung, mit der sich schon Alan Turing befasst hat:

https://www.scinexx.de/dossierartike...musterbildung/

https://youtu.be/L8ab3b1zzms (Minute 19:00)

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Hi Geku, ich denke "Abtastung" ist zentral, wenn's um Informtionsverarbeitung geht.

Zwei kommunizieren über eine Distanz, bspw. synaptischen Spalt, oder ein Forum, irgendwas, das halt nicht die Zwei ist, sondern ihr gem.Eins.ames, sowohl thematisch als auch physisch, und eben darum von ihnen abstrahiert.

Dabei scheint in der rätselhaften Natur kein 'Eigeninteresse' sondern nur Zwang unbelebter Kräfte, Ausstrahlung und Einwirkung. Boten, Pulse ja, aber Zeichen, Sprache, Message, Feeling? Was kommunizieren Massen oder Ladungen. Was muss das vermeintlich Tote sich denn mitteilen?

Ich denke, das zu wissen, bestimmt die Antwort zur Skalierung des core's.

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Es ist immer ein Netzwerk beteiligt, wobei die Verarbeitung sich in den Knoten konzentriert.
Auch diese Knoten können sich verdichten und sich auf eine gemeinsame Aufgabe konzentrieren (Sehzentrum, Sensorisch und Motorische Rinde ....).
Auf der anderen Seite können sich Netzwerke zu größere Netzwerke zusammenschließen (Gesellschaft). Auch diese Netzwerke können sich verdichten (Ausbildungszentren, Ärztezentren, Unternehmen ....).

Selbst Zellen und Computer selbst sind Netzwerke, die jedoch nich aus gleichen Komponenten, homogen, aufgebaut sind. Sowohl bei Computer als auch bei Zellen sind Speicher (Flash, <-> Zellkern mit DNA) und Verarbeitungseinheit (CPU <-> Ribsom) getrennt.

Es gibt auch sehr viele Ähnlichkeiten zwischen naturliche Netzwerke (Gehirn <-> Gesellschaft) und künstliche Netzwerke (Computer <-> Internet). Z.B. Gehirne bedienen sie sich einer gemeinsamnen Sprache um Informationen über Sätze , Computer Protokolle um Daten mittels Telegramme auszutauschen.

Wenn Bewustsein eine emergente Eigenschaft vernetzter Neuronen im Gehirn ist, wie sieht es im übergeordeten Netzwerk, der Gesellschaft aus?

Welche neuen Eigenschaften gibt es durch den Zusammenschluss natürlicher und künstlicher Netzwerke?

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Wie ist Bewusstsein emergent?
Es muss dazu ein spezieller physischer Körper sein Environment erfassen.
Das neuronale Netz eines Säuglings signalisiert Hunger, er trinkt, ganz ohne Bewusstsein.
Erst viel später kommt das Gefühl, der Begriff und die Idee hinzu nach irgendeinem Fruchtquatsch...

Wie wird sich Natur bewusst?
Durch Absonderung eines speziellen physischen Körpers, dem academic staff, der ihr nachspürt.
Aber was kann der aktivieren, wie den ihm angebundenen Körper (plus dessen Umgebung!) erschließen und anwenden -
und was resultiert damit 'emergent' - ?

Das müssen Quanten tun: Naturgesetz verwirklichen.
Sie informieren einander diesbezüglich.
Eine Parade: Unknown aber gekonnt.
Instinktiv das Richtige. Gesetzestreu.

Wird ein Planet oder geringfügigere Überordnung ein Ich-Bewusstsein entwickeln?
Erde an Mars: "Ich begrüne Dich Wüstling, meine Experten sind unterwegs..." :D

Was auch mit den ganz großen Projektionen: Vernetzung planetarer Raumsonden, interspeziesistisches Gehirn im All?

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Warum sollte ein Säugling kein Bewustsein haben? Nur weil es sich nicht an seine Geburt erinnert?
Ist Gedächnis eine Voraussetzung für Bewustsein?
Läsionen des Gehirn können uns darüber Auskunft geben. Patienten mit Ausfall des Kurzzeitgedächnisses können keine bleibenden Erinnerungen speichern bzw. abrufen.
Trotzdem kann man ihnen das Bewustsein nicht absprechen.

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Für mich ist Bewustsein stark mit dem Lernprozess verbunden.
Immer wieder gleiche, wiederholende Situationen werden uns nicht mehr bewust. Erst wenn es Abweichungen gibt, werden diese bewust und gelangen ins Gedächtnis.

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Die Frage ist, welche Rolle spielt Information unterhalb des Lebendigen (Zelle)?
Das sollte eigentlich das Thema dieses Threads sein.

Ist, z.B. wenn ein Teilchen einen Stoß erhalten hat und seine Richtung und/oder Geschwindigkeit ändert, ist dann eine neue Information entstanden?

Wenn ein Atom durch ein Photon angeregt wurde und sich dieses dann in einem anderen Zustand befindet, hat dann das Photon nicht nur Energie, sondern auch Information weitergegeben?

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Die Information wird wiederholt, weiter vermittelt, bspw. "actio gleich reactio" Das ist auf dieser Ebene schon alles. Und jetzt will man wissen, wie sich ein Stoß vollzieht, welcher Prozess jene Information regeneriert. Das sind für verschiedene Teilchen verschiedene Vorgänge, individuelle Spuren, die sich im Nebel verlieren, detaillierte Hintergrund-Information.
(Ein wahrscheinliches Prinzip diskutiert der thread 'Natur aus Fäden': Kreuzungswechsel)
Aber man muss nicht annehmen, dass die Physis noch zusätzlich einen Sinn selbstevident aufmoduliert transportiert. Das kann sein, und falls ja, dann ergeben sich die Skalen der Durchleitung von Information aus ihrer Inhaltlichkeit, und nicht per se aus der physischen Limitierung, der Planckskala. Dass zb. ganze Prozesse, raumzeitliche Zusammenhänge eine Information generieren. Wer weiß.

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Mathematik spielt in der Physik eine sehr große Rolle. Viele Vorgänge in der Natur lassen sich berechnen. Ist nicht diese Berechenbarkeit ein Hinweis, dass Information eine tragende Rolle in unserem Weltbild einnimmt. Das gilt von der Astronomie runter bis in den Bereich der Quanten.

Die Welt eine Simulation?

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Digitale_Physik

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Quan...r-Alternativen

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Siehe auch: https://en.wikipedia.org/wiki/Constructor_theory

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Information in diesm Sinne ist ein sehr verwickelter Begriff, derzeit zu komplex, um ihn zum Substrat physikalischer Beschreibungen zu machen.
Zumindestens das Programm "it from bit" lässt sich formulieren, aber keiner weiss derzeit, wie das konsistent umgesetzt werden kann. Man muss hierzu "Information" aus dem Kontext informationsverarbeitender Systeme bringen, um ihn objektiv formulieren zu können.
Einen guten Einstieg zu dieser Problematik bietet m.E. der Artikel von Eduard Kaeser
https://www.nzz.ch/wissenschaft/quan...bit-ld.1442850

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Danke für den Link.

Die Theorie wurde unter anderem von dem Physiker David Deutsch entwickelt. Dabei wurde er vom bekannten Philosophen Karl Popper inspiriert.

Wer sich für seine Ideen interessert, dem empfehle ich das Buch "Der Anfang der Unendlichkeit: Erklärungen die die Welt verwandeln".

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Der Artikel "Am Anfang war das Bit" scheint wirklich interessant zu sein, setzt aber leider ein Registrierung bzw. Abo voraus.

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Am Anfang war das Bit gibt es auch als Taschenbuch:
Die neue Bibel der modernen Physik. Ins Deutsche übersetzt von Ralf Steffler

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Ist SYNCHRONISIERUNG nicht eine Beispiel von Informationsverarbeitung von Materie?

https://m.youtube.com/watch?v=t-_VPRCtiUg

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Ich habe zwar gerade mit dem Thema nichts am Hut, habe das Video aber trotzdem angeschaut.

Ich habe schon einiges von dem Kanal gesehen, und ich kann Veritasium uneingeschränkt empfehlen.

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Bewirkt der Laser Synchronität von Lichtwellen?

Laser steht für Light amplification by stimulated emission of radiation.

Elektronen werden duch Photonen veranlasst in den Grundzustand zurückzukehren. Das dabei entstehende Photon hat die gleiche Frequenz und Phasenlage wie das anregende Photon. Dabei wird die Lichtwelle verstärkt.

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Weihnachten steht vor der Tür. Vielleicht bleibt ein wenig Zeit zum Lesen.
Ich kann zum Thema dieses Threads nur das Buch "Von der Quantenmechanik zu Bewustsein: Kosmos, Geist und Materie" aus dem Springer Verlag empfehlen.
Ist auch über Kindle verfügbar (auch umfangreiche Leseprobe vorhanden)

Ich wünsche allen eine besinnliche Zeit und Frohe Weihnachten!

GEKU

https://www.amazon.de/Von-Quantenphy...a-566354678598