Η πληροφορία είναι το θεμέλιο της λειτουργίας του κόσμου μας

Η πληροφορία είναι το θεμέλιο της λειτουργίας του κόσμου μας: το αίμα και το καύσιμο, η ζωτική αρχή. Διαπερνά τις επιστήμες από πάνω μέχρι κάτω, μεταμορφώνοντας κάθε κλάδο της γνώσης. Αρχικά η θεωρία της πληροφορίας εμφανίστηκε σαν μια γέφυρα από τα μαθηματικά στην ηλεκτρολογία, και από εκεί στους υπολογιστές. Αυτό που οι αγγλόφωνοι ονομάζουν «επιστήμη των υπολογιστών», οι Ευρωπαίοι το γνωρίζουν ως πληροφορική, informatique, informatica και Informatik. Τώρα, ακόμη και η βιολογία έχει γίνει μια επιστήμη της πληροφορίας, ένα γνωστικό αντικείμενο από μηνύματα, εντολές και κώδικα. Τα γονίδια περιέχουν πληροφορία και επιτρέπουν διαδικασίες για την ανάγνωση και την αντιγραφή της. Η ζωή εξαπλώνεται με τη δικτύωση. Το ίδιο το σώμα είναι ένας επεξεργαστής πληροφορίας. Η μνήμη δεν βρίσκεται μόνο στους εγκεφάλους, αλλά σε κάθε κύτταρο. Διόλου περίεργο που η γενετική γνώρισε άνθηση παράλληλα με τη θεωρία της πληροφορίας. Το DNA είναι το κατεξοχήν μόριο πληροφορίας, ο πιο προηγμένος επεξεργαστής μηνυμάτων στο κυτταρικό επίπεδο — ένα αλφάβητο και ένας κώδικας, έξι δισεκατομμύρια bit για τον σχηματισμό ενός ανθρώπινου όντος. «Εκείνο που βρίσκεται στον πυρήνα κάθε έμβιου αντικειμένου δεν είναι κάποια εσωτερική «φωτιά”, ούτε η ζεστή ανάσα, ούτε η “σπίθα της ζωής”», διακηρύσσει ο θεωρητικός της εξέλιξης Ρίτσαρντ Ντόκινς (Richard Dawkins). «Είναι πληροφορίες, λέξεις, εντολές… Αν θέλετε να κατανοήσετε τη ζωή, μη σκέφτεστε μια παλλόμενη και δονούμενη γέλη ή ιλύ- σκεφτείτε την τεχνολογία πληροφοριών». Τα κύτταρα ενός οργανισμού είναι κόμβοι σε ένα εξαιρετικά περίπλοκο δίκτυο επικοινωνιών, όπου μεταδίδουν και λαμβάνουν, κωδικοποιούν και αποκωδικοποιούν. Η ίδια η εξέλιξη εμπεριέχει μια συνεχή ανταλλαγή πληροφορίας μεταξύ του οργανισμού και τον περιβάλλοντος.

«Ο κύκλος της πληροφορίας γίνεται η μονάδα της ζωής», λέει ο Βέρνερ Λεβενσταϊν (Werner Loewenstein) έπειτα από τριάντα χρόνια μελέτης της διακυτταρικής επικοινωνίας. Μας θυμίζει ότι τώρα η πληροφορία έχει μια βαθύτερη έννοια: «Σημαίνει μια κοσμική αρχή οργάνωσης και τάξης, και προσφέρει ένα ακριβές μέτρο της». Επίσης, το γονίδιο έχει το ανάλογό του στον πολιτισμό: το μιμίδιο. Στην πολιτισμική εξέλιξη, το μιμίδιο είναι αντιγραφέας και διασπορέας — μια ιδέα, μια μόδα, μια αλυσιδωτή επιστολή . Σε ατυχείς περιπτώσεις, ένα μιμίδιο είναι ένας ιός.

Η οικονομική επιστήμη αναγνωρίζει τον εαυτό της ως μια επιστήμη της πληροφορίας, τώρα που το ίδιο το χρήμα διαγράφει ένα πλήρες τόξο εξέλιξης, από την ύλη στα bit και αποθηκεύεται στη μνήμη υπολογιστών και σε μαγνητικές ταινίες, ενώ το παγκόσμιο εμπόριο διαπερνά το νευρικό σύστημα της παγκοσμιοποιημένης αγοράς. Ακόμη και την εποχή που το χρήμα φαινόταν να είναι ένας υλικός θησαυρός, και βάραινε στις τσέπες και στα αμπάρια των πλοίων και στα θησαυροφυλάκια των τραπεζών, ήταν πάντα πληροφορία. Τα κέρματα και τα χαρτονομίσματα, οι σίκλοι και τα κοχύλια που χρησιμοποιούνταν σαν νομίσματα, όλα αυτά αποτελούσαν απλώς βραχύβιες τεχνολογίες που αναπαριστούσαν πληροφορίες σχετικά με το ποιος κατέχει τι.

Και τα άτομα; Η ύλη έχει τους δικούς της νεολογισμούς, και η δυσκολότερη από όλες τις επιστήμες, η φυσική, φαινόταν να έχει φτάσει στην ωριμότητα. Αλλά η φυσική, επίσης, επηρεάστηκε βαθύτατα από το νέο διανοητικό μοντέλο. Τα χρόνια που ακολούθησαν τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο, την περίοδο της μεγάλης άνθησης της φυσικής, τα σπουδαία νέα φαινόταν πως ήταν η διάσπαση του ατόμου και ο έλεγχος της πυρηνικής ενέργειας. Οι θεωρητικοί επένδυσαν το κύρος και τους πόρους τους στην έρευνα των στοιχειωδών σωματιδίων και στους νόμους που διέπουν την αλληλεπίδρασή τους, στην κατασκευή γιγαντιαίων επιταχυντών και στην ανακάλυψή των κουάρκ και των γλοιονίων. Η υπόθεση της έρευνας των επικοινωνιών δεν θα μπορούσε να φαίνεται περισσότερο απομακρυσμένη από το υψηλό εγχείρημα. Οι ειδικοί της σωματιδιακής φυσικής δεν χρειάζονταν bit.

Αλλά τότε, ξαφνικά, αποδείχτηκε ότι χρειάζονταν. Σε ολοένα μεγαλύτερο βαθμό, οι φυσικοί και οι θεωρητικοί της πληροφορίας γίνονται ένα και το αυτό. Το bit είναι ένα θεμελιώδες σωματίδιο διαφορετικού είδους: όχι ακριβώς μικροσκοπικό, αλλά αφηρημένο — ένα δυαδικό ψηφίο, ένα flip-flop (δισταθής πολυδονητής), ένα ναι-ή-όχι. Είναι άυλο, αλλά, καθώς οι επιστήμονες κατανοούν τελικά την πληροφορία, αναρωτιούνται μήπως είναι πρωταρχικό: πιο θεμελιώδες από την ίδια την ύλη. Εικάζουν ότι το bit είναι ο μη αναγώγιμος πυρήνας και πως η πληροφορία διαμορφώνει το ίδιο το κέντρο της ύπαρξης. Γεφυρώνοντας τη φυσική του 20ού και του 21ου αιώνα, ο Τζον Άρτσιμπαλντ Γουίλερ (Hohn Archibald Wheeler), συνεργάτης τόσο του Αϊνστάιν άσο και του Μπαρ, διατύπωσε αυτό το μανιφέστο σε αινιγματικά μονοσύλλαβα: «It from Bit». Η πληροφορία δημιουργεί «κάθε “αυτό” — κάθε σωματίδιο, κάθε πεδίο δύναμης, ακόμη και το ίδιο το χωροχρονικό συvεχές.» Αυτός είναι ένας άλλος τρόπος για να κατανοήσουμε το παράδοξο του παρατηρητή: ότι δηλαδή το αποτέλεσμα ενός πειράματος επηρεάζεται, ή ακόμη και καθορίζεται, όταν παρατηρείται. Ο παρατηρητής όχι μόνο παρατηρεί, αλλά θέτει ερωτήματα και διατυπώνει προτάσεις που πρέπει εντέλει να εκφραστούν σε διακριτά bit. «Αυτό που ονομάζουμε πραγματικότητα», έγραψε με περίσκεψη ο Γουίλερ, «προκύπτει σε τελική ανάλυση από τη διατύπωση ερωτήσεων που απαντιούνται με ναι ή όχι». Και πρόσθεσε: «Η προέλευση όλων των φυσικών πραγμάτων βρίσκεται στη θεωρία της πληροφορίας, και το Σύμπαν είναι συμμετοχικό». Έτσι, ολόκληρο το Σύμπαν θεωρείται ως ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής —μια κοσμική μηχανή επεξεργασίας της πληροφορίας.

Το κλειδί για τη λύση του αινίγματος μας δίνει ένας τύπος σχέσης που δεν είχε θέση στην κλασική φυσική: το φαινόμενο που είναι γνωστά ως εμπλοκή (ή σύμπλεξη) [entanglement]. ‘Όταν τα σωματίδια ή τα κβαντικά συστήματα συμπλέκονται, οι ιδιότητές τους παραμένουν συσχετισμένες σε τεράστιες αποστάσεις και σε τεράστιους χρόνους. Σε αποστάσεις ετών φωτός, μοιράζονται κάτι που είναι φυσικό, αλλά όχι μόνο φυσικό. Προκύπτουν απόκοσμα παράδοξα, που δεν επιλύονται ώσπου να κατανοήσει κανείς πώς η σύμπλεξη κωδικοποιεί την πληροφορία, μετρημένη σε bit ή στο κβαντικό τους αντίστοιχο, με το αλλόκοτο όνομα qubit (κβαντικά bit).

Όταν τα φωτόνια και τα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν, τι κάνουν πραγματικά; Ανταλλάσσουν (ή μεταδίδουν κβαντικές καταστάσεις, επεξεργάζονται πληροφορία. Οι νόμοι της φυσικής είναι οι αλγόριθμοι. Κάθε φλεγόμενο άστρο, κάθε σιωπηλό νεφέλωμα, κάθε σωματίδιο που αφήνει το φευγαλέο ίχνος του σε έναν θάλαμο νέφωσης, είναι ένας επεξεργαστής πληροφορίας. Το Σύμπαν «υπολογίζει» το πεπρωμένο του σαν ηλεκτρονικός υπολογιστής. Πόσο υπολογίζει; Πόσο γρήγορα; Πόση είναι η συνολική χωρητικότητα της πληροφορίας, πόσος είναι ο χώρος της μνήμης του; Ποιος είναι ο δεσμός ανάμεσα στην ενέργεια και στην πληροφορία; Τι κόστος ενέργειας έχει η μετάδοση ενός bit; Αυτά είναι δύσκολα ερωτήματα, αλλά όχι τόσο απόκρυφα ή μεταφορικά όσο ακούγονται. Οι φυσικοί, μαζί με τους ειδικούς της κβαντικής θεωρίας της πληροφορίας -μια νέα ειδικότητα- καταπιάνονται με αυτά. Κάνουν τους μαθηματικούς συλλογισμούς και παράγουν πιθανές απαντήσεις. («Η μέτρηση των bit του Σύμπαντος, όπως κι αν υπολογίζεται, εκφράζεται με το δέκα υψωμένο σε μια πολύ μεγάλη δύναμη», σύμφωνα με τον Γουίλερ. Σύμφωνα με τον Σεθ Λόιντ (Seth Lloyd): «Δεν είναι περισσότερο από 10^120 λογικές πράξεις σε 10^90 bit»). Μελετούν εξαρχής τα μυστήρια της εντροπίας της θερμοδυναμικής, και εκείνους τους διαβόητους αφανιστές πληροφορίας, τις μαύρες τρύπες. «Αύριο», διακηρύσσει ο Γουίλερ, «θα έχουμε μάθει να κατανοούμε και να εκφράζουμε όλη τη φυσική στη γλώσσα της πληροφορίας».

Καθώς ο ρόλος της πληροφορίας διευρύνεται πέρα από κάθε φαντασία, καταλήγει στην υπερβολή. «Καταιγισμός πληροφοριών», λένε τώρα οι άνθρωποι. Η πληθώρα των πληροφοριών προκαλεί κόπωση, άγχος και κορεσμό. “Έχουμε συναντήσει τον Διάβολο του Υπερβολικού Φόρτου Πληροφοριών, και τους ενοχλητικούς ακολούθους του, τον ιό των υπολογιστών, το σήμα φραγής, τον ανενεργό σύνδεσμο και την παρουσίαση με Power Point. Τα πάντα άλλαξαν τόσο γρήγορα. Ο Τζον Ρόμπινσον Πιρς (Jοhn Robinson Pierce) -ο τεχνικός των Εργαστηρίων Μπελ που επινόησε τη λέξη τρανζίστορ-αναλογιζόταν αργότερα: «Είναι δύσκολο να φανταστούμε τον κόσμο πριν από τον Σάνον όπως φαινόταν σε όσους ζούσαν σ’ αυτόν. Είναι δύσκολο να ανακτήσουμε την αθωότητα, την άγνοια και την έλλειψη κατανόησης».

Ωστόσο, το παρελθόν επανέρχεται στο επίκεντρο τον ενδιαφέροντος. «Εν αρχή ην ο Λόγος», σύμφωνα με το Κατά Ιωάννη Ευαγγέλιο. Είμαστε το είδος που ονόμασε τον εαυτό του Homo sapiens, ο άνθρωπος που γνωρίζει – και κατόπιν, έπειτα από σκέψη, τροποποίησε τον όρο σε Homo sapiens sapiens. Σε τελική ανάλυση, το σπουδαιότερο δώρο του Προμηθέα στην ανθρωπότητα δεν ήταν η φωτιά: «Τους αριθμούς επίσης, τη σπουδαιότερη σοφία, επινόησα γι’ αυτούς, και τη σύνθεση των γραμμάτων, μητέρα των τεχνών των Μουσών, για να κρατούν τα πάντα στη μνήμη τους». Το αλφάβητο ήταν μια θεμελιώδης τεχνολογία πληροφορίας. Το τηλέφωνο, η συσκευή του φαξ, η αριθμομηχανή, και, τελικά, ο ηλεκτρονικός υπολογιστής, είναι απλώς οι πιο πρόσφατες καινοτομίες που επινοήθηκαν για την αποθήκευση, την επεξεργασία και τη μετάδοση της γνώσης.