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Information

Was ist Information? Der Versuch einer Definition

Sollten Sie sich bis hier her durch die Einleitung geklickt haben, dann haben Sie Experimente kennengelernt, die zeigen, dass in unserer Welt „Information“ etwas Fundamentales sein muss. Physikalische Experimente zeigen, dass Information der Materie zugrunde liegt. Information muss also in der Physik - neben Materie und Energie - eine eigenständige Rolle spielen. Die weitläufige Meinung, Information sei der Materie immanent, kann nicht länger aufrecht erhalten werden.

"Information ist das, was informiert. Also das, wovon Daten abgeleitet werden können. Kein Materialismus, der dies nicht einräumt, kann heute überleben."

- Norbert Wiener

 

Die Eheleute Brigitte und Thomas Görnitz sind die Autoren des Buches „Der kreative Kosmos“. Thomas Görnitz ist Physiker an der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt am Main und seine Ehefrau Brigitte Görnitz ist Psychologin. Die Berufe der beiden Autoren machen ihr Gemeinschaftswerk interessant. Sie schaffen es, sich dem Begriff „Information“ aus zwei verschiedenen Richtungen zu nähern. Zum einen aus Richtung der Naturwissenschaft und zum anderen aus Richtung der Geisteswissenschaft.  

Der Begriff Information ist Kern dieser Website. Darum sollten wir uns der Frage stellen, was Information überhaupt ist. Seit Beginn unseres Jahrtausends beschäftigt sich die moderne Naturwissenschaft mit dem Begriff „Information“. Weil Information aber auch den Inhalt unseres Denkens darstellt, scheint es so, dass sich Geisteswissenschaften und Naturwissenschaften einander nähern. 
Die in der Einleitung aufgeführten Experimente zeigen, dass Information in unserer physischen Welt eine fundamentale Rolle spielt. Der Begriff „Information“ spielt aber auch in den Geisteswissenschaften eine zentrale Rolle. Darum könnte Information ein Schnittpunkt beider Wissenschaften sein. Es lohnt sich wohl, den Begriff „Information“ genauer unter die Lupe zu nehmen.

Was ist Information?
Wenn wir unsere Gedanken zu Papier bringen, dann ist weder das Papier noch die Tinte die Information. Man könnte behaupten, dass die Schriftzeichen - also Zeichen oder Symbole - die Information seien. Aber auch das ist nicht der Fall. Denn sobald wir das Papier mit einem Faxgerät an einen Empfänger übertragen, besteht die Information nicht mehr aus Schriftzeichen. Während der Übertragung werden die Symbole in ein elektromagnetisches Signal umgewandelt. Erst beim Ausdruck wird das elektromagnetische Signal wieder in Schriftzeichen umgewandelt.
In der klassischen Physik ist Information also an einen Träger gebunden und kann den Träger wechseln – etwa von Papier in ein elektrisches Signal. Aber der Träger ist niemals die Information selbst, sondern eben der Träger.

Wenn wir über Information sprechen, dann setzen wir „Information“ gerne mit „Bedeutung“ gleich. Bedeutung hat aber immer etwas Subjektives. Die Naturwissenschaft sucht aber Gesetze über die Natur, die - unabhängig eines Beobachters - immer gültig sind und sich objektiv und nach wissenschaftlicher Methode überprüfen lassen. 
Daher ist es aus naturwissenschaftlicher Sicht notwendig, von einer Bedeutung abzusehen, wenn wir über Information sprechen. Information ist nicht gleich Bedeutung! Sondern wir können der Information eine Bedeutung zusprechen. Um die „reine Information“ zu erhalten, müssen wir neben der Bedeutung auch noch den Informationssender, -empfänger und den -träger entfernen. 

Auf diese Weise wird Information zu etwas sehr Abstraktem. Wir sind es gewohnt, in Bildern und Worten zu denken. Darum fällt es uns sehr schwer, sich etwas ohne Bedeutung vorzustellen. Wenn wir aber von Information den Informationsträger, -empfänger, -sender und die Bedeutung abziehen, dann ist „Information“ das, was übrig bleibt. 

Aber was ist denn dann Information?
In der klassischen Physik gibt es nur Materie und Energie. Alles besteht aus Materie oder Energie. Und diese können Information tragen. Information ist aber weder Materie noch Energie. Ist Information etwas seltsames Drittes?
Per Definition ist Information all das, was im Prinzip verstanden werden kann. Nur der Empfänger kann Information verstehen.

„Information ist dasjenige, was übrig bleibt, wenn jeder konkrete Träger weggedacht wird.“
- Thomas Görnitz, Physiker

 

Erst der Empfänger spricht der Information eine Bedeutung zu. 
Dabei muss der Empfänger bereits über Information verfügen, mit der er die neue Information abgleicht und ihr dann eine Bedeutung zusprechen kann. Nun mag der Einwand kommen, dass der Sender schließlich „Information“ verschickt. Aber der Text auf einem Papier oder die elektrischen Signale eines Faxgeräts sind nicht seine Gedanken. Der Empfänger muss die Information also verstehen, damit er ihr Bedeutung geben kann. Wie wir später noch näher ergründen werden, ist es immer das Gehirn des Empfängers, das mit den eingehenden Informationen, die es über die Sinnesorgane erhält, ein Abbild der Wirklichkeit erzeugt.

Wenn ich mit meinen Händen einen Schatten an die Wand werfe, der aussieht wie ein Vogel, dann sollte folgendes klar sein: Der Schatten ist weder meine Hand, noch ist er ein Vogel!
Nun bin ich nicht besonders gut darin, Schattenfiguren an die Wand zu werfen. Darum hat der Beobachter vielleicht Schwierigkeiten, zu erkennen, um welche Figur es sich handelt. Wenn ich aber etwas nachhelfe und Bewegung in die Schattenfigur bringe, erkennt der Beobachter, um was es sich handelt. Er hat die eingehende Information mit bereits vorhandener abgeglichen und ihr dann eine Bedeutung gegeben. 
Der Beobachter gibt der eingehenden Information eine Bedeutung, indem er eingehende Information mit bereits vorhandener abgleicht. Darum wird ein Hund eine Pfütze an der Laterne ganz anders bewerten, als wir das tun.

Somit lässt sich also festhalten, dass Information ihre Bedeutung verliert, sobald wir den Empfänger abstrahieren. Wenn die Naturwissenschaft die Wirklichkeit unabhängig vom Beobachter ergründen will, darf sie der Information keine Bedeutung zusprechen.

Bit und Qantenbit, klassische Physik und Quantentheorie
Die klassische Physik umfasst die Fakten und die Quantentheorie die Möglichkeiten. In der Zeit und Raum befindliche Information muss an einen materiellen oder energetischen Träger gebunden sein. Diese Träger sind Objekte der sogenannten Poincare-Gruppe. In der Poincare-Gruppe muss jedes Objekt eine Masse und einen Spin haben. Die Masse darf auch „0“ sein, dann muss aber die Energie ungleich „0“ sein.
Ein Quantenbit fällt nicht unter die Poincare-Gruppe. Es ist damit kein Objekt in Raum und Zeit und damit nichtlokal! (Görnitz)

Information in der klassischen Physik
Die klassische Physik beschreibt die Welt, die wir wahrnehmen. Also Fakten, die messbar sind. In der klassischen Physik ist die kleinste Informationseinheit 1 Bit.
1 Bit enthält die Information „wahr“ oder „falsch“. Damit hat Information in der klassischen Physik bereits eine Bedeutung.

Information in der Quantentheorie
In der Quantentheorie spricht man von einem Quantenbit (Qbit) als kleinste Informationseinheit. 1 Qbit enthält alle möglichen Informationen als Überlagerung gleichzeitig. (Nichtlokalität!! 1 Qbit ist kein Objekt in Raum und Zeit, diese Tatsache macht die Teleportation von Information erst möglich)
1 Qbit enthält also die Information „wahr“ und „falsch“. Damit hat Information in der Quantentheorie keine Bedeutung. Erst durch den Akt der Beobachtung wird ein Faktum geschaffen und die Information erhält eine Bedeutung. Die abstrakte Quanteninformation wird durch die Beobachtung zur Information mit Bedeutung.

Information ist als Quanteninformation die „Grundsubstanz der Welt“. Information muss in der Naturwissenschaft objektiv sein.  Aus naturwissenschaftlicher Sicht ist es erforderlich, den Bedeutungsaspekt zu ignorieren, da „Bedeutung“ subjektiv und nicht objektiv ist.
Wenn wir also die Wirklichkeit objektiv und ohne Bedeutung (also unabhängig von Subjekt) beschreiben wollen, dann bleibt die Quantentheorie als einzige Möglichkeit.


 Fazit.

1. Information muss der Materie nicht immanent sein. Sie ist genauso wie Materie und Energie als etwas Drittes existent.

2. In der klassischen Physik hat Information eine Bedeutung und ist an einen materiellen oder energetischen Träger gebunden.

3. Nur in der Quantentheorie kann man Information als etwas völlig Abstraktes betrachten, das bis zur Messung keine Bedeutung hat.

4. Wir wissen immer noch nicht, was Information ist! Um letztlich eine Antwort zu finden, bedarf es noch weiterer Begriffsdefinitionen, die wir im folgenden angehen werden.

 

 

 


 

 

Publiziert am: Donnerstag, 14. Januar 2016 (20202 mal gelesen)
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