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信息,正在重新征服地球

 wenxuefeng360 2019-11-18

从宇宙视角看,信息是世界的主导力量。在宇宙的初始阶段,即紧接着大爆炸之后的时期,能量支配存在。当时辐射是唯一的存在,宇宙就是一团光。渐渐地,宇宙膨胀并冷却,物质成为主导者。物质成块状,分布不均匀,但它的结晶性质产生引力,开始塑造宇宙。随着生命的出现(就在人类的周边区域),信息的影响增大。我们称之为生命的信息过程数十亿年前控制了地球的大气层。现在,另一个信息过程——技术元素,正在重新征服地球

信息,正在重新征服地球

外熵几十亿年持续扩大,产生稳定的分子、太阳系、恒星大气层、生命、思维和技术元素,可以被重述为有序信息的缓慢积累。更确切的说法是,累积信息的缓慢有序化。

通过极端例子可以更加清楚地认识这个问题。4瓶摆放在实验室物品架上的核苷酸与染色体上的4条核苷酸链之间的区别在于后者的原子作为可复制DNA双螺旋结构的组成部分而获得的附加结构,或者说有序化。同样的原子,但后者更加有序。当核苷酸原子的细胞载体发生进化时,它们又会添加新一层组织和条理性。在有机组织进化过程中,这些原子携带的信息代码经过控制和处理,得到重新排序。在基因信息之外,原子现在还传递自适应信息。它们从保留下来的创新中获得条理性。随着时间流逝,同样的原子可以提升到新的有序层次。也许它们的单细胞居所与另一个细胞融合,组成多细胞,这需要更大的有机组织——和细胞一样——的信息结构。更加深入的进化——细胞群转变成组织和器官、性的产生、群居生物的出现——继续提高有序性,使流过同一批原子的信息结构得以扩展。

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40亿年来,进化一直在积累基因库知识。40亿年能学到很多东西。今天地球上的约3000万物种中的每一种都是不曾间断的信息链,其源头可以追溯至第一个真正的细胞。这条DNA链的每一节都会学到新知识,并将这些来之不易的知识添加至它的内部代码。基因学家木村资生估计,自大约5亿年前寒武纪生物大爆发以来,每个遗传谱系(例如鹦鹉或袋鼠)的总基因信息量累计达到10兆字节。现在,用单个有机体的特有信息乘以今天世界上存活的有机体总数,将得到一笔天文数字的宝藏。想象一下,装载地球上所有有机体(种子、卵子、孢子、精子)的基因,也许需要一艘具备数字化存储能力的诺亚方舟。有人估计,地球是1030个单细胞微生物的庇护港湾。典型的微生物,例如酵母菌,每一代发生一次1比特(位元)变异,这意味着所有活着的有机体将获得1比特的特有信息。单独计算微生物(约占生物总数的50%),今天的生物圈包含基因信息量为1030比特,也就是1029个字节,或者说10万尧【注】字节。这的确是个大数字。

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这还只是生物信息。技术元素自己的信息海洋也是深不可测。它反映了人类8000年保存下来的信息。按照数字存储量计算,当今技术元素包含487艾字节信息,数量级比自然界总数小很多,但成指数级增长。每年由科技产生的计算机数据增长66%,增长率压倒性地超过任何自然来源。与邻近的其他行星或者太空深处漂浮的一般物质不同,知识和自组织信息的厚地毯包裹着这个星球。是的,现在21世纪的我们就身临其境,正在处在信息大爆炸的时代,每天大量的信息呈现在我们眼前,我们被信息环绕着,在信息的海洋之中翱翔,大量的信息让我们感到很惊讶,有时也真的让我们不知所措。

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技术元素的宇宙发展史还有其他版本。我们可以认为外熵的长期运行趋势是脱离物质,升华为非物质。在早期宇宙,物理法则占主导地位。发生作用的只有化学法则、动量、扭矩、静电以及其他不可逆物理力,没有其他任何游戏规则。物质世界的强大约束产生的只是极其简单机械的物质形态——岩石、冰和气体云。但是太空的扩展以及潜在能量的相应增加,给世界引入新的非物质动力:信息,外熵和自组织。这些可能产生组织的新机会(例如存活的细胞)不违背物理化学规则,但又保持距离。并不是说,生命和意识仿佛被直接装入物质和能量的世界,确切地说,是生命和意识摆脱了束缚并且超越了它们。物理学家保罗·戴维斯作过精彩的总结:“生命的秘密不在于它的化学根基……生命的成功,恰恰是因为它避开了化学规则。

百度百科

尧字节】计算机存储容量单位,英文YottaByte,简称YB,等于1024泽字节。是一种资讯计量单位,这个单位特别巨大,因此极少被用到。截止2015年,没有任何人类制造的存储设备容量达到1YB。事实上,据估算2011年整个互联网的容量总和也不过525EB左右。

1尧字节=1208925819614629174706176字节

泽字节】计算机存储容量单位,英文ZettaByte,简称ZB,是EB的1024倍。

1泽字节=1180591620717411303424字节

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