سوشیانس تارنمای رسمی شروین وکیلی
بخش نخست تعريف انسان
فصل نخست: سيستم‌هاي پيچيده
كليات[1]
ماده/ انرژی/ اطلاعات
در يك نگاه كلی، می‌‌‌توان موضوع كل دانش تجربی را به سه قلمرو ماده، انرژی و اطلاعات تقسيم كرد. از آنجا كه تمام پديدارهای شناخته‌شده برای ما به صورت تركيبی از اين سه عنصر وجود دارند، لازم است كمی بيشتر در مورد آن‌ها بدانيم.
ماده قديمی‌ترين و مشهورترين شكل از عناصر سازنده‌ی پديدارهاست. ماده آن عاملی است كه با جرم نمايندگی می‌‌‌شود و توسط واحد گِرَم شمارش‌پذير می‌‌‌گردد. مدل‌ها و نظریه‌های تفسيركننده‌‌‌ی ماده از قدمتی بسيار برخوردارند و طيف وسيعی از ديدگاه‌‌‌ها را ــ از تالس تا انيشتين ــ در بر می‌‌‌گيرند. ماده را از ديرباز به عنوان واحد وجود داشتنِ عناصر ــ و گاه به عنوان تنها تجلی وجودها ــ در نظر می‌‌‌گرفته‌اند. به همين دليل هم ترازو، كه يكی از مشتقات جرم ــ يعنی وزن ــ را می‌‌‌سنجد، يكی از آشناترين و معتبرترين ابزارهای سنجش در تمدن‌های باستانی بوده است، تا بدان حد كه فرشته‌ي عدالت نيز معمولاً با ترازويي در دست تصوير مي‌شود. با وجود اين سابقه‌ي طولاني، تا زمان گاليله تلاش موفقي براي صورت‌بندی رياضي مفهوم ماده انجام نشد و تنها در عصر نيوتون بود كه اولين صورت‌بندی موفق اين مفهوم به انديشمندان معرفي شد.
اگر از ديدگاه‌‌‌های اساطيری و انسان‌واره[2] بگذريم، می‌‌‌بينيم كه قدمت مفهوم علمی انرژی بسيار کمتر از ماده است. نخستين نظريه‌هايی كه انرژی را به عنوان عامل دگرگونی در ماده صورت‌بندی می‌‌‌كردند، در جريان عصر روشنگری شكل گرفتند. اگر از صورت‌های ساده‌انگارانه‌ی تفسير اين مفهوم ــ مانند نظريه‌ی فلوژيستون ــ بگذريم، بايد تبار اين واژه را در نورشناسی نيوتون و نظريه‌ی ميدانی/ ذره‌ای برق جست‌وجو كنيم. مكانيك نيوتونی و معادلات ماكسول نخستين تلاش‌های موفق برای رياضی‌گونه كردن مفهوم انرژی بوده‌اند. واحد
اندازه‌گيری انرژی در زيست‌شناسی كالری است كه با مقدار انرژی لازم برای يك درجه گرم كردن يك گرم آب برابر دانسته می‌‌‌شود. بنابراين، از ابتدا انرژي را بر مبناي دگرگوني در ماده مي‌سنجيدند.
اطلاعات جديدترين مفهوم از بين اين سه است. اين مفهوم به عنوان كليدواژه‌‌‌ای با بار معنايی غنی در بسياری از فرهنگ‌ها وجود داشته است، اما نخستين صورت‌بندی رياضی آن و اولين تلاش برای كمی كردن آن در اواسط قرن گذشته توسط ويوِر و شانون[3] انجام گرفت. اطلاعات بر مبنای وضعيت چيده شدن ماده و انرژی در يك سيستم تعريف می‌‌‌شود. اين مفهوم را با واحد بيت (bit) ــ كوتاه شده‌ي عبارت «واحد دوتايي»[4] ــ كمّی می‌‌‌كنند يك بيت مقدار اطلاعاتي است كه براي انتخاب يك گزينه از بين دو حالت همسان لازم است.
در يك بيان ساده‌انگارانه، بايد ماده را به عنوان شكل بديهی و ملموس هستی ــ يعنی آنچه جرم دارد ــ در نظر گرفت، و انرژی را به عنوان توانايی تغيير ماده بر مبنای آن تعريف كرد. به اين ترتيب، اطلاعات هم بر اساس ارتباطات بين ماده و انرژی تعريف‌پذير می‌‌‌شود. جدای از آن‌که اين تعريف تنها در سطح خاصی از توصيف (سطح كلان) معنا دارد، و گذشته از این‌که در فيزيك جديد معانی کاملاً متفاوت و گاه متحدشونده‌‌‌ای به اين سه عنصر منسوب می‌‌‌شود، همين تعبير ساده را كافی فرض می‌‌‌كنيم و سه كليدواژه‌‌‌ی يادشده را به همين ترتيب به كار می‌‌‌گيريم. به اين ترتيب در علم، هر پديدار تجربه‌پذير كه مشاهده می‌‌‌شود آميخته‌ای از اين سه عنصر است.
[1] مفاهيم اين گفتار به شكلي بسيار فشرده تنظيم شده‌اند. خوانندگاني كه با نظريه‌ي سيستم‌هاي پيچيده آشنايي ندارند مي‌توانند از اين فصل بگذرند. براي آشنايي با اين نظريه نگاه كنيد به (وكيلي 1389 [الف])
[2] anthropomorphic
[3]Weaver and shanon, 1951
[4] Binary Digit
ادامه مطلب:بخش نخست – فصل نخست — پیچیدگی
رفتن به: صفحات نخست و فهرست کتاب