Alles om ons heen bestaat uit materie en energie en de natuurkrachten die daarop werken. Einstein beredeneerde dat energie en materie twee manifestaties zijn van hetzelfde volgens zijn beroemde formule E=mc2 waarin E staat voor energie, de m voor massa (=materie), de c voor de lichtsnelheid en de “2” voor het kwadraat van de c. Natuurkundigen zijn nog steeds zoekende om alle deeltjes te vinden en alle mechanismen te ontrafelen die zich in de natuur manifesteren. Zo zijn grote delen van de hoeveelheid energie en materie in het heelal niet waarneembaar met onze instrumenten. Reden waarom dat donkere materie en energie wordt genoemd. Wat er binnen die ca. 95% donkere energie en materie gebeurt kunnen we dus op geen enkele manier waarnemen. We merken slechts aan bepaalde zwaartekrachtsmetingen dat die extra materie en energie er is.
Maar nog steeds is ook dat niet het gehele verhaal. Alle vormen van materie en wellicht ook energie, bevatten namelijk ook informatie. Allereerst natuurlijk informatie die iets zegt over de opbouw van de betreffende materie. Verschillende soorten atomen en kleinere deeltjes bepalen de aard van een soort materie. Maar de rangschikking van atomen, elektronen en allerlei andere deeltjes kunnen ook informatie bevatten over willekeurig andere zaken. Zo bevatten geheugenchips, indien gebruikt, behalve de informatie over de materiële opbouw van de chip zelf, uiteraard de informatie die de gebruiker er op geplaatst heeft. Aan de buitenkant van een chip kan je niet zien welk informatie er in zit. Sterker nog: alleen met speciale hulpmiddelen is die informatie op een chip af te lezen. Als je die hulpmiddelen niet hebt is een geheugenchip gereduceerd tot een betrekkelijk waardeloos stukje silicium verbinding en verschilt de ene 1 GB chip niet van de andere. Als je de chip wel kunt aflezen wordt de feitelijke waarde bepaald door de informatie die er op staat. Ieder stukje materie kan in principe dienen als informatiedrager voor informatie. Een ander voorbeeld is natuurlijk het klassieke boek. Als je kunt lezen wat er staat is het boek primair een informatiedrager met informatie. Voor wie niet kan lezen heeft de inhoud van het boek geen betekenis en is het slechts een bundel papieren, een stukje materie, zonder waarde of zinnige informatie.
Op dit moment slaan we informatie met name op in de vorm van IT programma’s en data bestaande uit binaire (nullen en enen) getallen in geheugenchips van een silicium verbinding. Maar heel andere vormen van informatie opslag en dataverwerking zijn in ontwikkeling. Onder andere wordt gewerkt aan de quantumcomputer en fotonica. In het eerste geval gaat het om het gebruikmaken van effecten uit de quantum mechanica, waarbij een deeltje tegelijkertijd verschillende posities kan innemen en daardoor veel meer berekeningen tegelijkertijd kan uitvoeren, terwijl het bij de fotonica gaat om informatie verwerking met lichtdeeltjes. Met beide methodes wordt informatie anders verwerkt en opgeslagen en kunnen onwaarschijnlijke hoeveelheden informatie verwerkt en opgeslagen worden in betrekkelijk weinig materie. Er zullen ongetwijfeld nog vele methodes gevonden worden om informatie op te slaan en te verwerken. Zeker is dat informatie in ieder geval opgeslagen moet worden in materie, anders gaat het verloren.
Waarom dit exposé over materie en informatie ? De reden is dat we nu in het digitale tijdperk leven, waarin het omgaan met informatie steeds meer de essentie wordt van de economie en het bestaan. We ontdekken dat we eindeloze hoeveelheden informatie nodig hebben om de vele digitale activiteiten die we ontwikkelen mogelijk te maken. Zelf rijdende auto’s, kunstmatige intelligentie, Big Data, menselijke DNA data, grote plasmaschermen met online informatie, het zijn allemaal voorbeelden van schier ongelofelijke hoeveelheden informatie die razendsnel en gestructureerd moeten worden opgeslagen, bewaard, geherstructureerd en beschikbaar gesteld. We ontwikkelen een intelligente digitale omgeving waarvoor de natuur miljoenen jaren nodig heeft gehad om die bij levende organismes in de vorm van organismes met een brein te ontwikkelen. Razendsnel ontwikkelen we allerlei methodes om de opslag en verwerking van informatie in materie te vergroten en te vergemakkelijken. Maar dat niet alleen. De mens is zijn zelf gecreëerde digitale omgeving aan het koppelen met de bestaande informatie wereld van de natuur. Cyborg’s zijn mensen met een chip in hun hersenen die verbonden is met een computer of internet. Blinden gaan binnenkort weer zien dankzij een chip in hun hersenen maar zouden met diezelfde chip ook direct beelden van internet met de hersenen kunnen waarnemen. Volgende stappen zijn de communicatie met andere organismes, te beginnen wellicht met intelligentere diersoorten. Er worden vertaalprogramma’s ontwikkeld waarmee de mens met sommige dieren zou kunnen praten, net alsof je middels een vertaal programma met iemand praat die een andere taal spreekt. Omdat we inmiddels weten dat ook planten een zekere mate van intelligentie bezitten, wordt een latere stap om te leren ook daarmee te gaan communiceren.
Kortom: de mens is bezig van en met zijn natuurlijke omgeving één groot informatica systeem te maken. Waar we vroeger onze omgeving met name waarnamen als een mechanische wereld, met materie en organismes, zien we nu steeds meer in dat onze leefomgeving feitelijk één groot informatiesysteem is. Wij weten nu dat levende organismes niets anders zijn dan informatiesystemen met het organisme als informatiedrager. Wat we niet weten, maar wel mogelijk is in theorie, is dat ook wat wij dode materie noemen actieve informatiesystemen bevat. Immers als een chip een informatie bevat, die wij alleen middels een hulpmiddel kunnen aflezen, dan kan in principe iedere materie gestructureerde informatie bevatten, die wellicht door andere wezens of informatiesystemen uit te lezen valt. De hamvraag is telkens hoe die informatie daarin wordt opgeslagen en hoe die weer wordt uitgelezen. Maar dat kan op vele verschillende manieren, zoals reeds aangegeven. En naarmate we meer “verbinding” zoeken tussen ons eigen brein en de intelligentie in andere organismes, leren we steeds meer om informatie uit te lezen uit andere materie systemen.
Laten we de fantasie verder gaan dan kan het best zo zijn dat de ca. 95% donkere energie en materie die zich rondom ons beweegt intelligente informatiesystemen en levensvormen bevat die informatie opslaan hetzij in hun eigen wereld, de 95% donkere materie en energie, hetzij in de ons wél bekende materie. Of zulke intelligente informatiesystemen of levensvormen bestaan kunnen wij met onze huidige middelen niet waarnemen. De natuurkundige wetten noch onze meetinstrumenten kunnen daar op dit moment iets zinnigs over zeggen. Ook of er intelligente informatie zit in wat wij “dode” materie noemen is op dit moment op geen enkele manier vast te stellen. Maar wat wel duidelijk wordt is dat onze leefomgeving en het heelal vermoedelijk naast een groot materie en energie systeem tevens ook een groot en vrijwel oneindig informatie systeem is. En in dat heelal kunnen vele intelligente vormen van informatie systemen bestaan: levende wezens of organismes die gebruik maken van allerlei informatie systemen die langs elkaar heen leven zonder dat ze dat van elkaar weten. Dat is een interessante en uitdagende gedachte die verder uitgediept moet worden.
We leven in een hele wonderlijke wereld, dat is wat zeker is. En de wereld van de informatica voegt weer een dimensie extra toe aan het grote raadsel van het leven. Alles bestaat uiteindelijk uit energie of materie en de daarin verborgen informatie. Van die materie en energie kunnen we slechts een klein deel doorgronden op dit moment. Over de informatie die aanwezig is om ons heen en in het heelal kunnen we met de huidige middelen helemaal niets zinnigs zeggen. Behalve dan dat we vermoedelijk nog met hele grote verrassingen rekening moeten gaan houden.
Wie meer wil lezen over dit interessante thema kan dit artikel lezen: The Basis of the Universe …
Zie ook bijgaande fantasie op Youtube: https://youtu.be/uvKbO0fMU8Q
