Information eines verbrannten Papiers wiederherstellen (Gedankenexperiment)?
Hallo
Im Universum geht Information ja nie verloren. Jetzt stelle ich mir die Frage ob das nur für Elementarteilchen oder prinzipiell gilt.
Nehmen wir an ich habe ein Blatt Papier auf dem E=mc^2 geschrieben steht. Nun nehme ich eine Lichtquelle und sorge dafür dass das Blatt verbrennt. Dies findet in einem isolierten System statt und man hat vorher die genaue Zusammensetzung und Anzahl der O2-, der Tinten-, und der Atome des Papiers bestimmt. Außerdem wusste man den exakten Aufenthaltsort all dieser Dinge.
Folgende Frage: Wenn ich jetzt die Rückstände und die Verteilung aller Atome im System Messe, könnte ich dann das Blatt Papier rekonstruieren oder ist die Botschaft die sich darauf befunden hat für immer verloren?
Vielen Dank für eure Antworten!
PS: Mir ist natürlich bewusst, dass es derzeit praktisch unmöglich ist alle Atome des fiktiven Systems zu messen. Deswegen ist es ja nur ein Gedankenexperiment.
9 Antworten
Es gibt zwar einen "Erhaltungssatz von Informationen" und man hat sich eine ganze Weile gestritten, ob Schwarze Löcher Informationen (Energie, Materie) permanent aus dem Universum entfernen, aber das ist ja nicht, worum es hier geht.
Wenn Du nicht die Zeit wirklich zurück drehen kannst, und alles exakt so wie es passiert ist rückwärts abläuft, wirst Du nie wieder zum Ausgangspunkt kommen. Genau so wie diese Verbrennung des Blatts nicht zwei mal genau gleich abläuft, hast Du zwar alle Stoffe die Du benötigst, wirst aber niemals Rekonstruieren können, welches Atom exakt wo hin gehört. Die Atome merken sich ja nicht ihre Nachbarn und auf dem Weg den sie genommen haben bis sie als Ruß an der Glasscheibe deines Systems landen passieren so viele Zufälle...
Wäre das Möglich, könntest Du auch von dort weiter rechnen und die gesamte Zukunft aller Atome im Universum voraussagen. Geht einfach nicht.
Die Botschaft wirst Du nicht rekonstruieren können. Darüber bist Du Dir wohl im Klaren. Das ändert aber nichts an dem Grundsatz der Physik, dass nichts verloren geht. Der Gedankenfehler liegt auch noch woanders. Dein isoliertes System gibt es nicht. Aus dem geschlossenen System geht auf jeden Fall Wärme verloren. Aber für unseren Planeten und dem Universum ist nichts verloren gegangen. Es ensteht Wärme und Licht. Asche bleibt übrig und die besteht u.A. aus Kohlenstoff. Die Botschaft auf dem Papier sind nur unsere Gedanken. Diese sind rekonstruierbar.
Du verwechselst Shannon-Information mit semantischer Information. Shannon-Information ist einfach eine Reihe von Zuständen.
Der Satz "e=mc²" ist semantisch. Kurz gesagt hat er die gesellschaftlich bedingte Funktion einen Leser dazu zu bringen, etwas bestimmtes zu denken. Dass wir beides Information nennen, hat sich leider so eingebürgert. Man muss also immer auf der Hut sein, welche Information gemeint ist.
Semantische Information wird nicht konserviert!
Das Blatt konnte man übrigens theoretisch konstruieren, falls das Universum vollständig determiniert ist. Denn in diesem Fall kann man vom Zustand des derzeitigen Universums auf jeden vergangenen und zukünftigen Zustand schließen.
Danke :)
PS: Der Inhalt der Botschaft, also das was die Tinte für uns darstellt ist Novize wirklich relevant (könnte ebensogut Micky Maus sein)
Generell müsste es möglich sein, allerdings musst Du dann wirklich alle Atomstrukturen beherrschen.
Um die Information wiederherzustellen, müsstest du die Zeit zurückdrehen. Selbst wenn du den Aufenthalt aller Atome des verbrannten Blattes wissen würdest, weißt du ja noch lange nicht, wie sie ANGEORDNET waren