O I n f o r m a c i j i 2.0 : informacija u teoriji

Prosinac 30, 2016

O kvantnoj gravitaciji petlji – je li prostor fizički sastavljen od ‘atoma prostora’? (Na tragu post-teorija relativnosti V.)

CARLO ROVELLI: Seven Brief Lessons on Physics

rovelliU općoj teoriji relativnosti Einstein je pokazao kako se fenomen – koji je Newton nazivao gravitacijskom silom, a sâm Einstein na početku svog istraživanja poljem – zapravo, odnosi na sâm prostor, i to na zakrivljeni prostor. Gravitacijsko polje je sâm prostor. Ako bi netko u jednoj rečenici želio izraziti bit opće teorije relativnosti, onda bi se mogao poslužiti upravo ovom izrečenom. Talijanski fizičar Carlo Rovelli nastoji otići korak dalje zapitavši se je li takav zakrivljeni prostor možda fizički ‘opipljiv’.

U petom poglavlju njegove knjige Seven Brief Lessons on Physics nailazimo na kratki opis njegove vlastite teorije – kvantne gravitacije petlji (engl. loop quantum gravity) koju je, kako sâm priznaje, utemeljio na presjecištu zasada nepomirljivih teorija: opće teorije relativnosti i kvantne teorije. Od opće teorije relativnosti zadržao je dinamičku, zakrivljenu strukturu prostora; a prema ‘napucima’ kvantne teorije, prostor je ‘načinio’ diskretnim, ‘made of quanta’, sastavljenim od čestica koje je sâm nazvao ‘atomima prostora’ (‘atoms of space‘).

Teorija opisuje ove ‘atome prostora’ u matematičkom obliku, te oblikuje jednadžbe koje određuju njihovu evoluciju. Oni se [još] nazivaju ‘petljama’ (engl. loop), ili ‘prstenovima’… [Atomi prostora] povezani su jedni s drugima, tvoreći mrežu odnosa koji pletu teksturu prostora, poput prstenova od fine tkanine ogromnog lančanog oklopa. Gdje su ti kvanti prostora? Nigdje. Oni nisu u prostoru, jer su  sami prostor [mi naglasili]. Prostor se stvorio povezivanjem tih pojedinačnih kvanta gravitacije.

Prva konsekvenca teorije kvantne gravitacije petlji odnosi se na činjenicu da je ono što nazivamo svijetom ili zbiljom – manje sastavljeno od opipljivih objekata a više od odnosa. Druga, možda još revolucionarnija, tiče se varijable vremena: naime, vrijeme u potpunosti izostaje u njezinim jednadžbama! To ne znači da je sve statično, odnosno da živimo u nepromjenjivu ‘Parmenidovu svijetu’. To samo znači da se svaki proces u svijetu odvija neovisno o susjednom procesu, u svom vlastitom ‘vremenskom ritmu’.

Više ne postoji prostor koji ‘sadrži’ svijet i više ne postoji vrijeme ‘u kojemu se’ događaji događaju. Postoje jedino elementarni procesi u kojima kvanti (čestice) prostora i materije neprestano stupaju u interakciju.

Drugim riječima, ‘svijet’ je postao odnos, a vrijeme samo njegova unutarnja značajka.

Još jedna silno začudna (ali i za mnoge silno zanosna) misao koja čeka na svoju eksperimentalnu provjeru. Međutim, valja naglasiti da se ‘stvari’ kvantne gravitacije petlji događaju u ‘Planckovu svijetu’ koji je dakako nedostupan današnjim mjernim instrumentima. Ako postoje, ‘atomi prostora’ će morati sačekati neko drugo vrijeme za svoju empirijsku potvrdu. Ipak, Rovelli predlaže i neka alternativna rješenja koja bi mogla potvrditi njegovu teoriju. Primjerice, neka istraživanja crnih rupa možda bi mogla dati odgovor na pitanje je li teorija kvantne gravitacije petlji ‘drži vodu’ u stvarnosti ili ne.

Za razliku od Rovellija, mi jedino tvrdimo da ‘atomi prostora’ proizlaze iz materije, a ne da samo uspostavljaju odnos – među sobom ili s drugim česticama materije. Osim toga, Carlo Rovelli je bliži našem poimanju stvarnosti i zbog stava koji je iznio u izvrsnom intervjuu za Physics Forums Insights po kojemu fizika mora učiniti jasnijim svoj odnos spram pojma ‘informacije’. Ulogu informacije u prirodnim procesima i on drži iznimno važnom, međutim, zbunjuju ga mnogobrojna različita značenja ovog elusive pojma.

Ako je oko materije prostor zakrivljen, našoj ‘budućoj teoriji’ preostalo bi pokazati da je to zakrivljenje proporcionalno ‘istjecanju’ ili ‘zračenju’ ‘Rovellijevih čestica prostora’ iz materije. Međutim, pritom moramo pretpostaviti da iz nekog razloga ‘čestice prostora’ iskazuju ‘želju’ vratiti se odakle su i došle; i da je  ta ‘želja’ tim veća što su bliže izvoru u koji se žele vratiti. Prema našem mišljenju, to bi, ukratko, bila srž gravitacijskog učinka. Lako je dalje zamisliti da ‘vraćanje’ ‘čestica prostora’ tijelu-izvoru druga tijela u blizini osjećaju kao privlačnu silu (tom istom tijelu). Isto tako, možemo zamisliti i da upravo prstenasti oblik tih ‘atoma prostora’ možda određuje način njihova vezivanja s česticama prostora drugih tijela u blizini itd.

Prije provedbe eksperimenata, mjerenja i rigoroznih matematičkih izračuna, svako znanstveno istraživanje započinje vizijom, smatra Rovelli, s čim se apsolutno slažemo. Većina zamisli koja se ovdje iznosi u statusu je jedne takve vizije, a vrijeme će pokazati je li ona može evoluirati u nešto više… U sljedećem postu osvrnut ćemo se na rad čileanskih biologa Humberta Maturane i Francisco Varele i njihovu intrigantnu teoriju autopoietskih sustava koja pripada području biologije kognicije. Putem ove teorije pokušat ćemo razjasniti na koji način prostor jednog materijalnog tijela (u koji je ono i doslovno smješteno) dolazi u odnos sa ‘smještajnim prostorom’ drugih tijela…

Rujan 18, 2016

‘Stvar po sebi’ kao ‘nisko-energetsko’ stanište / izvorište materije (Na tragu post-teorija relativnosti IV.)

Može li se Immanuelu Kantu dati za pravo što je u filozofsku raspravu uveo jedan tako elusive pojam poput ‘stvari po sebi’? Ako se radi o jednom od najutjecajnijih filozofa ikad, kojemu je pošlo za rukom sintetizirati ključne pravce u filozofskom mišljenju toga doba – racionalizam i empirizam – možda i ovu njegovu ideju ne bismo unaprijed trebali odbaciti kao što je to učinila većina filozofa i znanstvenika… Možda je došlo vrijeme da joj ponovno dopustimo ‘govoriti’, a ne poput Heinza von Foerstera, barda konstruktivističke misli, uzvikivati da ne postoji!

U razdoblju koje slijedi, tako, izvjesno je da se ‘stvari po sebi’ dogodi nešto slično što se dogodilo Einsteinovoj kozmološkoj konstanti (danas drugim nazivom za količinu tamne energije po jedinici prostora). Podsjetimo, nakon što ju je sâm Einstein proglasio svojom ‘najvećom pogreškom’, jedno vrijeme provela je izvan znanstvenih i filozofskih rasprava; međutim, danas se ponovno rabi u njima! Tako se jedno od objašnjenja ubrzanog širenja svemira oslanja se na nju. Stoga, nije isključeno da se nešto slično dogodi i ‘stvari po sebi’…

Podsjetimo, ‘stvar po sebi’ (njem. ding an sich) strši u središtu jedne druge Kantove sinteze – izmirenja znanstvenog i religioznog pogleda na svijet. To svojevrsno – filozofsko ‘načelo neodređenosti’ 18. stoljeća – propisuje da, i kad bismo to htjeli, ne bismo mogli sve znati. Stvari su nam spoznatljive samo kao pojave u prostoru i vremenu. Njihovu drugu stranu odnosno ‘lice’, ‘stvar po sebi’, nikada nećemo biti u stanju spoznati.

U vremenu nakon što je ugledala ‘svjetlo dana’, ‘stvar po sebi’ u kratko vrijeme postala je unaprijed ‘nedostižni gral’ ljudskog znanja, nešto, po definiciji, inherentno nedohvatljivo spoznaji kao takvoj, što je permanentno izazivalo nelagodu i negodovanje znanstvenika. Za Kantovu čuvenu rečenicu: “Morao sam ograničiti znanje kako bih dobio mjesto za vjerovanje” većina znanstvenika toga doba nije bila spremna (kao što će to možda postati u 20. stoljeću nakon pojave kvantne teorije). S druge strane, duhu religioznog mišljenja, posrnulog od bujanja novovjekovne znanstvene misli i tek rođenog prosvjetiteljskog duha, ova ideja došla je kao ‘melem na ranu’. Iza ‘stvari po sebi’, napokon, on je mogao, u već nervirajuće beznadnim raspravama s prosvjetiteljskim duhovima i skloniti svoga Boga… Fleksibilnost izraza upada u oči, stoga, moramo biti vrlo pažljivi, ako ga želimo zadržati u raspravi.

I onda, možemo li o ‘stvari po sebi’ nastaviti govoriti u Kantovu duhu? Nama se čini da možemo, jer ono što Kant posebice naglašava – kao ‘fakt po sebi’ o ‘stvari po sebi’ – odnosi se na činjenicu da se ona – što god bila – nalazi izvan prostora i vremena, a time i izvan sveg našeg iskustva. To je ujedno i jedina znanstveno-prihvatljiva tvrdnja koja se može izreći o ‘stvari po sebi’, a da se ne zaglibi u kaljužu loše spekulacije, umovanja zbog samog umovanja, čiste retorike, u startu nezainteresirane za bilo kakvo vlastito dokazivanje.

Međutim, za mnoge filozofe, upravo to je bio dokaz da se u pogledu ‘stvari po sebi’ radi samo o konceptu u Kantovu mišljenju, njegovoj ‘privatnoj oznaci’ za bilo što izvan prostora i vremena, i da se, upravo iz tog razloga, ‘stvar po sebi’ ne može smatrati istinski stvarnom činjenicom svijeta. Kant je, ulagujući se Crkvi, u jednom nadasve mističnom raspoloženju, postulirao skrivenu stvarnost naspram vidljive; i samo to.

Međutim, mi pak držimo da tu i takvu ‘stvar po sebi’ možemo iskoristiti za naše potrebe. To što će se ona razotkriti u drugom svjetlu, sa značenjem koje se neće u potpunosti podudarati s Kantovim, posljedica je samo drugačijih početnih uvjeta u razmatranju. ‘Stvar po sebi’ želimo promatrati u odnosu spram ‘proizlazećeg’, izvirućeg prostorvremena iz materijalnih tijela, a ne spram prostora i vremena kao formi naših vanjskih i unutarnjih čula. Naša nakana tim postaje jasnija. ‘Stvar po sebi’ želimo dovesti u vezu i po mogućnosti izjednačiti s prethodno spomenutim izrazima u našoj raspravi – Ništavilom, ‘prostorom’ bez prostora i vremena, pa i mističnom ‘skrivenom stvarnošću’, ili, nama najbližemu – nekakvom ‘amorfnom smjesom’ koja ‘dopušta’ da ju naši prostor i vrijeme oblikuju po svojoj mjeri. To upućuje da se ‘stvar po sebi’ (prema našem shvaćanju) može shvatiti kao zajedničko izvorište za svu materiju, a ne da ju u zasebnom obliku posjeduju pojedina materijalna tijela. (I doista, ako pažljivije čitamo Kanta otkrit ćemo kako je, po njemu, ‘stvar po sebi’, samo ‘pravo lice’ prostorvremenskog entiteta koji spoznajemo kao pojavu; drugim riječima, ona je oduvijek ‘tu’ – ‘s pojavom’. Iako čulima nedohvatljiva, svako materijalno tijelo svoju ‘stvar po sebi’ ‘vuče za sobom’. Po tome, jasno je da se naš koncept ‘stvari po sebi’ bitno razlikuje od Kantovog).

Nadalje, nekako se čini prirodnim da ona ‘mjesta’ u svemiru na koja još nije ‘stigao’ prostor nekog materijalnog tijela, i koja iz ‘prostornovremenske niše’ držimo Ništavilom, da upravo ta mjesta na neki način ‘pripadaju’ ‘stvari po sebi’. U neku ruku, moglo bi se reći, da je ona neka vrst predziđa, pa čak i potencijala, zahvaljujući kojemu se promatrano materijalno tijelo uopće može pojaviti u prostoru i vremenu i u kojemu ga druga materijalna tijela mogu opaziti.

U ovoj točki razmatranja vrijeme je da se usmjerimo na ono čime želimo potkrijepiti našu osnovnu (za)misao/pretpostavku o izviranju prostorvremena iz materije… Želimo dati svoje objašnjenje čudnovate pojave fluktuiranja virtualnih čestica u vakuumu, koja je otprije eksperimentalno potvrđena, a tiče se njihovog neprestanog stvaranja (iz ničega) i nestajanja (u ništa). Kvantna teorija, čini se, nikada nije dala zadovoljavajuće objašnjenje za ovu pojavu. Od kuda ‘dolaze’ i kuda ‘odlaze’ te virtualne čestice? Prema našem mišljenju, postoji svojevrsna energetska granica, konkretno, granični potencijal koji materiji kao takvoj omogućuje da stvori prostorvrijeme ‘iz sebe’ – ‘oko sebe’. Čestice se ‘stvaraju u prostorvremenu’ kada pređu tu granicu i nestaju, kada njihov ‘energetski potencijal’ padne ispod te granice. Ali kamo, onda, ostatak energije odlazi? Moguće je da u tom trenutku završava u onom što bi Kant nazvao ‘stvar po sebi’, ali u našem značenju… u nisko-energetskom staništu odnosno izvorištu sve materije…

Postaje očito, da se ovo objašnjenje može rabiti i kao objašnjenje čudnovate valno-čestične prirode materije. Dok se ‘nalazi’ u našem prostorvremenu, materija je čestica i kao takvu mi ju zamjećujemo, čim sklizne iz njega, ona je val, samo potencijal ili ‘statistička vjerojatnost’ da se negdje drugdje može pojaviti…

Granična energetska vrijednost koja dopušta čestici stvoriti prostorvrijeme ‘iz sebe’ – ‘oko sebe’ trebala bi se kretati, predmnijevamo, u rasponu Planckove skale, ispod koje, i prema tradicionalnoj fizici, zakoni fizike više ne vrijede…

Sve više zapetljani u spekulaciju koja proizlazi iz jedne proste i nadahnjujuće misli/pretpostavke (o izviranju prostorvremena iz same materije) dolazimo do teorije kvantne gravitacije odnosno njene inačice koja se naziva kvantnom gravitacijom petlji (quantum gravity loop). Kakvo je njeno poimanje prostora, i možemo li u njoj pronaći oslonac na koji možemo osloniti našu misao/pretpostavku koja cilja postati ‘općim objašnjenjem svijeta’ u kojem živimo, pitat ćemo Carla Rovellija a njegove odgovore donosimo u nastavku…

Rujan 6, 2016

Je li tamna energija samo praznina bez prostorvremena? (Na tragu post-teorija relativnosti III.)

Filed under: Uncategorized — by Boris Bo @ 7:50 am
Tags: ,

Je li moguće da fenomen, koji se danas prepoznaje pod zagonetnim imenom ‘tamne energije’, i čije postojanje još uvijek nije potvrđeno, nosi u sebi ključni dokaz za ‘postajanjem teorije’ (ili ‘oteorivanjem’) misli/pretpostavke koju smo iznijeli u prethodna dva posta a koja govori o tome da prostor izvire iz materije?

Na jednom drugom mjestu blogosfere, više književne provenijencije, o tamnoj energiji zapisali smo sljedeće:

…tamna energija je ‘otkrivena’ nakon što je kozmologe započela kopkati neobična pojava u tzv. ispražnjenim (void) prostorima svemira. U njima, na djelu je opažen neobičan i energetski iznimno jak, antigravitacijski učinak. U tom učinku prepoznat je otpor gravitacijskoj sili postojeće materije koja vodi sažimanju svemira, pa je on postao uzrokom obrnutog fenomena – njegovog sve ubrzanijeg širenja. Nekolicina znanstvenika predložila je da pojavu nazovu ‘tamnom energijom’ aludirajući, pomalo nespretno, na energiju vakuuma koju u svojim proračunima predviđa kvantna mehanika. Izračun ukupne materije i energije u svemiru vrlo brzo je pokazao nevjerojatnu činjenicu: na vidljivu, barionsku materiju otpadalo [je] svega 5% ukupne materije & energije svemira, na tzv. tamnu materiju 25%, a na tamnu energiju – čak 70 % ukupne energije & mase svemira! (Ovaj način rezoniranja dopušta nam slavna Einsteinova jednadžba o ekvivalenciji energije i mase.)

U specijaliziranim izdanjima Scientific Americana redovito se objavljuju članci koji govore o ‘state-of-the-art‘ tamne energije sumirajući napore fizičara u ovom području. Pa tako možemo saznati da je u tijeku projekt koji će:

…testirati dvije glavne ideje u vezi tamne energije. Najjednostavnije objašnjenje čini se suprotno našoj intuiciji: da se radi o energiji praznog prostora… [prema] drugoj ideji… tamna energija je možda uzela oblik još nedetektirane čestice, koja bi mogla biti ‘udaljeni rođak’ nedavno otkrivenoga Higgsovog bozona… (Frieman 2015)

Spram ponuđenih mogućnosti, čvrsto stojimo uz prvu opciju. Za nas je, prosto rečeno, tamna energija samo fenomen Ništavila, pouzdan znak da u blizini ne postoji materija koja bi prostor i vrijeme stvorila. (Možda bismo prostor mogli čak nazvati negativnom gravitacijom koja ‘djeluje’ odnosno ‘prostire se’ u suprotnom pravcu od prave gravitacije?) Tamna energija, doista, mogla bi biti samo otpor Ništavila širenju ‘objektivnog  svijeta’, širenju naših isprepletanih subjektivnih prostorvremena i ništa više. Ništa unutra i ništa izvan; jedna velika praznina u kojoj se i samo prostorvrijeme slomilo, jer u blizini, jednostavno, nema ničega da ga stvara…

Neki istraživači predmnijevaju da je svemir tim ‘džepovima’ tamne energije ‘izbušen’ poput sira, te da u njima materija gotovo, pa u potpunosti, izostaje (Biswas & Notari 2008). Drugi pak drže da se naša galaksija nalazi u središtu jedne takve praznine smatrajući da one nisu u potpunosti izuzete od materije (Clifton & Ferreira 2014). Gotovo pa bi smo mogli uspostaviti odnos: puno materije = malo tamne energije i obrnuto. Međutim, prema većini fizičara, to nije tako. Po njima, tamna energija se u ovom trenutku nalazi čak i u sobi u kojoj čitate ovaj tekst, kao i u sobi u kojoj se on piše. Jedino, što je njena gustoća iznimno malena i opažljiva tek promatranjem preko velikih praznih prostora svemira (Frieman 2015). Naš zaključak je da je tamna energija opažljivija tim više što je prostor prazniji. Čim je u igri ‘nečije’ prostorvrijeme, naše ili ove lampe na stolu, ona se stidljivo povlači s pozornice. Mnogi fizičari uvjereni su da se energija tamne energije može izračunati preko energija fluktuirajućih virtualnih čestica u vakuumu, čiju su egzistenciju potvrdili pokusi kvantne teorije, jer je, prema njihovim sadašnjim izračunima, gustoća tamne energije ravnomjerna u cijelom svemiru. Međutim, izračun se nije poklopio s opažanjima (Frieman 2015). Uspoređujući energiju fluktuirajućih čestica u vakuumu u susjednoj sobi i onu koja se promalja iz dubina praznog svemira – razlike postaju enormne. Zašto? Zato što je, prema našem mišljenju, tamne energije u praznini svemira uistinu mnogo više, gotovo pa da u tim ‘dijelovima’ svemira obitava samo ona – ‘tamna energija’ – koja ispod maske obične fizičke veličine krije Ništavilo, ili možda Kantov ‘ding an sich’ – u svakom slučaju ‘entitet’ ili ‘stvar’ izvan prostora i vremena.

Ipak, moramo biti svjesni činjenice da tim ‘dijelovima svemira’ (ako je to još uvijek svemir) ipak prolazi svjetlost. I tamnu energiju, kao i sve drugo, posredno ili neposredno, možemo opaziti jedino putem svjetlosti. Prolaskom svjetlosti dijelovi svemira ispunjeni tamnom energijom (ili Ništavilom) nužno oživljuju. Ali, koliko jedna svjetlost može razbuditi prostor u beskraju Ništavila? Možete li zamisliti da je ‘dio svemira’ samo do određene mjere ispunjen prostorom, kako bi kroz njega prošla svjetlost, a da ostatak otpada na Ništavilo?

U nastavku našega, sada već evidentnog, spekuliranja na tragu misli/pretpostavke o izviranju prostora iz materije, dotaknut ćemo se spomenutih virtualnih čestica i Kantove ‘stvari po sebi’. Je li ih moguće povezati? Postaje očito da će misao/pretpostavka o izviranju prostora iz materije i ovdje ‘upetljati’ svoje prste…

Kolovoz 12, 2016

Što ako prostor(vrijeme) izvire iz same materije…? (Na tragu post-teorija relativnosti II.)

I DIO: Na tragu post-teorija relativnosti – uvod…

Ako prihvatimo misao/pretpostavku, koju smo uveli u prošlom postu, o izviranju prostora i vremena iz nas samih, ali i drugih materijalnih tijela, ono što se nalazi ‘vani’, dakle, nije više ‘vanjski svijet’ nego ispreplitanje moga prostora i vremena (ili prostorvremena) s prostorima i vremenima drugih ljudi, ali i drugih stvari! Odatle, možemo postulirati sljedeći teorem:

Sveopći dojam objektivnosti svijeta nastaje sudaranjem, ispreplitanjem, kako god to nazvali, naših subjektivnih svjetova; sveukupno prostorvrijeme našega, sada samo uvjetno rečeno, ‘svemira’, nastaje ispreplitanjem pojedinačnih prostorvremena svih materijalnih tijela.

Objektivno je, dakle, samo to ispreplitanje, zapravo – odnos. Ako sada, i unatoč svemu, i dalje pokušavamo zamisliti nekakvu meta-pozadinsku-pozornicu na kojoj se događa ispreplitanje naših subjektivnih svjetova, nekakve ‘nadprostor’ i ‘nadvrijeme’, naći ćemo se u problemima. Na svu sreću, ova teorija sjajno objašnjava Ništavilo! Ako s te zamišljene pozornice uklonimo, jedan po jedan, ‘subjektivne svjetove’ – od objektivnosti neće preostati ništa! Neće biti ni prostora ni vremena, jer u tom slučaju nema materijalnog tijela koje bi ih bilo u stanju stvoriti!

Bilo da se radi o odvojenim fenomenima – prostoru koji se širi iz jednog materijalnog tijela, ili, u teorijskom smislu, jedne točke, i vremenu kao opažljivoj posljedici tog širenja koju percipira drugo materijalno tijelo – ili se radi o prostorvremenu u Einsteinovom smislu, svi oni nužno moraju biti relativističke, ‘nepovlaštene’ prirode. U skladu s tim, kad bi se naša misao/pretpostavka pokazala ispravnom, naša pitanja u svezi nje mogla bi glasiti: što omogućuje materiji, kao takvoj, da oko sebe stvara prostorvrijeme? Te, na koji se način ostvaruje sinteza pojedinačnih prostorvremena u jedno ‘objektivno’ prostorvrijeme? Definitivno, na prvo pitanje teže je dati odgovor, jer za sobom povlači i odgovor na pitanje što smatramo materijalnim tijelima i općenito materijom, pa ga privremeno ostavimo po strani. Našu pažnju, stoga, usmjerit ćemo na drugo pitanje i barem u nekoj mjeri pokušati na njega dati odgovor.

Napominjemo, misao/pretpostavka o izviranju prostorvremena iz same materije još ne zaslužuje status teorije. Ona se formirala dok smo slijedili jedan od mnoštva tragova koje su za sobom ostavile Einsteinove teorije relativnosti (i očito je da smo prije slijedili trag opće nego specijalne teorije relativnosti). Njenu drzovitost stoga nemojmo uzeti za zlo. To što je sama formirala trag prema mogućnosti jedne post-teorije relativnosti, rezultat je prije njezine unutarnje logičke konzistentnosti, odnosno ‘zamišljivosti’ u granicama razuma, nego neke naznake da bi se doista mogla potvrditi u stvarnosti. Logički gledano, ovakav ‘opis prirode’, kad bi bio moguć, dopustio bi nešto dosada nezamislivo – da na naše ‘subjektivne svjetove’ odnosno prostorvremena gledamo kao na jedine stvarne. Cijenu njihovog međusobnog prožimanja plaćamo činjenicom da su njihove granice nepovratno zamagljene. Na nama još nepoznat način, prožimajući se u bilo kojem smislu – fizičkom, psihičkom, osjetilnom, misaonom i sl. – ‘subjektivni svjetovi’ odnosno prostorvremena svih materijalnih stvari izgrađuju ono što tek možemo nazvati objektivnim svijetom.

Ali i pored svog hipotetskog karaktera, ova misao cilja postati teorija, pa hrabro istupa u osmišljavanju pozornice za vlastiti čin provjere… pozornice, koja se gradi na jednoj, naoko, bizarnoj izjavi samog tvorca teorije relativnosti. Naime, mnogima je poznata Einsteinova izjava kako ‘ne vjeruje da Mjeseca nema kad ga nitko ne gleda’. Njome je veliki fizičar htio upozoriti na kontroverznu ulogu promatrača u pokusima kvantne teorije, prema kojoj, oni samim činom promatranja utječu na ishod eksperimenta. Za tradicionalnog fizičara, oslonjenog na razum i logičku moć rasuđivanja, to je u potpunosti neshvatljivo i besmisleno.

Međutim, iz niše ‘naše teorije’ iz koje promatramo svijet, i ako postrani ostavimo ‘gledanje’ i u obzir uzmemo samo gravitacijske učinke, ova se izjava ne mora činiti potpuno besmislenom! Uostalom, Mjesec i ne može tek tako prestati postojati! Čak i kad ga nitko ‘ne gleda’, odnosno ne zahvaća svojim gravitacijskim poljem ili prostorvremenom, samo ‘gravitacijsko polje’, ali bolje rečeno – prostorvrijeme Mjeseca, koje on ‘isijava’ oko sebe – ‘ostavlja ga na životu’. Istina, u tom slučaju, Mjesec bi živio ‘u svom svijetu’, sa svojom i samo svojom istinom, a za druga nebeska tijela možda bi izgledao poput tamne materije ili tamne energije, ili bi se nalazio u crnoj rupi. Međutim, naša namjera u svezi Einsteinove slavne ironije bitno je drugačija. Želimo je iskoristiti za stvaranje pozornice za provjeru naše drzovite misli/teorije.

Ideja je jednostavna i temelji se na svojevrsnom ‘eksperimentalnom promatranju’ jednog te istog tijela/točke (putem odgovarajućeg mjernog instrumentarija) od strane druga dva tijela/točke, od kojih se jedno nalazi u izoliranom, a drugo u neizoliranom okruženju u odnosu na druga tijela. Očekivani rezultat ticao bi se sljedećeg ishoda: za promatrano tijelo u eksperimentu ne bi se očekivalo da nestane kad ga nitko ne bi gledao, nego da se, u još neodredivom smislu, iz dvije različite točke svemira – drugačije vidi. Zamišljeni eksperiment uvelike nas podsjeća na Einsteinove misaone eksperimente s gibanjem referentnih sustava i u nekom izvedbenom smislu gotovo da i ne donosi ništa novo.

Zamislimo da se u točki A nalazi tijelo koje će se promatrati, u točki B izolirano tijelo, u smislu da je njegovo prostorvrijeme pod znatno manjim utjecajem prostorvremena drugih tijela, dok se u točki C nalazi tijelo koje je okruženo drugim tijelima, i time izloženo utjecajem njihova prostorvremena odnosno ‘gravitacijskog polja’ (Slika 1) (pažljiviji čitatelj uočit će da se u rečenici umjesto prostorvremena slobodno može rabiti i izraz ‘gravitacijsko polje’). Po pitanju točke C,  jasno je da to može biti bilo koja točka na zemaljskoj kugli. Tijela u točkama B i C su mjerna tijela i svoje mjerne uređaje upravljaju prema točki A, tijelu koje će promatrati. Pritom, u ovom trenutku, nije nam u potpunosti jasno gdje bi se trebala nalaziti točka A i je li važna njena udaljenost od mjernih točaka B i C. U skladu s tim, zamislimo da se nalazi na pola puta između točaka B i C, ne predmnijevajući o kojoj je konkretnoj udaljenosti riječ. Stvarni problem koji se ovdje javlja i koji se u ovom trenutku čini nepremostivim, dakako, predstavlja izmještanje mjernih točaka/tijela, točke B u ‘prazni dio’ svemira u kojemu bi bila pod znatno manjim utjecajem drugih tijela te točke A na pola puta između točke C  (zemaljska kugla) i točke B. Iz razloga što u ovom trenutku ne baratamo nijednom konkretnom vrijednošću (osim možda gravitacijske konstante) koja bi pomogla u izračunu, doista, teško je predvidjeti potrebnu ‘zapreminu praznog dijela svemira’ koja bi bila dovoljna da se efekt razlikovanja u promatranju u prostorvremenima ispolji. Međugalaktički prostor trebao bi udovoljiti takvoj potrebi, ali sasvim je moguće da bi i onaj međuzvjezdani mogao poslužiti istoj svrsi.

eksperimentSlika 1

Kao alternativa ovom eksperimentu predlaže se eksperiment u kojemu bi sudjelovala samo jedna točka i to točka A u prethodnom primjeru. Točka A najprije bi se podvrgla promatranju na zemaljskoj kugli (iz točke C u prethodnom primjeru). Potom bi se isti mjerni instrumentarij skupa s tijelom/točkom A trebao izmjestiti u ‘prazni dio svemira’ (točku B u prethodnom primjeru) i na tom mjestu ponoviti mjerenje. Učinak bi, vjerujemo, trebao biti isti. Pažljiviji čitatelj primijetit će da u prvom slučaju valja uzeti u obzir prostornu udaljenost između točaka kao ometajući faktor, dok je u drugom slučaju to ‘vremenska udaljenost’ potrebna za izmještanje tijela/točke B u prazni dio svemira. Drugim riječima, problemi se i u jednom i u drugom slučaju ne mogu u potpunosti otkloniti. Ipak, drugi način provedbe eksperimenta čini se izvodljivijim od prvoga. I ne samo to; on se možda čak i u ovom trenutku može provesti, jedino, čini se, u vrlo ograničenom vidu!

Razmislite, o kojoj bi se to ‘točki A’ radilo, koja je neko vrijeme provela na zemaljskoj kugli a sada se nalazi u međuzvjezdanom prostoru između Sunčeva sustava i sustava zvijezde Alpha Centauri? I o kojoj gotovo pa sve znamo (dimenzije, oblik, težinu, sastavne dijelove, pa čak, iako vrlo neznatno, jakost gravitacijskog polja) i čije vrijednosti sada samo još jednom trebamo provjeriti na njenom lutanju svemirskim prostranstvima…? Radi se o svemirskoj letjelici Voyager 1 koja je, kao što je poznato, tijekom prošle godine napustila naš zvjezdani sustav i gotovo 40 godina nakon svog lansiranja našla se u tmini međuzvjezdanog prostora. Međutim, je li Voyager 1 programiran da svoje mjerne uređaje usmjeri na samoga sebe…? Još neko vrijeme odašiljat će podatke iz svog okoliša čovječanstvu na Zemlji (a riječ je mahom o  vrijednostima poput jakosti magnetskog polja, plazmenih valova, nabijenih čestica niske energije, svemirskog zračenja i dr.), a onda u potpunosti ‘zašutjeti’ i prepustiti se vječnom lebdjenju… Među instrumentima, čini se da ipak nema onih koji bi mogli biti od koristi u našem pokusu… Intuitivno, razlike u rezultatima prije se očekuju od veličina na kvantnoj razini, nego od onih na makroskopskoj razini koje mjeri svemirska letjelica, a što na koncu i sprječava Voyager 1 da participira u eksperimentu.

U oba opisana slučaja pokusa, teorija o izviranju prostorvremena iz same materije, držimo, bila bi bliže istini, kad bi se pokazalo da se mjerni rezultati promatranja tijela u točki A od strane tijela u točki B u ‘dovoljnoj mjeri’ razlikuju od istih koje očitava tijelo u točki C. Teorija bi time potvrdila da izolirano tijelo u točki B svijet vidi na svoj način, kroz drugo objektivno prostorvrijeme za razliku od tijela u točki C. Čitatelje valja podsjetiti da teorem naše misli/teorije kazuje da tijela nikada ne obitavaju isključivo u vlastitom prostorvremenu, nego u svojevrsnom presjecištu prostorvremena vlastitog i inih tijela. Odatle, logično je da je utjecaj prostorvremena izoliranog tijela daleko veći na ‘objektivni svijet’ od utjecaja prostorvremena tijela u točki C koje je ‘zagušeno’ prostorvremenima drugih tijela, ponajprije prostorvremenom same zemaljske kugle na kojoj se nalazi a zatim i prostorvremenima ‘obližnjih’ nebeskih tijela (na slici to su Mars i Jupiter). Da li to, onda, znači da bi tijelo/točka B trebala jasnije vidjeti tijelo/točku A od točke C? I je li ta jasnost, preciznost odnosno lakša mjerljivost, koja bi najviše trebala doći do izražaja na kvantnoj razini, upravo onaj mjerni učinak koji tražimo kako bi potvrdili vlastitu misao/teoriju…? To, dakako, predstavlja čistu spekulaciju te ostaje pitanje… U praktičnom smislu, izvodeći kvantne pokuse u neometanom prostorvremenu točke B Einstein bi možda mogao doći na svoje: rezultati bi, u neku ruku, trebali biti mjerljiviji odnosno precizniji od rezultata istih pokusa koji bi se provodili na Zemlji. Ne bi bile potrebne skrivene varijable da bi se opisala ‘stvarnost’, a utjecaj vjerojatnosti, odnosno Božja sklonost kockanju, proporcionalno bi se smanjila s obzirom na visok ‘stupanj samoće’ točke B koja provodi mjerenje.

S druge strane, na jedan neobičan način, možemo reći i da je svijet u kojem ‘živi’ tijelo u točki C objektivnije od svijeta u kojem obitava izolirano tijelo u točki B, ali u smislu da je ‘u igru’ uključeno više prostorvremena odnosno gravitacijskih polja drugih tijela. U ovom slučaju, pojam objektivnosti zahtjeva svoje redefiniranje, jer u ovom kontekstu posjeduje drugačije značenje od uobičajenoga i to valja imati na umu. Naime, objektivno postaje relativno. Pod objektivnijim svijetom držimo onaj svijet u kojem postoji više sastavnica subjektivnih svjetova koje ga izgrađuju. Na ovo ćemo se još vratiti kada ovu ideju budemo povezivali s informacijom, znanjem i značenjem.

Možemo i pripomenuti kako se vrlo sličan efekt dobiva i u eksperimentima s tijelima koja se gibaju. U ovisnosti od toga kojom brzinom to čine, referentni sustavi različito vide svijet oko sebe. Zapravo, tu se i radi o vrlo sličnoj zamisli, ali se dokazna građa odnosi isključivo za gibanje. Ako nešto možemo dokazati (saznati) u eksperimentima tijela odnosno referentnih sustava koja se gibaju, to se uvijek odnosi na smjer i pravac njihova gibanja, ili brzinu i prevaljen put, ali ne i na nešto što bi se ticalo njihova gravitacijskog polja odnosno prostorvremena u kojemu obitavaju (izuzev slavne analogije između jakosti gravitacijskog polja i ubrzanja). Drugim riječima, držimo da su prostorvrijeme i gravitacijsko polje fenomeni koji prethode gibanju, odnosno da predstavljaju njegov uvjet. Posljedica je da se mogu razmatrati neovisno o fenomenu gibanja kao takvom.

Drugi način provjere misli/teorije o izviranju prostorvremena iz materijalnih tijela vezan je uz fenomen tamne energije i o njemu ćemo govoriti u nastavku…

 

Srpanj 5, 2016

Na tragu post-teorija relativnosti – uvod…

Immanuel Kant: KRITIKA ČISTOG UMA
Albert Einstein: MOJA TEORIJA

Postoji li način da izbjegnemo prastaro filozofsko pitanje i s njim usko povezanu debatu o tome postoji li vanjski svijet? Pritom, ne tvrdimo da je na to pitanje nemoguće dati odgovor. Ono što želimo je ponuditi teoriju, po svemu hipotetsku, po kojoj ćemo nastaviti živjeti, a da si takvo pitanje više nećemo morati postavljati… Dakle, kako ukloniti predodžbu ‘vanjskog svijeta’ iz naše percepcije? Odgovor koji se ovdje nudi krajnje je jednostavan: trebamo prihvatiti da sve njegove ključne sastavnice izviru iz nas… a kad to tvrdimo, ne mislimo samo na boje i zvukove, tipične tvorevine ljudskog osjetilnog aparata, ili gravitaciju i energiju – jer otprije je poznato da svako tijelo posjeduje ‘gravitacijsku silu’, kao i energiju – nego i na same prostor i vrijeme

Da se razumijemo: ideja nije nova; prvi ju je, kao što je poznato, ali u nešto drugačijem obliku, postulirao njemački filozof Immanuel Kant, još u 18. stoljeću. Sa svoga filozofskog stajališta, Immanuel Kant u Kritici čistog uma o prostoru rezonira ovim riječima:

„Nikada se ne može stvoriti predstava o tome da ne postoji prostor, premda se sasvim lijepo može zamisliti da se u njemu ne nalaze nikakvi predmeti. Prostor nikako nije neki empirički pojam koji je apstrahovan iz spoljašnih iskustava… Jer, da bi se izvesni osjećaji odnosili na nešto izvan mene (tj. na nešto na drugome mjestu prostora, izvan onoga na kome se ja nalazim), isto tako, da bi ih ja mogao predstaviti kao jedne izvan drugih i jedne pored drugih, to jest ne samo kao različne već i na različitim mjestima, toga radi predstava prostora mora da leži već u osnovi… Prostor se predstavlja kao jedna dana beskonačna veličina… nijedan pojam kao takav ne može se zamisliti kao da u sebi sadrži beskonačnu množinu predstava… Prostor nije ništa drugo doli samo forma svih spoljašnih čula, to jest subjektivni uslov čulnosti pod kojim je spoljašnje opažanje za nas jedino moguće.”

I danas mora začuditi kako Kantova ideja nije naišla na veće zanimanje znanstvenika, niti je poslužila za razvoj sličnih ideja koje bi dovele do njezine ‘primjene’ u znanosti. Prostor i vrijeme, a tu u prvom redu mislimo na Einsteinove prostor i vrijeme, ‘prostorvrijeme’, smatraju se, ako ne već apsolutnim, onda barem objektivnim činjenicama stvarnosti. Drugim riječima, i doslovno ih se uzima kao ‘nešto izvan nas’. Kao što je mnogima poznato, teorija Velikog praska u bilo kojoj svojoj inačici (inflacijskoj, teoriji više svjetova ili nekoj drugoj) i doslovno postulira nastajanje prostora i vremena u ‘bing-bangu’, poznatom ‘pra-događaju’ rođenja svemira kakvog znamo.

Ali kad malo bolje razmislimo, možda uzrok neprihvaćanju Kantove ideje o prostoru i vremenu leži u implicirajućem solipsizmu koji se neizbježno nameće kao njegova posljedica? Naime, ako je za osjećaj prostora/vremena, na neki način, odgovoran moj um, kao što to tvrdi Kant, ne znači li to da je on, onda, jedina izvjesnost na cijelom svijetu i da je kao takav jedini odgovoran za sva iskustva koja proživljavamo u njemu? Na ovu prastaru dvojbu nailazimo još kod predsokratovskog grčkog filozofa Gorgije, da bi na njezinu tragu, početkom novovjekovne misli, francuski filozof Rene Descartes ustoličio svog ‘zlog demona’ navevši ga na razmišljanje da ni u jednu stvar na svijetu ne bude siguran osim – u samoga sebe.

Po pitanju prostora, vrijedno je spomenuti i razmišljanja njemačkog matematičara i filozofa Gotfrieda Leibnitza. U svojoj poznatoj raspravi s Newtonom, Leibnitz je i doslovno tvrdio da prostor ‘ne postoji’ te da se javlja samo kao odnos između stvari… U interpretaciji U. Stojnić:

„Prema ovom shvatanju prostor nije ontološki primaran u odnosu na materijalne objekte niti postoji nezavisno od njih, već predstavlja strukturu relacija u kojima objekti mogu stajati. Prostor ne postoji nezavisno od međusobnih relacija objekata. Također, ne postoji jedinstven referentni koordinatni sistem, budući da sve prostorne atribute tela određujemo samo u odnosu na druga tela.“ (Stojnić, U. Kantovo shvatanje prostora i zagonetka inkogruencije, Filozofija i društvo, 2009)

I premda je Newtonovo stajalište nakon dva i pol  stoljeća, čini se, zauvijek opovrgnuto, a čemu je vjerojatno kumovala i debata s Leibnitzom, a njegovi pojmovi apsolutnog prostora i apsolutnog vremena zamijenjeni Einsteinovim relativističkim prostorvremenom, nekako se zadržao dojam objektivnosti koji u nama prostor i vrijeme i dalje pobuđuju. O objektivnosti ustoličenog prostorvremena Einstein piše na krajnje neobičan način:

Čitatelj bi mogao pomisliti da je ovakvo opisivanje svijeta posve neprikladno. Što … znači ako ja nekom događaju pripišem određene koordinate x1, x2, x3, x4 ako te koordinate same po sebi ništa ne znače? … Jedine izjave koje se tiču ovih točaka, a koje mogu isticati pravo na fizičku stvarnost su, ustvari, izjave o susretima ovih točaka… [gdje] …promatrane… točke imaju neki sklop koordinatnih vrijednosti x1, x2, x3, x4 za zajednički. Čitatelj će nakon zrelijeg razmišljanja bez sumnje priznati da su takvi susreti zapravo jedini stvarni dokazi prostorno-vremenske zbilje koju susrećemo u fizikalnim izjavama. (Einstein, A. Moja teorija, 1992)

Drugim riječima, prema Einsteinu, objektivnost prostorvremena potvrđuje se samo susretima jednog tijela s drugim tijelom…

Ali ako sada pokušamo pobliže razmotriti ideje prostiranja samog prostora i prolaženja toka vremena najprije se moramo zapitati je li moguće da se odista radi o samo jednom entitetu – prostorvremenu, kao što je to Einstein tvrdio?

Najprije naglasimo da se ideja o izviranju prostora i vremena iz materijalnih tijela ne poklapa u potpunosti s Kantovom. Za razliku od Kanta koji je smatrao da su prostor i vrijeme samo forme/oblici naših osjetila – prostor vanjskih, a vrijeme unutarnjih – mi tvrdimo da su prostor i vrijeme, općenito, nešto inherentno što proizlazi kako iz našeg tijela, tako i uma, te da na njih treba gledati kao na svojevrsne gradivne blokove putem kojih sudjelujemo u istodobnim procesima stvaranja i promatranja svijeta. Naša teorija, dakle, ne tvrdi, poput Kanta, da je izvor prostornog osjećanja svijeta u nama, nego da se on, i u doslovnom smislu, širi iz nas. Drugi intuitivni zahvat u našoj teoriji tiče se postavke prema kojoj širenje ‘našeg prostora’ druga tijela, odnosno druga bića mogu doživjeti jedino kroz osjećaj vlastitog vremena koji uopće predstavlja uvjet za uočavanje fenomena kretanja u takvom neto stvorenom prostoru.

Prema našoj teoriji, dakle, prostire se uvijek samo prostor. Međutim, postoje teorije koje na vrijeme gledaju kao da se radi o četvrtoj prostornoj dimenziji… Prema tim teorijama, mahom spekulativne prirode, ‘kretanje u višim dimenzijama osjeća se kao vrijeme u nižim’! (Uspensky, Tertium Organum, 1931 ) Ali to može samo značiti da se širenje našeg prostora u četvrtoj dimenziji osjeća kao vrijeme u trodimenzionalnom svijetu!

Prethodno možemo realizirati na jednak način na koji možemo ukloniti i dvojbu vezanu uz solipsistički pogled na svijet kao i potrebu za postavljanjem pitanja o postojanju vanjskog svijeta. Kako? Tako, da prihvatimo da svaka stvar, bolje rečeno – materijalno tijelo odnosno materija kao takva (a da pritom i ne dajemo odgovor na pitanje što je to materija) – a s nekog informacijskog stajališta to može biti i perspektiva – a ne samo ljudska bića, oko sebe ‘šire’ svoje prostor i vrijeme. Na koji to konkretan način postižu, pokušat će se objasniti u nastavku…

Travanj 7, 2016

Informacija u procesu stjecanja znanja

stablo_znanjaNakon osamnaest mjeseci premišljanja, pisanja i prepravljanja, odustajanja i ponovnog započinjanja, razgovora i savjetovanja, sa zadovoljstvom mogu objaviti da je moja ‘znanstvena pisanija’ naziva Information in the knowledge acquisition process napokon dovršena. ‘Stablo znanja’, novopredloženi prikaz/simbol DIKW modela,  započinje sa svojim životom u digitalnom svijetu informacija. Posljedično, to znači da je ‘pisanija’ odnosno rad prihvaćen za objavljivanje u jednom od časopisa područja – i ne slučajno – u Journal of Documentation. Četrdeset i pet stranica teksta, je li to ikome trebalo? U mom slučaju, da, pogotovo stoga jer u radu na kraju nisam stigao reći sve što sam imao. Primjerice, onaj dio o značenju. Informacija i značenje, u kontekstu čovjekove spoznaje, čine mi se sada neraskidivo povezanima, do te mjere da ću vjerojatno u najskorije vrijeme biti prisiljen započeti rad na novoj ‘pisaniji’ sada već predvidljivog naziva – Meaning in the knowledge acquisition process (s tim da su neki dijelovi već i napisani) te svojim umom zaroniti u otvoreno i neistraženo more semiotike…

Osim (relativno) sažetog prikaza raznolikosti pogleda na pojam informacije (desetak stranica), rad se u prvom redu bavi tumačenjem procesa stjecanja znanja, s osobitoga simboličkog i metaforičkog stajališta. Pritom, pojam informacije u takvom tumačenju, dakako, zauzeo je središnje mjesto, pored srodnih pojmova podatka i znanja. Posredno, ovim radom nastojao sam i iznaći odgovor na pitanje: zašto različiti načini/perspektive stjecanja znanja u okviru znanstvenih područja imaju drugačiji pogled na informaciju, uključujući tu i dva, čini se, najisključivija ili najnepomirljivija: jedan, koji informaciju drži objektivnim entitetom koji postoji u ‘vanjskom svijetu’ i drugi, koji ju smatra konstruktom čovjekova uma.

Stoga ovaj rad posjeduje dvojak karakter: pregledni i simboličko-metaforički. U prvom dijelu do izražaja dolazi njegov pregledni karakter. Nastojao sam, na što je moguće sažetiji način, pružiti uvid u raznolikost pogleda na pojam informacije istraživača iz različitih područja znanosti. U radu se razmatraju informacijske teorije s naglaskom na inicijalnu teoriju Claudea E. Shannona, pravci u razvoju istih, definicije pojma informacije i vrste informacija. U drugom dijelu rada, a za potrebe razumijevanja odnosa pojma informacije sa srodnim pojmovima podatka i znanja, predložio sam odgovarajući simbolički prikaz kao pandan postojećem  – DIKW hijerarhije (Data-Information-Knowledge-Wisdom hierarchy), a koji je našao izraz u stanovitoj slici ‘stabla znanja’. Putem navedenog prikaza te osobitoga metaforičkog tumačenja pokušao sam, zatim, ilustrirati ulogu informacije u procesu stjecanja znanja. Prema mom mišljenju, na ovaj način bilo je moguće ukazati na jedno, relativno novo, shvaćanje pojma informacije, koje je u stanju ublažiti, ako ne i u cijelosti prevladati problem različitog shvaćanja informacije u svim znanstvenim područjima. Simbolički prikaz i metaforičko tumačenje uloge informacije u procesu stjecanja znanja čine i okvir za novo shvaćanje uočenog raskoraka u pristupu informaciji kao objektivnom ili subjektivnom fenomenu, a koji se također može rabiti za njegovo prevladavanje.

Zaključak rada donosi neobične i, držim, uzbudljive implikacije iako počivaju na ograničavajućoj simboličko-metaforičkoj osnovi; veći dio zaključka, stoga, objavljujem i na ovom mjestu (u djelomično parafraziranoj verziji iz pre-print verzije rada):

Na [spomenutoj] simboličkoj slici ‘stabla znanja’ informacija u obliku soka, prepoznaje se kao jedan od dva ključna supstrata koja omogućuju njegov rast. ‘Zemlja podataka’ na kojoj je ‘stablo znanja’ izraslo, predstavlja, simbol dohvatljivoga, mjerljivog ‘vanjskog svijeta’ (onoga koji se može izlučiti u mjerljiv podatak), dok smo krošnju stabla označili kao simbol čovjekova eksplicitnog znanja o tom ‘vanjskom svijetu’. Predložili smo i da deblo stabla može simbolizirati veliki provodnik, komunikacijski kanal kojim se informacije prenose, dok njegovo korijenje može predstavljati simbole mjernih instrumenata, naprava, alata, uređaja, ali i metoda i tehnika za dohvaćanje podataka iz ‘vanjskog svijeta’. Isto tako, ostavili smo i mogućnost da svaki ‘čvrsti’ dio stabla simbolizira određeno znanje, uključujući tu i one koji pripadaju deblu i korijenju.

Međutim, temeljna zamisao tiče se sljedećeg prijedloga: na sveukupni rast ‘stabla znanja’, a odatle i našega znanja, utječu dva, a ne jedan, tok ključnih supstrata: pored, već spomenutog, toka ‘informacijskog soka’ od korijenja prema vrhu stabla, postoji i tok ‘značenjskog soka’ potaknut djelovanjem ‘zraka’ ‘umnog sunca’ u listovima ‘stabla znanja’ (pritom, ‘zrake umnog sunca’ simboliziraju čovjekovu sposobnost apstraktnog mišljenja nužnog za potrebe usvajanja i organizacije znanja). Ovaj sok kreće se u obrnutom smjeru od ‘informacijskog soka’, a to znači da može dospjeti i do korijenja stabla.

[Stoga] prema metaforičkom tumačenju procesa stjecanja znanja, a preko slike rasta ‘stabla znanja’, informacija se prepoznaje kao subjektivan, ali bezličan (bez značenja), kodiran (preslikan) tok (jer se uvijek prenosi), nevidljivo ‘komunikacijsko sredstvo’ između svijeta podataka i svijeta znanja. Uloga informacije kao nevidljive poveznice svijeta podataka i svijeta znanja, možda i ne predstavlja originalnu zamisao, ali je ovim radom, držim(o), značajno produbljena.

S druge strane, oba procesa, proces izlučivanja ‘podatkovnih sastojaka’ iz ‘zemlje podataka’ kao i proces stvaranja ‘informacijskog soka’ neizostavno nas moraju podsjetiti na procese kodiranja i odabira mogućnosti/poruke iz zadanog skupa mogućnosti/poruka u Shannonovoj teoriji. Ipak, je li doista moguće na njih gledati kao na metafore procesa koji čine okosnicu ‘informacijske teorije’ – ostaje za raspravu. U slučaju hipotetskog prihvaćanja ove mogućnosti, Shannonova teorija bi se, u okviru ove osobite simboličke slike, nalazila na samim vrhovima korijenja ‘stabla znanja’. Međutim, ova promišljanja ubrzo bi nas dovela do jednog drastičnog ‘uvida’,  po kojemu bi se, onda, i proces stjecanja znanja temeljio na svojevrsnom kodiranju stvarnosti (izlučivanju ‘podatkovnih sastojaka’) i njenoj percepciji odnosno prijenosu (stvaranje ‘informacijskog soka’ odnosno generiranju informacija) za potrebe uvećanja našeg znanja. Ali, je li se doista radi o nečemu takvom, pa barem i u naznakama, teško je pretpostaviti na osnovi jednog, ipak, samo simboličko-metaforičkog pristupa danom problemu.

(U skladu s Weaverovom interpretacijom ‘informacijske teorije’, po kojoj je ona više povezana s onim što se moglo (pa i još uvijek može) reći (‘what could you say‘) nego s onim što se reklo, a ‘zemlju podataka’ možda možemo gledati kao na ukupan broj mogućnosti ‘vanjske stvarnosti’ koja se u obliku ‘podatkovnih sastojaka’ uopće može izlučiti na vrhovima korijenja ‘stabla znanja’ i pretvoriti u ‘informacijski sok’. Je li, u ovom smislu, ukupnom skupu mogućnosti ‘vanjskog svijeta’ odgovara upravo prostornovremenska zbilja kao takva, a načinima njenog kodiranja upravo naše matematičke metode (geometrija, algebra itd.) koje rabimo za njezino dohvaćanje… ostaje za raspravu.)

Ova slika i nedvojbeno ukazuje na činjenicu da mogućnost razlikovanja i ekstrakcije podataka iz ‘vanjskog svijeta’ još uvijek ne prejudicira njihovo značenje. To je dovoljno da Shannonovoj teoriji priznamo status jedne validne informacijske teorije, ali teorije koja predstavlja gradivni blok njene puno šire inačice, i koja se u kontekstu procesa stjecanja znanja više ne može promatrati odvojeno od pojmova znanja i značenja; zbog čega je i način ‘skrutnjavanja’ ‘informacijskog-‘ i ‘značenjskog soka’ u čvrste dijelove ‘stabla znanja’ u ovom radu ostao nepoznat.

Možda najdojmljiviji doprinos predloženog simboličkog prikaza predstavlja ‘vidljivost’ same informacije, koja u procesu stjecanja znanja u stvarnom svijetu, zauvijek ostaje skrivena, uostalom, kao i značenje. Ono što je u stvarnom svijetu uvijek vidljivo odnosi se na podatke, dok se znanje istog, u neku ruku, ‘osjeća’ u glavi. Informacija, odatle, ne samo da se javlja kao vrijednost tog procesa, …, nego i sama može biti shvaćena kao jedan od njegovih dijelova. Upravo fluidnost ‘informacijskog soka’ koji sadrži u sebi kodirane ‘podatkovne sastojke’, reprezentira važno, ali izvan dane simbolike, zasad nepoznato svojstvo informacije, koje možda upućuje na njenu procesnu prirodu. Isti zaključak može se odnositi i na ‘značenjski sok’ sastavljen od ‘konceptualnih sastojaka’. Odatle, procesi informiranja i pridavanja značenja koji se odvijaju u stvarnosti, možda se uistinu i ne mogu razlikovati od njihovih imeničnih izvedenica – informacije i značenja.

Informacija po sebi nema značenje, ali se jedino ‘sa’ značenjem može percipirati i razumjeti. Ovo, samo prividno, proturječje čini se nestaje kada se na podatak, informaciju i znanje započne gledati iz perspektive ili ingerencije jednoga, osobitoga, nadređenog fenomena. Ipak, njegovu elaboraciju ostavljamo za neko buduće promišljanje koje se, definitivno, mora izdići iznad ovih, ipak ograničavajućih, simboličkih okvira te ponuditi nov, u cijelosti znanstveno utemeljen pogled na informaciju.

Cjelovitom tekstu rada možete pristupiti u repozitoriju ustanove u kojoj sam zaposlen (Filozofski fakultet u Osijeku) na ovoj adresi: http://repo.ffos.hr/2206/. Objavljivanje rada u tzv. post-print inačici, prije službene objave u časopisu Journal of Documentation, omogućila mi je politika ‘zelenog puta’ izdavača časopisa, u ovom slučaju – Emeralda.

Citiranje rada putem EarlyCite servisa (prije same objave) omogućeno je na http://www.emeraldinsight.com/doi/pdfplus/10.1108/JD-10-2015-0122.

Veljača 27, 2016

Setovi podataka i strukture znanja: prema relativističkoj teoriji informacije

Bertram C. BrookesVećina, ako ne i svi, problemi terminološke prirode koji su vezani uz ključne pojmove informacijske teorije, čini se da počivaju na njihovoj međusobnoj zamjenjivosti u običnom govoru ili diskursu. A kada govorimo o ključnim pojmovima informacijske teorije mislimo na pojmove podatka, informacije i znanja. Tako ćemo u kolokvijalnom govoru naići na sljedeća terminološka određenja: netko će uporno govoriti da ‘informacije pohranjujemo na nositelje informacija’ ili da u glavi nema dovoljno podataka kako bi znao što i kako obaviti. British Library na svojoj naslovnoj stranici pohvalit će se da je ‘riznica znanja’ itd.

U znanstvenom diskursu situacija nije ništa bolja. U biologiji praktički oduvijek barataju genetičkim informacijama koje su za biologe (i doslovno) pohranjene u DNK stanicama, dok općenito u prirodnim znanostima informaciju drže objektivnim fenomenom. Biolog Tom Stonier drži da informacija i doslovno fizički postoji u ovom svijetu, jedino što njenu česticu još nismo uspjeli detektirati. U društvenim i humanističkim znanostima situacija je potpunoma drugačija. Istraživači poput Machulpa ili Cornelliusa uvjereni su da je informacija društveni odnosno psihički konstrukt koji je smješten u glavi pojedinca.

U ovoj bezizlaznoj situaciji, stoga, pokušajmo nešto nemoguće: predložiti konceptualni okvir terminološke uporabe pojmova podatka, informacije i znanje u znanstvenom diskursu koji bi, ako ništa, dosada nepremostivi jaz između shvaćanja informacije kao objektivnog i subjektivnog fenomena, spremio pod tepih, i okrenuo se rješavanju konkretnih problema. Glavna svrha ovog nastojanja, dakle, ogleda se u pročišćavanju terminološke zbrke koja se sve češće veže uz uporabu spomenutih pojmova u svim područjima ljudskog znanja. Ako još nismo sigurni jesu li podaci, informacije i znanje subjektivni ili objektivni fenomeni, i što zapravo predstavljaju, barem možemo pokušati kreirati pravila za njihovu terminološku uporabu. Vodeći se tim principom, nastojat ćemo udariti temelje jednoj, osobitoj, relativističkoj teoriji informacije, dakako, ograničenog dometa. Već u startu ona zna da može važiti jedino u sklopu jedne sveobuhvatnije teorije…

Najprije, navedimo prijedloge, dakako, neodređenih i nepotpunih konvencionalnih definicija osnovnih pojmova:

Podatak (P) predstavljaju dvije ili više prvenstveno različite dokumentirane mogućnosti svijeta; skup dva ili više podatka čini set podataka (dataset) – D[s].

Znanje (Z) predstavljaju dvije ili više najprije povezane dokumentirane mogućnosti svijeta. Trenutno stanje znanja čini strukturu znanja (knowldegestructure) – K[S].

Informacija (I) je dokumentirana mogućnost svijeta ‘u pokretu’, a u praktičnom smislu, tok između seta podataka (D[s]) i strukture znanja (K[S]).

Pod ‘dokumentiranom mogućnošću svijeta’ nije jasno navedeno što se točno misli, jer ovo nije nikakva teorija, nego popis pravila za uporabu pojmova. Ipak, tim izrazom je jasno rečeno što se pod njim ne misli: a ne misle se stvarne mogućnosti svijeta, u prvom redu fizički i kemijski procesi. Dakle, predlaže se bazična, sasvim jednostavna, a vjerujemo širokoprihvatljiva definicija informacije kao ‘dokumentacije stvarnosti’, a ne nekog fenomena koji pripada ‘u stvarnost’. Infosfera i nije ništa drugo doli kvazistvarnost.

Na osnovi prijedloga konvencionalnih definicija, mogu se sada predložiti i dva glavna aksioma relativističke teorije informacije:

  1. set podataka D[s] ostaje neizmijenjen pri uspostavi informacijskog toka ΔI prema strukturi znanja K[S]; ukoliko je ovaj aksiom/postulat narušen onda se više ne radi o procesu informiranja nego gibanja; nadalje, možemo se informirati samo o tom gibanju.
  2. struktura znanja K[S] nužno se mijenja pri uspostavljanju informacijskog toka ΔI; ukoliko je ovaj aksiom/postulat narušen više se ne može reći da se radi o procesu informiranja nego jedino percipiranja stvarnosti.

Bertram C. Brookes je svojom pseudojednadžbom (K[S] + ΔI = K[S+ΔS]) prije ravno 35 godina itekako uzburkao duhove u knjižničnoj i informacijskoj znanosti. U mnogim slučajevima, međutim, naišao je samo na kritike. Pa ipak, postaje očito da i dan-danas neke od nas inspirira na slične ‘spekulativne vratolomije’, zbog čega mu usrdno posvećujem ovaj post!

Prosinac 30, 2015

Uvid u prirodu informacije okoliša ili zašto je informacija ipak negentropija

environmentalIz današnje perspektive, informaciju i njezinog nositelja bez većih problema možemo razlikovati. Ali do pojave informacijske teorije, barem u praktičnom smislu, informacija i njezin nositelj uglavnom su se smatrali nerazdvojnima. Najprije knjiga, pa zatim dokument, primjeri su informacijskih artefakata koji u sebi ‘stapaju’ informaciju i nositelja informacije. Zbog toga Tatjana Aparac Jelušić definira knjigu kao „dihotomiju sadržaja i nositelja tog sadržaja“ te naglašava dvojnu prirodu svakog (zapisanog) teksta. Prema autorici, tekst posjeduje dvije strane: intelektualnu ili duhovnu (odnosi se na sadržaj teksta/informacije) te fizičku ili materijalnu (odnosi se na nositelja teksta/informacije).

Pretpostavimo sada da nositelj informacije može biti aktivan i pasivan. Pod aktivnim nositeljem informacije podrazumijevamo  inforga (Floridi, 2010), informacijsko biće, koje je u stanju primljenu informaciju na sebi svojstven način procesuirati, a to znači dobaviti ili je odaslati drugom nositelju, ali i povezati je s drugim informacijama unutar sebe, izmijeniti ju i sl. Naravno da u tom smislu čovjeka možemo smatrati eklatantnim primjerom aktivnog nositelja informacije. Za razliku od aktivnoga, pasivni nositelj informaciju samo ‘nosi’. U ovom smislu, dokument, knjiga, ali i tvrdi disk računala, najbolji su primjeri pasivnih nositelja informacije.

Međutim, sada možemo postaviti pitanje: može li se jedino čovjek smatrati aktivnim nositeljem informacije? Oko tog pitanja među istraživačima još se ‘lome koplja’. U načelu, svaki živi organizam predstavlja aktivnog nositelja informacije. Biologija nam to jamči svojim spoznajama o staničnim procesima, s kojima je upoznat i prosječni srednjoškolac, i u kojima je razotkrivena uloga DNK i RNK u prijenosu genetskih informacija. Slobodno se može reći da cjelokupni organski svijet, pored sveg ostalog, posjeduje i tu mogućnost aktivnog nošenja informacija. Ali, može li se pasivni nositelj informacije jednog dana preobratiti (proburaziti) u aktivnog nositelja informacije? Jasno je da na ovo pitanje još nemamo odgovor i da se on sastoji u odgovoru na srodna pitanja poput onog: mogu li računala moći misliti.

Stoga, mirne duše pođimo dalje, i jednim sveobuhvatnim uvidom u čitavom anorganskom svijetu prepoznajmo pasivne nositelje informacija! Na osnovi njihovog postojanja, prema L. Floridiju (2010), postoje i te tzv. informacije okoliša (environment information), putem kojih, na sebi svojstven način, okoliš govori o samome sebi. Informacije okoliša stoga su, u najmanju ruku, svojevrsni odraz stvarnosti. U pasivne nositelje informacija, tako, mogu se ubrojiti npr. geološki slojevi stijena koji nose informaciju o pojedinim geološkim razdobljima na Zemlji, ili okrugli oblik i žuti sjaj Sunca na nebu, godovi drveta, otisci šapa životinja itd. Nadalje, bez većih problema možemo ustvrditi da su neki drugi procesi, a u prvom redu tu mislimo na fizičke i kemijske procese, odgovorni za stvaranje opisanih informacija okoliša odnosno da se ta najstarija vrsta informacija na Zemlji i doslovno stvarala putem fizičkih i kemijskih procesa, a da se nije, recimo, prenosila između nositelja.

Na ovaj način stigli smo do zanimljive poveznice. Ako smo došli do toga da porijeklo prvih informacija pronalazimo u fizičkim i kemijskim procesima koji se neprestano odvijaju u prostorvremenu našeg svemira, postaje jasno zašto je Claude Shannon svoj pojam količine informacija povezao sa srodnim pojmom entropije. Naime, kako se prema II. zakonu termodinamike priroda kreće prema sve većem kaosu, a to, između ostalog, znači i prema sve jednoličnijem, uniformnijem svemiru, sa sve manjom količinom gibanja, očito je da se u takvom okolišu nailazi i na sve manju količinu informacija okoliša. Kad Floridi napominje da se podaci (kao neka vrst strukturalnih nositelja informacija) manifestiraju kao nedostatak uniformnosti u stvarnosti, onda pod ovom uniformnošću upravo zamišlja tu krajnju i pogubnu sliku kaosa. Drugim riječima, količina informacija okoliša i rastuće entropije u sve kaotičnijem svijetu obrnuto su proporcionalne. Na osnovi tog zaključka, postaje jasno je da smo puno bliži Wienerovoj interpretaciji pojma količine informacije – dakle, količini informacije kao ‘negentropiji‘ (negentropy), nego onoj Shannona – količini informacije kao čistoj entropiji, a dokaz tomu smatramo da smo upravo iznašli u razmatranju prirode fenomena informacija okoliša.

Prosinac 4, 2015

O poluinformaciji

Filed under: NOVI POSTOVI,Uncategorized — by Boris Bo @ 8:41 am
Tags:

Živimo u svijetu – ne informacija, nego poluinformacija. One su svud oko nas. Dosada, nismo bili svjesni te činjenice, ali stvari se polako mijenjaju. Ponukani smo razmišljati o problemu koji smo upravo detektirali. Kako ga prevladati? Kojim metodama, tehnikama i alatima to učiniti? Možda nekom formulom ili… ako budemo bolje sreće… teorijom? Pitanja zasada ostaju bez odgovora…

U kolokvijalnom govoru, poluinformacija označava informaciju dobivenu iz neprovjerenih, nepouzdanih izvora. Nikada ne želimo baratati s poluinformacijama. Želimo biti informirani, a ne poluinformirani. (Napomenimo da se pored pojma poluinformacije u negativnom aspektu shvaćanja informacije u kolokvijalnom govoru rabi i izraz dezinformacije koji označava neistinitu informaciju) Poluinformacija je samo djelomično istinita. Stoga je shvaćanje izraza poluinformacije koji se ovdje izlaže bitno drugačije prirode od shvaćanja istog izraza u uobičajenom smislu.

U skladu sa Shannonovom teorijom, poluinformaciju možemo definirati kao svaku informaciju koja je tijekom svog prijenosa od pošiljatelja do primatelja izobličena šumom. Međutim, to bi, strogo uzevši, bila samo tehnička definicija poluinformacije. Na semantičkoj, a odatle i interpretativnoj razini, za očekivati je da će se ustvrditi kako su značenje, kao i učinak poluinformacije na pojedinca, u Weaverovom smislu, također izobličeni. Možemo li u tom smislu govoriti o analognim fenomenima poluznačenja i poluučinaka – u ovom trenutku teško je predvidjeti. Poluinformacija je svud oko nas te, htjeli mi to ili ne, izgrađuje naše (polu)informacijsko društvo…

Zadnje dodano & ažurirano u BZoI-ju (Bazi Znanja o Informaciji)

Listopad 25, 2015

Informacija u teoriji (ili OInformaciji 2.0)

Filed under: NOVI POSTOVI — by Boris Bo @ 9:51 pm

oinformaciji2.0Blog OInformaciji 2.0 napokon je ‘ugledao svjetlo dana’! Od danas, nazivu bloga OInformaciji, osim simbolički pridodane oznake 2.0, pridodan je i podnaslov – informacija u teoriji. I od danas, u novoj ‘inačici’, s naslovne stranice bloga možete pristupati novom sadržaju – Bazi znanja o Informaciji (BZoI). Dakako, baza znanja je na početku svog razvoja i postaje očito da njezino ‘punjenje’ polako postaje pravi smisao bloga. Redovito izvještavanje o tome što je dodano, što ažurirano, a što obrisano nova je namjena postova.

BZoI počiva na nastavnom gradivu i pripremljenim materijalima kolegija Informacija u teoriji koji sam prošle godine predavao studentima diplomskog studija informacijskih znanosti na svom fakultetu. Pojam baze znanja u ovom smislu valja shvatiti široko i… plauzibilno. U prvom redu, treba prihvatiti činjenicu da se radi o ljudski-čitljivoj bazi znanja (za razliku od strojno-čitljive). To znači da računala još zadugo neće moći izvoditi implicitne zaključke na osnovi eksplicitno izraženog znanja u BZoI-ju. Međutim, jednoga dana možda se i to dogodi! Kako sam ove godine preuzeo i izvođenje kolegija Tehnologije semantičkog weba I. i II. na istom studiju, vrlo lako se može dogoditi da ljudski-čitljiv BZoI jednoga dana, ako ništa, barem preraste u računalnu ontologiju…

Struktura baze znanje uočljiva je na prvi pogled; organizirana je u četiri kategorije koje se mogu promatrati i kao svojevrsne facete: INFORMACIJSKE TEORIJE & METATEORIJE, DEFINICIJE & KONCEPTI & PRINCIPI POJMA INFORMACIJE, VRSTE & KLASIFIKACIJE INFORMACIJSKOG FENOMENA i PRAVCI U RAZVOJU INFORMACIJSKE TEORIJE. To znači da pojedina, okvirna definicija pojma informacije može proizići iz konkretne teorije, a u isto vrijeme i pripadati pojedinom pravcu u razvoju iste, kao i nekom konkretnom području koje zahvaća samo jedan aspekt promatranog pojma. Dobar primjer za ‘kategorijski-facetno’ razumijevanje baze znanja predstavlja primjer definicije informacije Luciana Floridija. Floridi definira informaciju kao „dobro oformljen (engl. well-formed), istinit (engl. truthworth), podatak sa značenjem (engl. meaningfull)“. Ova definicija, osim što pripada pravcu u razvoju informacijske teorije koji je ovdje nazvan Filozofija informacije, može jednoga dana postati i dijelom neke klasifikacijske odrednice, primjerice, klasifikacijske odrednice definicije informacije u prirodi. Isto tako, treba istaknuti da je svaka kategorija/faceta u stanju primiti novu jedinicu (ili infom) znanja – teoriju, metateoriju, definiciju, koncept, princip, vrstu i pravac, kao što je moguće i postojeću bazu znanja proširiti nekom novom kategorijom/facetom.

Sve u svemu, osnovni cilj bloga ‘OInformaciji 2.0 : informacija u teoriji’ ogleda se u tome da svima zainteresiranima, a ne samo mojim studentima, pruži široko uvodno teorijsko znanje o pojmu informacije koliko god je to moguće… Svima vama koji se zanimate za jedan tako sveobuhvatan i višeznačan pojam te za osnovne konture jednoga tako obimnog i ‘instanciranog’ područja (moj izraz!) kao što je to teorija o ovom pojmu, ovaj blog bi mogao biti od koristi. U konkretnom slučaju, Baza znanja o Informaciji ponajprije bi trebala biti od koristi istraživačima, informacijskim stručnjacima, u pisanju znanstvenih, stručnih, popularnoznanastvenih i inih vrsta radova na temu pojma informacije, pogotovo stoga, jer ih lišava ogromnog posla usustavljivanja pregleda literature područja…

Pa evo! Od Shannona do Floridija, od objektivističkog do konstruktivističkog pristupa informaciji, od informacije kao bita na Planckovoj skali do umnog koncepta… sve te činjenice trebale bi se jednoga dana naći u BZoI-ju. Ali možda na kraju ovog puta/potrage i ne stignemo daleko… ili cilj ne bude onakav kakvim smo ga zamišljali…? Ništa zato; ako mi se pridružite, uvjeren sam da će barem samo putovanje biti uzbudljivo! 🙂

Sljedeća stranica »

Napravi besplatnu web stranicu ili blog na WordPress.com.

%d bloggers like this: