[...] Найбільше, на що здатна будь-яка механічна система, – це відтворювати вже наявну в ній інформацію. Друкарські верстати відтворюють набрану інформацію, поміщену в механізм операторами-людьми. ChatGPT просто отримує доступ до інформації, створеної людьми й завантаженої в Інтернет, й переставляє її місцями. Жодної нової інформації в обох випадках не створюється.

Я представив фізичну концепцію узагальненого другого закону термодинаміки як керівного принципу, який узгоджується із законом збереження інформації, що його Вільям Дембскі сформулював з твердженням, що природні причини не можуть збільшувати складну задану інформацію в закритій системі з плином часу. Тут я спробую дати пояснення з фізики, що лежить в основі узагальненого другого закону, – обґрунтування того, чому природні процеси знищують інформацію.

Відправна точка

Для початку давайте розглянемо те, що може бути більш наочним, ніж потік інформації. Уявіть собі систему, в якій тепло тече від гарячої ділянки до холодної відповідно до традиційного другого закону термодинаміки. Твердження Клаузіуса традиційного другого закону термодинаміки говорить нам, що природа працює таким чином, що тепло ніколи не тече в зворотний бік. Коли я додаю холодні вершки в гарячу каву, тепло перетікає з кави у вершки, поки суміш не досягне рівноважної температури. Односторонній потік тепла незворотній з природних причин, й причина цього криється у фізиці роботи природи.

Ми говоримо, що об'єкт «гарячий», коли середня кінетична енергія атомів, що його складають, висока. В моїй гарячій каві молекули мають в середньому вищу кінетичну енергію, ніж молекули холодних вершків. Коли вони змішуються в чашці, відбуваються зіткнення між атомами. Студентам першого курсу фізики знайома задача, в якій потрібно визначити кінцеву швидкість двох об'єктів, що стикаються, за їхніми початковими швидкостями. В разі лобового пружного зіткнення за законами збереження енергії та імпульсу завжди виходить, що повільніший об'єкт в підсумку рухається швидше, а швидший – повільніше. Вершки, додані в гарячу каву, неминуче дають суміш, в якій кава втратила тепло, передавши його вершкам.

А як щодо менш фізичного поняття інформації? Як фізично пояснити невблаганну втрату інформації внаслідок природних процесів? Інформація здається нефізичним поняттям, але в нашому всесвіті вона зберігається в певних формах фізичних станів матерії. Інтелектуальний розум може розпізнати особливі форми розташування матерії (наприклад, молекули чорнила, що утворюють літери на сторінці), які передають осмислене повідомлення. В іншому контексті біохіміки можуть розпізнати певні послідовності нуклеотидних основ у геномі, які кодують функціональний білок.

Згідно з традиційним другим законом, під впливом природних процесів навколишнє середовище спричиняє перенесення тепла від гарячого до холодного або змішування складових, наприклад, перемішування молекул парфумів у повітрі кімнати. Природні процеси також призводять до змішування фізичних об'єктів, що несуть інформацію, з навколишнім середовищем. В дослідженнях квантових обчислень така втрата інформації в навколишнє середовище призводить до так званої декогеренції, що означає «неконтрольований витік інформації в навколишнє середовище».¹

Зв'язок інформації та спостерігача

Уся інформація, яку може знати спостерігач про систему будь-якого типу, міститься у квантовомеханічній хвильовій функції системи. Прошу вибачення за те, що зачепив тему квантової механіки, але її актуальність тут полягає в тому, що вона слугує сполучною ланкою між інформацією системи (будь-якою – від окремого атома до складної біомолекули й макроскопічного об'єкта) й спостерігачем. Якщо хвильова функція системи не буде повністю ізольована від будь-якого впливу довкілля, то з плином часу вона піддаватиметься декогеренції (втраті інформації). В певному сенсі хвильова функція поширюється в навколишнє середовище, що означає, що спостерігач матиме дедалі більшу невизначеність щодо стану системи з плином часу. Фізична взаємодія атомів або фотонів безкомпромісно викликає цей ефект із витікаючою з нього втратою інформації.

Хтось може заперечити, що «удача» може призвести до протилежного результату, коли взаємодія спричиняє збільшення кількості інформації (в біохімії це корелює зі збільшенням функціональної складності). Чому цього не може статися? Просто тому, що під час розгляду питання про те, чи призведе взаємодія до хаосу або до збільшення складності інформації, завжди є більше можливостей, щоб щось пішло не так, ніж так, як треба.

Збільшення кількості інформації вимагає не одного правильного вибору (або вдалого жереба), а довгої послідовності правильних рішень. Удача може трапитися один раз, але будь-який азартний гравець знає, що якщо «вдалі результати» продовжують відбуватися всупереч шансам, значить, гру підлаштовано. В природі «підлаштована гра» відповідає закону фізики – в даному випадку закону, за яким інформація збільшується з часом через природні причини. Однак такий закон не може існувати в дійсності, оскільки у нас уже є закон природи, який свідчить про протилежне. Як я вже згадував у статті «Теїстична космологія й теїстична еволюція – розуміння різниці»:

«Вивчаючи науку, ми виявили, що закони природи не суперечать один одному. У нас немає законів природи, які діють тільки частково».

Уява й свобода

Тільки завдяки дії нефізичного розуму можна подолати природний процес декогеренції та втрати інформації. Інформація безглузда за відсутності раціонального розуму, тому для створення нової інформації потрібні не тільки знання. Збільшення кількості інформації вимагає уяви та свободи творчого підходу до створення складних результатів, які передають сенс або демонструють функцію.

Нефізичний аспект нашого розуму може успішно виробляти інформацію, тому що розум може уявити собі значущий результат й діяти так, щоб вивести компоненти складної системи з їхнього природного змішаного стану в конкретне розташування, яке актуалізує цей результат. Для цього потрібна робота, тобто енергія, але не сама по собі, оскільки без керівництва нефізичного розуму енергія не може досягти успіху в збільшенні інформації в закритій системі. Розумний задум залишається єдиним поясненням, що узгоджується із законами фізики, збільшення інформаційного змісту живих систем протягом усієї історії існування життя на Землі.