Erschienen in Ausgabe: No 124 (06/2016) | Letzte Änderung: 10.06.16 |
von Hans Sixl
Vorbemerkungen
Dieser Beitrag befasst sich mit den elementaren
Mechanismen der Informationsverarbeitung, ihren Ursprüngen und ihren
evolutionären Stufen. Die erste Stufe der Kausalkette steht in engem
Zusammenhang mit der Evolution der Materie auf Basis der Standardtheorie der
Kosmologie, die die Entwicklung unseres Universums beschreibt. Sie basiert auf
dem Informationsaustausch zwischen den Elementarteilchen, der für alle
physikalischen und chemischen Reaktionen verantwortlich ist. Die zweite Stufe
begründet sich auf der elementaren Kommunikation mittels einzelner
Botenteilchen und die dritte und letzte Stufe basiert auf der Kommunikation von
codierten Informationen mittels zeitlicher und räumlicher Muster. Letztere
stehen im engen Zusammenhang mit der Evolution des Lebens und mit der durch
Menschen bewirkten technischen Entwicklung.
1.
Einleitung
Die unterschiedlichen elementaren
physikalischen, chemischen, biologischen und technischen Mechanismen der
Informationsverarbeitung entwickelten sich in der angegebenen Reihenfolge
gleichzeitig mit den einzelnen evolutionären Phasen der Information als Folge
der Evolution der Materie, beginnend mit den Elementarteilchen und den aus
ihnen zusammengesetzten Strukturen, Lebewesen und Systemen. Die einzelnen
evolutionären Phasen der Information wurden dem Beitrag „Evolution der
Information“ in Tabularasa No 123 (05/2016) beschrieben. Da sich die
Mechanismen der Informationsverarbeitung auf diese Phasen der Informationen
beziehen, sind sie in der nachfolgenden Übersicht tabellarisch zusammengefasst.
Evolutionäre Phasen |
Evolutionär
entwickelte Teilchen/Strukturen |
Beispiele von
evolutionär gebildeten Informationen/messbare Eigenschaften, Informationsart |
Start
der Kausalkette |
Elementarteilchen |
Masse,
Ladung, Spin, … |
Phase
1 Physikalische Evolution |
Nukleonen Atome |
Anzahl
und Art der Elementarteilchen, aus denen sie aufgebaut sind.
Bindungsenergien, Masse, Ladung,… Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen, aus denen sie aufgebaut sind. Bindungsenergien, Masse, Ladung, … |
Phase
2 Chemische Evolution |
Moleküle Festkörper, Flüssigkeiten … |
Anzahl
der verschiedenen Atome, aus denen sie aufgebaut sind, Geometrie,
Bindungsenergien, Masse, Ladung, … Kristallstrukturen, Zusammensetzung, Bindungstypen, …. |
Phase
3 Geologische Evolution |
Sonnen,
Planeten, Planeten, Kometen, |
Dynamik
der Zusammensetzung, des Aggregatzustands, der Struktur, der Temperatur … |
Phase
4 Biologische Evolution |
Erste
lebende Zellen Vielzeller Wirbeltiere |
Einzeller
(Archaeen, Bakterien, …) , Struktur, Aufbau und Funktion der Zelle und ihrer
Organellen, … Algen, Pilze, Pflanzen … Struktur, Aufbau, Funktion, Stoffwechsel… Säugetiere und Menschen … Struktur und Funktion der Sinnesorgane, … des Gehirns … |
Phase
5 Biologische Evolution abstrakter Information (zuerst in den Genen und später in den Neuronen) |
Gene
(molekulare Muster) Neuronen, Gehirne, Sinnesorgane(örtliche u. zeitlicheMuster) |
Molekulare
biologische Strukturen: DNA, mRNA, tRNA … genetischer Code. Optische und akustische Signalstrukturen, die von den Sinnesorganen in elektromagnetische Signale umgewandelt werden und lokal abgespeichert werden. |
Phase
6 Technische Evolution (durch menschliche Intelligenz) |
Geräte
und Mechanismen zur Kommunikation und Speicherung von technischen
Informationen |
Nachrichtentechnik,
Informations- und Kommunikationstechnik, Mikroelektronik, Multimedia, TV,
Radio, Smartphones … Automatisierung, Maschinenbau, Fahrzeugtechnik … |
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