Informazione
Il nuovo linguaggio della scienza
Premio Città di Monselice 2007
Un appassionato saggio sulla centralità del ruolo dell'informazione nella scienza moderna. Dalla termodinamica alle ultime scoperte nel campo dell'informatica quantistica, von Baeyer introduce il lettore ad uno dei concetti più affascinanti ed innovativi della fisica del nuovo millennio.
- Collana: La Scienza Nuova
- ISBN: 9788822002266
- Anno: 2005
- Mese: maggio
- Formato: 14 x 21 cm
- Pagine: 296
- Tag: Scienza Linguaggio Fisica Comunicazione
Cos'è l'informazione? Si può analizzare e misurare? Se l'informazione è un ingrediente così essenziale del mondo che ci circonda, perché non fa ancora parte del vocabolario delle scienze fisiche? In questo libro dai contenuti originali e moderni, l'autore tenta di rispondere a queste e altre domande, svelando come il concetto di informazione possa gettare luce su discipline tanto diverse come la termodinamica in fisica e l'ereditarietà in biologia. Infatti, nonostante la sua natura sfuggente, paradossale esoggettiva, questo concetto ha un'importanza e una potenza indiscutibili, tanto che potrebbe presto diventare fondamentale come lo spazio, il tempo, la massa e l'energia. Con uno stile limpido e diretto, von Baeyer ci conduce dalla nascita del concetto di informazione fino alle novità della fisica moderna - bit e «quibit» -, districando abilmente la fitta trama che tiene le informazioni saldamente legate al tessuto dell'Universo. Durante questo viaggio, ci chiarisce argomenti che vanno dalla teoria dei giochi al calcolo delle probabilità, dai buchi neri alla storia del codice Morse, dal futuro dei computer al ruolo della filosofia nella fisica contemporanea, sempre sottolineando come questo campo emergente e in rapido sviluppo sia la chiave per un nuovo linguaggio fondamentale della scienza.
Prologo - Domande davvero importanti - Introduzione - 1. La pioggia elettrica - Le informazioni nelle nostre vite - 2. L'incantesimo di Democrito - Perché le informazioni trasformeranno la fisica - 3. In-Formazione - Le radici del concetto - 4. Contare i bit - La misura scientifica dell'informazione - 5. Astrazione - Al di là della realtà concreta - 6. Il libro della vita - L'informazione genetica - 7. Una battaglia tra giganti - Riduzionismo e manifestazione - 8. L'oracolo di Copenaghen
La scienza si basa sulle informazioni - Informazioni classiche - 9. Calcoli statistici - Come la probabilità misura le informazioni - 10. Contare le cifre - L'ubiquità del logaritmo - 11. Il messaggio sulla lapide - Il significato dell'entropia - 12. Casualità - L'altro lato della medaglia delle informazioni - 13. Le informazioni elettriche - Da Morse a Shannon - 14. Rumore - Disturbo e necessità - 15. La velocità massima - Il limite di velocità delle informazioni - 16. Scompattare le informazioni - Il computer al servizio della fisica - 17. Bioinformatica - La biologia incontra la tecnologia dell'informazione -18. Le informazioni sono fisiche - Il costo di dimenticare
Informazioni quantistiche - 19. Il congegno quantistico - La stranezza quantistica alla luce del sole - 20. Il gioco delle perle - Le meraviglie della sovrapposizione quantistica - 21. Il qubit - Le informazioni nell'èra quantistica - 22. Informatica quantistica - Mettere i qubit al lavoro - 23. Buchi neri - Dove si vanno a nascondere le informazioni - Lavori in corso - 24. Bit, dollari, successi e Nut - La teoria dell'informazione oltre Shannon - 25. Il principio di Zeilinger - Le informazioni alle radici della realtà - Indice analitico
Prologo
Il regalo che John Archibald Wheeler ricevette per il suo compleanno fu un vero e proprio dibattito. Il decano dei fisici teorici americani compì novant'anni il 9 luglio del 2001, ma il congresso internazionale organizzato per festeggiare l'evento non ebbe luogo fino alla primavera successiva. Negli otto mesi di attesa gli invitati, e chiunque altro provasse a partecipare, accesero un incredibile e sfrenato dibattito via e-mail, affrontando a ruota libera gli argomenti che interessavano quell'uomo straordinario, dalla teoria delle stringhe alla natura del tempo. Il testo intero, così complesso e appassionato quanto povero di conclusioni, venne stampato e rilegato come un regalo, per un totale di 236 pagine che deliziarono il destinatario. Il congresso celebrativo era sponsorizzato da un consorzio di organizzazioni, tra le quali la John Templeton Foundation che promuove il dialogo tra scienza e religione, e il suo titolo solenne era degno della possente visione del mondo di Wheeler: La scienza e la realtà ultima. Trecento tra colleghi, studenti e amici, insieme a un pizzico di premi Nobel e ospiti provenienti da luoghi lontanissimi come l'Africa e l'Australia, molti dei quali si erano incontrati precedentemente solo nel cyberspazio, si riunirono in un elegante centro congressi nella sua città natale, Princeton (New Jersey), per tre giorni di seminari scientifici e discorsi elogiativi, organizzati intorno a un sontuoso banchetto. Il presidente George W. Bush e Papa Giovanni Paolo II inviarono le loro congratulazioni.
Domande davvero importanti
Wheeler è diventato un po' duro d'orecchi, la sua calligrafia è ormai tremolante e la sua andatura ha perso elasticità, ma per tutto il meeting è rimasto seduto al centro della prima fila con un irriverente sorriso traboccante di gioventù che gli increspava gli angoli degli occhi. Quando, di tanto in tanto, si alzava per fare un'osservazione, dimostrava di non aver perso il suo intuito. Ma alla fine dei festeggiamenti, quando ringraziò gli ospiti per averlo onorato con la loro presenza e ispirato con nuove idee, ci rendemmo conto che era proprio il contrario: l'onore era tutto nostro. L'ispirazione che Wheeler ha fornito a scienziati di tutto il mondo durante la sua carriera lunga settant'anni è incommensurabile: gli siamo debitori di qualcosa che non potremo mai ripagare. John Wheeler è un fisico che appartiene ai fisici, nel senso che non è universalmente conosciuto al di fuori della comunità dei fisici, ma nella sua professione ha rappresentato un nome familiare per molti decenni. Da giovane lavorò con le due personalità dominanti della fisica moderna, Albert Einstein e Niels Bohr. Allo stesso livello di importanza dei suoi contributi innovativi nell'ambito delle teorie sviluppate da questi due giganti – la relatività e la meccanica quantistica, rispettivamente – va sicuramente ricordata la sua incredibile influenza come insegnante e scrittore di libri di testo. Il più famoso dei tanti fisici allievi di Wheeler, fu il celebre enfant terribile della fisica americana, il premio Nobel Richard Feynman. Wheeler era un insegnante che capiva la magia delle parole. Ad esempio, per convincere la comunità fisica a prendere seriamente in considerazione il collasso delle stelle, coniò il termine «buco nero» – una tattica che funzionò al di là di ogni aspettativa. Ma nei suoi ultimi anni, mentre la sua reputazione continuava a crescere e i suoi saggi e seminari cominciavano a indirizzarsi verso platee sempre più vaste, Wheeler iniziò a formulare domande al limite tra fisica e filosofia – problemi profondi come l'interpretazione della meccanica quantistica e l'origine dell'Universo. In un tentativo di esprimere le sue idee in un linguaggio accessibile e facile da ricordare, sviluppò uno stile di comunicazione unico e in qualche modo profetico, che includeva quelle che lui chiamava le «domande importanti». Le più significative tra queste, le «domande davvero importanti» (o RBQ, acronimo dell'inglese «Really Big Questions»), suggerirono l'ordine degli argomenti al congresso del suo compleanno. Uno dopo l'altro, gli oratori presentarono le proprie esperienze nei confronti dell'ispirazione fornita da queste massime un po' ermetiche. Le RBQ di Wheeler hanno un carattere fortemente metafisico e sono così sintetiche che si potrebbero scrivere su un adesivo da incollare all'automobile, ma rifletterci sopra in mezzo al traffico sarebbe caldamente sconsigliato. Le più formidabili sono cinque: Qual è l'origine dell'esistenza? Perché il quanto? Un Universo partecipe? Qual è l'essenza del significato? La natura dai bit? […]