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王书方:关于自然信息的哲学思考
录入: 哲学网编辑部 发表时间: 2013-06-25 点击: 1324 次 我要收藏

信息科学发源于上世纪20年代欧美大陆通信理论的研究。代表人物有奈奎斯特(Nyquist.H)、哈特雷(Hartley.L)、申农(C E.Shannon)等。美国数学家申农在前人的基础上,1948年到1949年连续发表两篇文章,《The mathematical Theory of Communication》(以通信的数学理论)和《Communication in the Presence of Noise》(在噪声中的通信),奠定了信息论的基础。以后的几十年里,许多科学不约而同地走到了信息论域的门前,例如系统科学、计算科学、生命科学等。控制论的鼻祖维纳将信息论引进了哲学大门,他1948年出版的《控制论》中一段论述意义深远:“信息就是信息,不是物质也不是能量。”[1](133) 耐人寻味的是,维纳没有说明什么是信息。至今,信息科学的主流仍局限在技术科学范畴。“信息为何物?”这个基本问题仍然没有讨论清楚。尽管信号论、功能论、知识论、信息熵、属性说等学说给了我们许多启示,但是统一的哲学和科学概念未能建立起来。
一切迹象表明,信息概念广泛而又深远,建立信息概念道路艰难。我们应该注意一个事实:人类从未观察到能量和信息这样的客体。因此我们只能从认识世界的主观角度来考察,其结果是:物质客体、时间、空间三者之间构成相互依存的因果关系,这种关系可以用两种不同的数量变化来描述:三者的第一种数量关系表现为一段时间内运动的累积(能量),这是一个过程量,其度量不依赖于其他客体;第二种数量关系表现为运动过程中的瞬时“存在”,这是一个状态量,其度量依赖于其他客体。历史上能量概念的确立经历了曲折的道路,19世纪曾出现“活力”的提法,“能”与“力”的概念出现了混淆。长期争论之后,才将认识统一于:能量是物质运动的尺度[2](255)。“存在”状态是一个值得继续深入探讨的概念,若以信息来度量,即“信息是物质存在的尺度”[3],似乎符合逻辑,可以在信息的概念和信息运动形式等诸多方面引出一系列深刻的讨论。
以上讨论表明了这样的观点:按照自然的本意,世界只有物质、时间和空间,能量和信息不存在。但是,三者之间的依存关系构成了主观世界中运动累积和存在状态两个基本的数量关系,其统一尺度分别是能量和信息。显然,能量和信息都不能与物质分离。
一、关于自然信息的几个基本概念
为了进一步讨论,需要引入一些基本概念。
(一)自然信息
古代探索万物本原时,人类已经产生了复杂事物由简单事物构成的辩证思想,这种思想蕴含着层次与系统的观点。例如古希腊哲学家留基伯和德谟克里特的原子论[4](朴素的唯物主义思辨观点)。近代实证科学也证明物质是分层次的。我们的视野趋近宏观时,物质客体的种类增多,在中观层次还出现了生命,表现出丰富多彩的复杂世界;而趋近微观时,物质客体的种类减少,目前化学周期表中列出的元素为109种,原子则仅由原子核及核外电子两部分组成。或许世界的本原存在而不能企及,但是20世纪科学描绘的自然图景,的确包含着这样一个简繁趋势。不证自明地,信息论域也必然包含着这种简繁的层次体系。最复杂的层次应该存在于人类的思维体系中,可以单独地成立为一个论域。其余的或许可以成为另一个论域,即自然信息(Nature Information)。两个论域之间必定存在深刻的内在联系。
(二)物质对象(Matter Object)
物质对象包含物质实体和力场。力场指的是引力、电磁力、强相互与弱相互四种基本相互作用产生的场。对象(含人工对象)具有自然的规定性,秉承物质的“不依赖于意识而又能为人的意识所反映的客观实在”的基本属性[5]。本文主要讨论实体对象,实体对象(含生命体)由相互作用规定了两条基本性质:
①具有确定的层次结构。层次结构就是对象的空间形态,表现为按其尺度(不同的质量和能量)大小排列的、具有隶属关系的层次序列[6];
②具有确定的物质成分。所谓物质成分是指对象下一层次结构中分布的对象。
物质成分与层次结构之间有着深刻的辩证关系,在理性中很明澈地出现随着层次的深入,结构延伸,成份则由于同一性而逐渐简化的景观。
(三)信息域(Information Domain)
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