我們生活在信息爆炸的時代。信息從來沒有像現在這樣容易獲取。信息就是力量，就是金錢，信息定義了我們生活的一部分。

什么是信息？

但是信息到底是什么？我們以為自己已經理解了這個概念：即許多事實和幫助我們探索世界的想法。事實上，我們和其他動物一樣，都進化出極其復雜的器官來收集信息。毫無疑問，信息是重要的。

有一個事實似乎非常明顯：信息并不是物理實體。“近幾十年來我們發現的一件大事是，一本書實際上并不是寫在一頁紙上的東西，”一位宇宙學家同時也是數學家喬治·埃利斯解釋說，他對信息思考了很多。“一本書可以印刷在紙上，但我也可以把它讀給你聽，或者你可以用數字形式購買它。問題是，這本書是什么？一本書并不是我們前面說的那些東西。一本書是一個抽象的概念，它有不同的實現方式。它可以在屏幕上以符號的形式實現，可以存儲在計算機的存儲器中，也可以印在紙上，等等。但關鍵是，書中的信息本身是抽象的。”

意義的力量

盡管信息具有抽象的性質，但另一方面來說，它和打印出來的書本一樣“真實”。信息可以影響世界的變化。它甚至可以引發或阻止戰爭，推動全球經濟崩潰，或者幫助你選擇度假目的地。我們之所以做我們正在做的大部分工作都是由于我們收集了某種形式的信息。

喬治·埃利斯（George Ellis）

那么模糊抽象的東西怎么會如此強大？信息的力量顯然并不蘊含在的文字或符號里。“是”這個簡單的字眼可以代表“是的，我想要一杯咖啡”或者“是的，伊拉克有大規模殺傷性武器”。這個詞在現實世界中所能產生的影響范圍從沒有影響到引發戰爭。一切都取決于信息所處的環境，也就是信息的意義。

我們通常認為信息是人與人之間通過書籍、媒體或個人對話傳遞的東西。這些信息被信息的傳遞者有意識地組合在一起，它們的一些含義就是從中衍生出來的。但我們也經常被意料之外的信息轟炸。例如，車門砰的一聲，或是山里落下的巖石的聲音。這種“被動”信息是發生在我們周圍的物理過程的副產品，我們已經進化出一種強大的的忽視它的能力。想象一下，如果我們的大腦以同樣的重視程度處理你聽到、看到、感覺到或聞到的所有事情，那么你一定會崩潰的。一個清醒的大腦幾乎忽略所有這些輸入的數據，它只關注和自己相關的內容。但是，同樣，這些信息可以從它的所處的環境中中獲得意義：如果落石的聲音能發出馬上要雪崩的信號，你就要馬上逃跑。

但是，被動信息蘊含著巨大的能量，這不僅僅是表現在逃生方面。因為它是由物理過程（巖石在重力作用下下落）產生的，仔細觀察它可以揭示它們的內在本質。這就是科學的全部意義：分析這個世界給我們的信息以便我們更好地理解它。歸根結底，這就是我們對這個世界所有認識的來源。

自然界中的信息

所有這一切似乎都表明，只有當一個人或相當聰明的動物解釋信息并采取相應行動時，信息才可能在現實世界中產生影響。然而，生物學告訴我們，這并不是真的。其實最重要的數據庫既不是人類設計的，也不是人類操控的，甚至不是由人類解釋的：它是存儲在我們的DNA中的信息，這些信息決定了我們是什么樣的人。“信息是生物學的核心。”埃利斯說。“大自然的這種做法顯然是有效的，因為如果不存儲這些信息，我們就不會成為現在的樣子。”

儲存在DNA中的信息決定了我們是什么樣的人

“干細胞是展現信息所蘊含的力量的一個很好的例子，即使在缺乏智慧的情況下也是如此。”埃利斯解釋說：“我們身體中的所有細胞一開始都是相同的。”位置信息受化學信號的影響，它告訴細胞它在體內的位置和它應該變成什么。這是有生物學意義的信息。這些信息“旨在”告訴細胞“你會有頭發，你會有眼睛，你會有骨頭”，等等。信息被讀取和解釋，被傳送到細胞，它告訴細胞它們將變成什么。”

那么信息的意圖是從哪里來的？對這個問題敷衍的回答是創造一個上帝。但是，科學的態度是在物理世界的適應性過程中尋找答案，這些過程收集和存儲信息，以便各種生物在特定的生物和生態環境中提高生存概率。就像世界上所有的東西一樣，DNA是由分子組成的，分子由原子組成，分子由自然界的基本粒子組成：電子、夸克等等。那些在最小尺度下發生的物理過程是化學和生物過程的基礎，包括那些涉及DNA傳遞信息的過程。最大的問題是：這是如何實現的？“信息（如儲存在DNA中的信息）和物理學之間存在很大的差別，但物理學是信息因果效應的基礎，”埃利斯說。一個真正有趣的問題是，物理過程以什么樣的方式作為信息處理的基礎？”

計算機是研究信息很好的例子。它們是終極的信息處理器。我們通過非常容易理解的應用程序（如瀏覽器和字處理器）與它們進行交互。在機器層面，它們存儲和操作的所有信息都由0和1組成的數列表示。在最基礎的層面，所有這些都是通過電流實現的。在這種情況下，我們確實理解了基礎物理，包括電子和光子等，是如何使信息發揮作用的。我們了解編譯器和解釋程序如何在計算機的不同實現級別之間轉換相同的信息。同樣，我們有希望了解基礎物理如何使信息轉換和如何在環境中使用。

“黑客帝國”

但還有一種更加激進的可能性：信息不僅是現實的一部分，而且是對現實的某種定義。計算機再次為理解這個想法提供了一個很好的類比。想象一下你最喜歡的電腦游戲中的世界。定義這個世界的不是組成屏幕的粒子，甚至不是構成計算機電子電路的粒子。定義它的是運行它的程序。計算機程序，無論是用編程語言還是由0和1組成的字符串，都是信息。也許我們生活的世界也有類似的情況。也許說現實是由基本粒子構成的這一說法有些誤導，因為真正重要的是描述它們如何結合和相互作用的規則。真正重要的是信息。

惠勒說，“信息可能不僅僅是我們“了解”世界的東西。這可能是“創造”世界的原因。”

黑洞可以用信息理解

可以肯定的是，從信息的角度思考在物理學中已經被證明是非常有用的。例如，熱力學第二定律說熱量自然地從熱的物體流向冷的物體，這讓物理學家困惑了很長一段時間，因為物理學定律中沒有任何東西能阻止“熱”和“冷”分子反向運動。一個基于信息的說法最終才解釋了這個定律。當然，這都是后話了。

有一件事可以肯定：信息非常有趣，它引發了許多有趣的問題。