Cursillo sobre

EL CONCEPTO DE INFORMACION Y SU SIGNIFICADO EN FISICA Y BIOLOGIA

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires

30 de setiembre al 4 de octubre de 2002

Juan G. Roederer

Geophysical Institute, University of Alaska-Fairbanks and The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics, Trieste

Parecería ridículo ofrecer un curso sobre  información . Acaso ¿no estamos viviendo en la  Era de la Infor-mática , todos bien familiarizados con el significado de este concepto? En los últimos veinte años, numerosos físicos, biólogos, neurocientíficos y filósofos han entablado una viva discusión a veces, una verdadera batalla intelectual sobre la definición formal de información, su significado intrínseco y su relación con entropía, complejidad, vida y el mismo cosmos. Por cierto que, desde los tiempos de von Neumann y Shannon, la teoría clásica de información, ingrediente fundamental de la tecnología de comunicaciones y computación, ha logrado con gran éxito una formulación matemática de los procesos de transmisión, almacenamiento y degradación del contenido y cantidad de información. Pero nunca ha ofrecido una definición formal y objectiva de ese concepto en sí, definición que fuera independiente de consideraciones relacionadas con su uso por parte del ser humano.

Algunas de las preguntas fundamentales bajo discusión son las siguientes. ¿Se puede describir con los métodos rigurosos de la física esa curiosa pero bien conocida propiedad de la información, de lograr que la mera forma o  pattern  de algo y no su campo de fuerzas o energía pueda causar cambios drásticos en un sistema? ¿O es la información un ente irreducible para las leyes de la física o química? ¿Hay una relación directa entre información y complejidad? ¿Hay continua creación de información en el curso de la evolución del universo? ¿O son informa-ción y procesamiento de información atributos exclusivos de los sistemas vivos, estando directamente relacio-nados con la definición misma de vida? De ser así, ¿qué pasa con el significado físico de conceptos como entropía en mecánica estadística o función de onda en mecánica cuántica? ¿Cuántas clases diferentes de información hay en el mundo biológico? ¿Cómo aparece información en evolución Darwiniana? ¿Está el concepto de información inextricablemente vinculado con el de propósito o intencionalidad? ¿Tiene el cerebro humano propiedades o capacidades únicas de procesamiento de información? ¿Cómo se puede expresar la autoconciencia humana en términos de procesamiento de información?

Al buscar respuestas a estas preguntas, uno se encuentra con una visión enteramente nueva de la fundamentación de la física y la biología. El propósito de este cursillo es presentar este tema multidisciplinario a estudiantes graduados, docentes e investigadores en física, biología, las neurociencias, y filosofía. Tópicos específicos inclui-rán una discusión de la definición formal del concepto de información, mostrando que no juega ningún papel en el mundo inanimado; una discusión de cómo, a pesar de ello, usamos información en física; un análisis de los distintos tipos de información en biología; y una discusión de lo que se sabe hoy día sobre el procesamiento de información en el cerebro. Como el tema a tratar aún contiene muchos aspectos controvertidos, a veces será necesario adoptar puntos de vista personales. Nuestra sigla fundamental será:  Los seres humanos necesitamos información para describir y entender el universo, pero éste no la necesita para funcionar excepto cuando se trata de formas de vida .

El cursillo, a ser dictado en español, consistirá de cinco sesiones de 90 minutos c/u, divididas en 45 minutos de clase formal y 45 minutos de discusión. Toda información preliminar será expuesta en la página Web http://www.gi.alaska.edu/~jgr/.  El artículo fundamental que servirá de guía para las clases es   On the Concept of Information and its Role in Nature , disponible aquí en formato pdf (puede también bajar la versión del mismo artículo sin figuras o ver el artículo en español Sobre los Conceptos de Tiempo e Información en Física Clásica y Biología ). Otras referencias bibliográficas, así como información sobre el lugar y hora de las clases serán dadas por esta vía en su oportunidad.