[論文レビュー] Where the "it from bit" come from?

L. Foschini|arXiv (Cornell University)|Jun 3, 2013

Wittgensteinian philosophy and applications参考文献 6被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、物理的現実が情報から生じるという'it from bit'の概念が、物理学そのものではなく、人間の言語、意識、および象徴的表現の相互作用から生じると主張している。フォシュインィは、情報が単に観測されるのではなく、言語的・認知的構造を通じて能動的に構築されるものであり、数学は科学的発見を可能にする制約付きの慣習的言語であるが、実証的根拠から切り離されると、推測的になる危険性をはらんでいると述べる。

ABSTRACT

In his 1989 essay, John Archibald Wheeler has tried to answer the eternal question of existence. He did it by searching for links between information, physics, and quanta. The main concept emerging from his essay is that "every physical quantity, every it, derives its ultimate significance from bits, binary yes-or-no indications". This concept has been summarized in the catchphrase "it from bit". In the Wheeler's essay, it is possible to read several times the echoes of the philosophy of Niels Bohr. The Danish physicist has pointed out how the quantum and relativistic physics - forcing us to abandon the anchor of the visual reference of common sense - have imposed a greater attention to the language. Bohr did not deny the physical reality, but recognizes that there is always need of a language no matter what a person wants to do. To put it as Carlo Sini, language is the first toolbox that man has at hands to analyze the experience. It is not a thought translated into words, because to think is to operate with signs as reminded us by various philosophers from Leonardo da Vinci to Ludwig Wittgenstein. [...]

研究の動機と目的

• ホイーラーの'it from bit'概念を物理的原理としてではなく、言語的・認知的現象として再表現すること。
• 人間の言語と象徴的システム（特に数学）が物理的現実の構築をどのように仲介するかを調査すること。
• 情報の解釈がその物質的形態に内在するのではなく、人間の意識と慣習に起因することを主張すること。
• 数学的形式主義を実証的制約を超えて拡張することに対する警告を発し、多宇宙や推測的理論における'パタフィジックス'の台頭を警戒すること。
• 言語学と精神分析を含む学際的統合を提唱し、情報と現実の基盤を理解すること。

提案手法

• ホイーラーとボーアの哲学的基盤を分析し、言語を物理的経験を解釈する主たる道具として強調する。
• シャノンの情報理論と、ノイズを最小限に抑え、本質的な信号に焦点を当てる2進符号化の役割との類似性を指摘する。
• 古典的および量子物理学における初期条件と微分方程式の役割を、数学的モデルを物理現象に適合させるためのメカニズムとして検討する。
• ローレンツのバタフライ効果を用いて、微小な測定誤差がどのように拡大するかを示し、決定論的モデルの脆さを強調する。
• 自然言語の意味的豊かさと数学の制限された意味的領域を対比し、数学的記号が実験的対応なしには意味を持たないことを主張する。
• ヴィトゲンシュタインの原則「語り得ないことは黙ること」を適用し、物理学における形而上学的推測を警戒する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 人間の言語、特に象徴的・数学的言語が、物理的現実の構築をどのように仲介するのか。
• RQ2 意識および無意識的認知構造が、情報および物理的'it'に意味を割り当てる役割は何か。
• RQ3 数学的形式主義を実証的データを超えて拡張すると、なぜ推測的または非科学的理論（例：多宇宙）が生じるのか。
• RQ4 数学的論理と物理現象との間の同型性はどのように生じるのか。その限界は何か。
• RQ5 ビットが物理的信号にとどまらず、解釈的人間認知の産物であるとはどのような意味か。

主な発見

• 'it from bit'の原則は物理法則ではなく、人間の言語的・認知的構造が情報に意味を割り当てる結果である。
• 数学は意味的領域が限定された特殊な言語として機能し、科学には不可欠だが、観測から切り離されると抽象化しやすくなる。
• 情報の解釈は、その物質的媒体（例：CCD内の光子）に内在するのではなく、人間の主体的行為と象徴的慣習に起因する。
• 多宇宙のような物理理論の推測的拡張は、数学をその実証的根拠を超えて拡大することに起因し、自然言語における修辞的比喩に類似している。
• 言語的構築と物理的現実の区別がつかないことで、'パタフィジックス'や形而上学的推測が生じ、科学的厳密性が損なわれる。
• 情報の根本的問題は技術的・物理的ではなく、言語的・精神的である。精神分析や記号学などの分野との統合が不可欠である。