Но современное информационное общество преуспело только в перемещении информации. Стало неизмеримо легче общаться через огромные расстояния: гигантское количество бит информации может передаваться через орбитальные спутники, вращающиеся вокруг Земли, и по кабелям, проложенным по океанскому дну. Мириады бит информации постоянно перемещаются по всему миру. Но все эти каналы не в силах ответить на простой вопрос: что нам сказать друг другу?
Действительно ли есть что-то интересное в способности перемещать информацию? Значит ли это само по себе, что общение стало проще?
Если коммуникация переходит социологические барьеры, это действительно что-то значит — для общества. Разъединение Восточной Европы и бывшего Советского Союза тесно соотносится с тем, что современные средства коммуникации создали бесчисленные нецентрализованные связи между людьми внутри и снаружи того, что ранее было закрытыми обществами. Способы коммуникации являются жизненно важными в обществе, когда общение является дефицитом.
Это социологические проблемы, которые важны сами по себе. Однако есть и более теоретические, концептуальные вопросы: на чисто физическом уровне, говоря в рамках термодинамики, все происходит по-другому. Только недавно стало ясно, что, будучи измеренным как физическое явление, перемещение информации не должно иметь никакого значения. С термодинамической точки зрения перемещения информации — совершенно непримечательное событие.
В своей публикации в журнале «Nature» Рольфу Ландауэру удалось исправить ошибку в теории информации Шеннона. Он сделал это не потому, что был критически настроен по отношению к Шеннону, которого рассматривал чуть ли не как Эйнштейна информации, а потому, что Шеннон сделал такую же ошибку, которую сделал Лео Сцилард в своем анализе демона Максвелла: он взял отдельный случай и расширил результат до общего закона.
Сцилард исследовал пути, которыми демон измеряет движение молекул, и обнаружил, что определенные измерения всегда имеют свою цену с точки зрения термодинамики: в ходе измерения всегда производится определенное количество энтропии. Но особый случай, который рассматривал Сцилард, а за ним и многие физики, не является показательным. В процессе измерения вовсе не обязательно отбрасывать информацию. Ее можно просто скопировать, не создавая энтропии и не теряя доступа к энергии, которая применяется во время измерения.
Шеннон анализировал кое-что другое — передачу информации. Коммуникацию. Он изучал, сколько энтропии создается, когда мы передаем информацию, применяя волновые сигналы в кабелях. Оказалось, что в этом случае энтропия создается всегда — и этот пример безупречен.
Однако студенты Шеннона интерпретировали этот отдельный случай как закон и считали, что любая передача информации создает энтропию (шум, новая информация, объяснять которую нет необходимости).
Они ошибались. Информацию можно легко передать и не создавая новую энтропию. К примеру, передав кому-то книгу (и затем вновь использовать кинетическую энергию, получив ее обратно).
Обычно коммуникация не имеет ничего общего с созданием или удалением информации. Коммуникация — это просто ее транспортировка.
Значит ли это что-либо для тех из нас, кому совершенно нет никакого дела до технических спецификаций или физических размеров телекоммуникационных связей? Нет, во всяком случае, не в повседневной жизни, так как количество энтропии, которое задействовано в этих особых случаях, очень невелико — намного меньше, чем шум, который создается в телефонной линии или на ТВ-экране любыми другими способами.
Но это имеет концептуальное значение. Это показывает, что если мы задумаемся о важности создания информации или избавления от нее, то в принципе коммуникация не будет иметь никакого значения: информация при коммуникации создается и уничтожается исключительно по практическим причинам. И искать то, что действительно имеет значение — смысл всего этого — нужно не здесь.
«Сколько весит информация?» — таким было название одной из лекций на семинаре 1990 года в Санта Фе. Спикер — Бен Шумахер из Кеньон-колледжа в Огайо, выглядел довольно раздраженным, представляя «Канал бедного студента».
Сценарий был таким: бедный студент уезжает в колледж далеко от дома. Его родители думают, удастся ли ему справиться там одному. Они знают, что постоянно будут беспокоиться. Поэтому они просят его звонить домой каждое воскресенье в 4 часа, чтобы сказать им, что все в порядке. Студент жалуется, что у него почти нет денег, и тратить монетки, чтобы звонить домой, будет для него дорого. Так что он предпочел бы не звонить. Но они приходят к решению: он будет звонить в 4 часа по воскресеньям только в том случае, если у него будут проблемы. Если он не звонит, значит, все хорошо. Итак, он звонит редко — но соблюдает свою часть договора.
Ему, таким образом, удается передавать сообщение родителям каждое воскресенье, не тратя ни цента — при условии, что телефонная система работает. Возможность передать сообщение, не тратя денег и вообще без любого физического представительства существует. При условии, что имеется связь.
Если линии не находятся в рабочем состоянии, отсутствие телефонного звонка ни о чем вам не скажет.
На этом моменте Шумахера перебил Чарльз Беннетт из IBM, который воскликнул: «Мне кажется, что телефонная компания должна брать с людей деньги за подобное использование телефона!».
И если об этом задуматься, вы увидите, что почти все из нас в определенной степени используют телефон подобным образом. «Я сто лет ничего не слышал от нее, значит, наверное, у нее все в порядке».
Но телефонные компании отлично об этом знают. Если хотите знать, во сколько обходится подобное использование телефонной линии — попробуйте не заплатить по счетам. Немногое в современной жизни может оказаться настолько же волнующим, как отрезанная телефонная связь: мало ли кто попытается до вас дозвониться!
Таким образом, телефон, который не звонит, передает на самом деле кучу сообщений. При условии, что вы оплатили телефонные счета.
Чтобы передать эксформацию, не нужна вообще никакая информация. Студент думает: «У меня нет новостей. На этой неделе было все нормально, никаких проблем. Я не буду им звонить». Его родители думают: «Должно быть, он делает домашние задания или вышел размяться на футбольное поле».
Эксформация была передана без использования какой-либо информации — за исключением той, которая составляет суть соглашения.
Виктора Гюго и его издателя переплюнули: сообщением может служить даже то, что мы вообще ни о чем не спрашиваем. Самый короткий разговор по телефону происходит постоянно: он заключается в том, что мы не звоним кому-то, кому позвонили бы при других условиях. (Телефонный звонок, которого вы не делаете, не содержит сообщения, если он предназначен для того, кого вы не знаете: только отсутствие звонка, который мог бы быть совершен, содержит сообщение).
Рольф Ландауэр суммировал свои идеи в виде разницы между коммуникацией и избавлением от информации в двух набросках. Простых, таких, какие любят физики. Наброски содержат концепцию и не содержат множества мелких деталей.
Один набросок показывает, каким образом происходит сообщение. Он состоит всего лишь из двух параллельных линий. Ничего не происходит — это просто труба, канал.
Второй набросок представляет собой вычисление: 2+2=4. Две линии сходятся в одной точке. Точка — это два различных состояния, 2 и 2, которые сведены вместе в одно состояние — 4. Что-то происходит. Вы можете пройти только одним путем. Из отправной точки — то есть состояний 2 и 2 — вы можете дойти до 4. Но если вы уже находитесь там, вы не сможете вернуться обратно, даже если вам известно, что вы перешли от двух состояний к одному, вам известному. 4 может быть выведено из многих других состояний, хотя здесь их показано всего два: 1+3 или 213–209 или -2+6.
Вычисления — это процесс, при котором отсеивается информация. Происходит что-то реальное, безвозвратное и необратимое. Это происходит именно потому, что при вычислении информация отсеивается: в 4 меньше информации, чем в 2+2. Таким образом, когда задача (2+2) заменяется решением — происходит необратимое.