O BIT E O PÊNDULO

Fabiana Craveiro S. Ferraz

Geni Machado de Souza

Existem dois pontos de vista entre cientistas com relação à consciência, um deles se trata de uma questão filosófica, que deve ser deixada por conta dos filósofos e o outro é que mesmo que seja uma questão científica, ainda é cedo para investigá-la.(Francis Crick)

Estudar a consciência cientificamente apenas no contexto de um programa de pesquisa mais ampla, que procure explicar o funcionamento global do cérebro, também é uma proposta de Crick.

Christof Koch colaborador de Crick, nos estudos da consciência, reconhece que não é fácil compreender o fenômeno da consciência e que para isso é preciso enfrentar a complexidade do cérebro e a ciência esta apenas começando a aprender a lidar com a complexidade.

O estudo da complexidade objetiva encontrar uma forma de descrever o que acontece em sistemas complicados.

O cérebro é um exemplo.

Dinâmica e ComputaçãoSegundo Siegfried (2000), a

abordagem dinâmica pode ser uma forma de investigar um sistema, mas não é necessariamente a única. Alguns sistemas podem ser descritos tão facilmente em termos computacionais quanto em termos dinâmicos

A dinâmica chama a atenção para um dos aspectos do sistema, a evolução no tempo, a computação chama atenção para a disposição dos elementos em um certo instante.

A questão está em decidir qual das descrições do cérebro funciona melhor:

A abordagem computacional, que analisa os pensamentos em termos da produção de respostas a partir de estímulos, obedecendo a regras especificas, ou algoritmos;

A abordagem dinâmica , que descreve os pensamentos em termos de movimentos governados por leis ou equações matemáticas.

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As pesquisas podem muito bem revelar que para explicar o funcionamento do cérebro é preciso recorrer a mais de uma abordagem .

Tanto a ênfase dinâmica nas variações temporais como a ênfase computacional nas mudanças estruturais podem ser necessárias para explicar as complexidades do pensamento.

Mesmo que o cérebro possa ser descrito como um sistema dinâmico, certamente é capaz de representar e processar informações.

A questão não é descobrir se o cérebro é dinâmico ou computa e sim de que forma o sistema dinâmico realiza computações .

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“O cérebro é um tipo de computador bem diferente dos computadores que conhecemos, se insistirmos em chamar o cérebro de computador”

“Sua arquitetura é totalmente diversa”

Aprendendo a Computar

Os sistemas são capazes de computar... “partículas”, se movem de forma a permitir que o sistema receba informações a respeito do ambiente e transmita essas informações a outros pontos do sistema. (Melanie Mitchell)

Computando com o Caos

William Ditto sugere que os sistemas dinâmicos caóticos podem se tornar uma classe particular de computadores, em pé de igualdade com os computadores digitais, os computadores quânticos e os computadores de DNA.

Uma máquina é realmente capaz de simular a inteligência humana?

“O que estamos realmente tentando fazer é construir uma máquina que se pareça ao máximo com um cérebro” (William Ditto)

Computação Consciente

Siegfried está correto em afirmar que a meta de construir um computador que se comporte como um cérebro seria bem mais fácil de atingir se alguém soubesse exatamente como um cérebro se comporta.

Computação Consciente

Há um avanço fantástico na área da neurociência...

Um dos fatores que contribuíram para isso foi o fato de novas técnicas não-invasivas permitirem estudar o cérebro sem usar o bisturi .

O individuo nem sempre tem consciência das informações que chegam ao cérebro.

Uma Explicação Complexa

Qualquer explicação da consciência, e da capacidade de processar informações do cérebro, terá que levar em conta a imensa complexidade do órgão.

As múltiplas capacidades de processamento de informação do cérebro estão ligadas aos trilhões de ligações que existem entre os bilhões de neurônios.

O cérebro é um conjunto de possibilidades , uma imensa coleção de circuitos neurais, dos quais apenas alguns são aproveitados depois que o ambiente exerce sua pressão seletiva.

O comportamento deve resultar de uma influência recíproca entre os genes e o meio exterior - cérebro como um processador de informação.

O cérebro em desenvolvimento recebe informações e responde criando uma estrutura que é capaz de processar mais informações .

Neste caso , em vez de uma seleção natural de espécies ou anticorpos, temos uma seleção natural de circuitos neurais.

O cérebro é moldado pela informação, o desenvolvimento do cérebro se da através do processamento da informação.

A capacidade mental de um indivíduo depende tanto dos circuitos preexistentes no cérebro (graças a ação dos genes , que se devem eles próprios a uma longa história evolutiva) como da influência do ambiente que seleciona alguns desses circuitos e elimina outros. “TEMOS CONSCIÊNCIA DE QUE TEMOS UMA CONSCIÊNCIA” Pensar no cérebro como um sistema com vários centros de valores. O cérebro consciente moderno é o resultado da fusão desses dois sistemas - o sistema de valores, que monitora as atividades internas do corpo, e o sistema sensorial, voltando para o mundo exterior

A consciência consiste em recolher as informações provenientes de todos esses centros e transformá-las em algo que faça sentido.

Princípio Antrópico Final:

“ O processamento inteligente de informações deve surgir no Universo e depois que surgir, jamais desaparecerá”

Os SCUIsSistema de Coleta e Utilização de Informações

Princípio Antrópico Fraco:

“ Os valores observados de todas as grandezas físicas e cosmológicas não são arbitrários, mas respeitam a exigência de que existam locais onde a vida que tem como base o carbono possa existir e a exigência de que o Universo seja suficientemente antigo para que a vida já tenha sugerido”.

Princípio Antrópico Forte:

“ As propriedades do universo devem ser tais que a vida se desenvolva em algum ponto de sua história”

Depois que o entusiasmo pelo princípio antrópico começou a diminuir, uma nova visão de observadores esta começando a surgir, a partir de uma perspectiva que combina física quântica com o processamento da informação.

Para compreender a complexidade é necessário definir qual grau de profundidade com que o assunto será abordado – a precisão com que o fenômeno será investigado.

Sistemas adaptativos complexosO que caracteriza os sistemas adaptativos complexos, é a capacidade de processar e condensar informações para produzir esquemas(espécie de plano para interagir com o ambiente).

È mais ou menos assim que a mecânica quântica funciona - existem múltiplas possibilidades esperando para se tornarem reais. Em um dado cinema, apenas um dos suspeitos é o assassino do Dr. Pessoa. Na vida real, apenas uma das muitas possibilidades quânticas se concretiza. A questão é a seguinte : Como?

Talvez na vida real todas as possibilidades quânticas também se tornem realidade...em diferentes universos.

A Realidade Quântica :

Na mecânica quântica como na física clássica, o tempo não tem um sentido definido.

Na vida real, porém, o tempo parece possuir um único sentido.

O mundo está cheio de processos indefinidos.

Segundo Zurek, em vez de falar de seres humanos , de consciência ou coisas correlatas, podemos falar de aquisição de informações, de processamento de informações, de uso de informações.

Segundo Wheeler, nada, nem mesmo a luz, pode escapar da atração gravitacional de um buraco negro – é por isso que os buracos negros são negros. Tudo que cai em um buraco negro desaparece para sempre. Eles são os poços sem fundo do espaço sideral.

Dos Buracos Negros à Supermatéria

- Criação do termo, 1967 – John Wheeler

- Objeto colapsado gravitacionalmente – Wheeler estivera estudando o destino de estrelas gigantes e acreditava que algumas delas explodiriam, deixando para trás um resíduo com uma massa tão grande que entraria em colapso sob a ação de sua própria força gravitacional, até reduzir-se a dimensões.

Os buracos negros engolem informações e o tamanho deles é uma medida da quantidade de informação que já engoliu. Esta naturalmente era a razão de Wheeler haver desenhado um buraco negro como uma superfície coberta de uns(1s) e zeros(0s).

Muito antes de Wheeler desenhar essa figura, ele já se interessava pelas conseqüências do fato de que os buracos negros destroem informação(ou entropia, o que dá no mesmo). Para ele entropia é simplesmente” informação que não esta disponível ”.

A área do horizonte de eventos de um buraco negro – a superfície imaginaria que assinala os limites da região sem retorno – é diretamente proporcional à quantidade de informação destruída.

O número de bits que entram no buraco negro determina diretamente seu tamanho, ou seja, a sua área.

A massa e as dimensões de um buraco negro estão diretamente relacionadas à quantidade de informação que o buraco negro absorveu no passado.

Por que é assim, é uma questão que os astrofísicos estão investigando até hoje.

Wheeler acredita que a resposta a essa questão será fundamental para demonstrar sua idéia de que o “It vem do bit”

Entropia e informação significam basicamente a mesma coisa. (Wheeler)

1970 – Hawking – os buracos negros não eram totalmente negros e sim de um cinza muito escuro.

Essa região cinzenta descoberta por ele está nas proximidades da superfície do buraco negro, ou horizontes de eventos, uma superfície imaginária que envolve o buraco negro a uma certa distancia do centro.

Os buracos negros ao serem privados do alimento que precisam engolir para aumentarem de tamanho tendem a ficar menores

- os buracos negros evaporam lentamente...

3- Toda informação contida no buraco negro se concentra em uma partícula que é deixada para trás como resíduo quando o buraco negro evapora.

O que acontece com a informação?????????????

Susskind aventou três hipóteses

1- A informação é realmente perdida em um buraco negro, para sempre, e algo deve ser feito para mudar a mecânica quântica.

2- O buraco negro acaba cuspindo a informação que engoliu.

Em cada um desses casos algo de importante é violado:

A mecânica quântica, a teoria da relatividade de Einstein ou o senso comum.

A Teoria do Mistério Mágico

O espaço-tempo é o lugar onde tudo acontece...É a fronteira das descobertas. É a fronteira da própria natureza do universo.

Muitas pessoas extremamente inteligentes estão usando as ferramentas mais poderosas da física para tentar descobrir o que realmente são o espaço e o tempo.

Uma viagem à fronteira da pesquisa espaço-tempo, leva os cientistas a concluírem que informação desempenhará um papel importante nos futuros estudos da realidade e da existência.

É interessante e instrutivo observar até que ponto a atitude dos cientistas diante de

novas abordagens pode ser influenciada pela sua formação. (Siegfried)

Porém é certo afirmar que as idéias de entropia e informação têm um papel importante a desempenhar, seja qual for a abordagem escolhida.

O Bit e o Pêndulo

A ciência é uma descrição da realidade.

Quando a ciência trabalha extremamente bem, os cientistas começam a esquecer a diferença entre seus modelos e a realidade. Quando uma teoria é muito bem-sucedida e se torna aceita por todos, o modelo tende a ser confundido com a própria realidade.(Hugh Everett)

Everett conclui que não existe algo como a “teoria correta”, que não há nada que impeça vários modelos diferentes de representarem fielmente o que está acontecendo.

A ciência não é a mesma coisa que a realidade que descreve.

Existe sempre uma diferença entre a realidade e sua descrição.

Deve haver um referencial diferente para estudar o universo que ainda não conhecemos; o sucesso da abordagem do processamento da informação talvez ofereça alguns indícios com relação a este novo referencial.

A informação é um aspecto básico da existência.

A ciência depende tanto da “fé na verdade e na realidade” como na interação de fatos e imagens. Na ciência, imagem e verdade estão indissoluvelmente ligadas. (Tom Siegfried)

“SE ESTÁ REALMENTE EM BUSCA DA VERDADE,

PROCURE POR ELA NO LUGAR CERTO – NO FUNDO DE UM POÇO SEM FUNDO.”

Robert Duvall