Segunda Lei da Dinmica da Informao

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 22/07/2022

Segunda lei da dinmica da informao

Ainda que j nos tenha dado coisas como novas formas de pensar sobre a computao quntica, promessas de uma computao sem consumo de energia e at um motor movido a informao, a conexo entre a termodinmica e a teoria da informao pode ser mais profunda do que os cientistas acreditavam.

Melvin Vopson (Universidade de Portsmouth) e Serban Lepadatu (Universidade de Lancashire Central) descobriram que a segunda lei da termodinmica, quando aplicada informao, funciona de modo exatamente oposto mesma lei aplicada aos fenmenos fsicos comuns.

A dupla defende que possvel falar em uma “nova lei da fsica”, que eles chamam de infodinmica – uma segunda lei da dinmica da informao.

Segundo os pesquisadores, a descoberta pode ter implicaes macias para desenvolvimentos futuros nas pesquisas de computao, megadados, fsica, cosmologia, genmica e biologia evolutiva.

Entropia da informao diminui

“Na fsica, existem leis que governam tudo o que acontece no universo, por exemplo, como os objetos se movem, como a energia flui e assim por diante. Tudo baseado nas leis da fsica. Uma das leis mais poderosas a segunda lei da termodinmica, que estabelece que a entropia – uma medida de desordem em um sistema isolado – s pode aumentar ou permanecer a mesma, mas nunca diminuir,” contextualiza Vopson.

esta lei que nos d a noo de seta do tempo, a ideia de que o tempo s vai do passado para o futuro, nunca retornando, explicando porque uma xcara que se quebra nunca se “desquebra”, por exemplo.

Se h uma ligao to estreita entre a termodinmica e a teoria da informao, seria de se presumir que a entropia da informao tambm se comporte do mesmo jeito, com tudo ficando cada vez mais bagunando, nunca se ordenando de volta.

“Mas o que o Dr. Lepadatu e eu descobrimos foi exatamente o oposto – [a entropia da informao] diminui com o tempo. A segunda lei da dinmica da informao funciona exatamente em oposio segunda lei da termodinmica,” disse Vopson.

“Usando dois sistemas de informao diferentes, armazenamento de dados digitais e um genoma de RNA biolgico, demonstramos que a segunda lei da infodinmica exige que a entropia da informao permanea constante ou diminua ao longo do tempo. Isso exatamente o oposto da evoluo da entropia fsica, conforme ditada pela segunda lei da termodinmica,” escreveu a dupla.

Determinismo nas mutaes genticas?

Como sistema de informao biolgico, a dupla analisou genomas reais do vrus Sars-CoV-2, causador da covid-19, e descobriu que sua entropia de informao diminuiu ao longo do tempo.

“O melhor exemplo de algo que sofre vrias mutaes em um curto espao de tempo um vrus. A pandemia nos deu a amostra de teste ideal conforme o Sars-CoV-2 sofria mutaes em tantas variantes; os dados disponveis so inacreditveis. Os dados da covid confirmam a segunda lei da infodinmica e a pesquisa abre possibilidades ilimitadas,” disse Vopson.

Enquanto o consenso cientfico que as mutaes so aleatrias e a seleo natural estabelece quais delas prevalecero, se a segunda lei da infodinmica for mesmo validada em outros experimentos, passa a ser possvel prever a prpria seleo natural.

“Imagine olhar para um genoma especfico e julgar se uma mutao benfica antes que ela acontea. Isso pode ser uma tecnologia revolucionria que pode ser usada em terapias genticas, na indstria farmacutica, biologia evolutiva e pesquisa pandmica,” disse o pesquisador.

O impacto cientfico tambm seria enorme, j que equivaleria a retirar o “aleatrio” de todas as teorias da biologia e da gentica.

“Mas, e se houver um processo oculto que dirige essas mutaes? Toda vez que vemos algo que no entendemos, descrevemos como ‘aleatrio’ ou ‘catico’ ou ‘paranormal’, mas apenas nossa incapacidade de explic-lo. Se pudermos comear a olhar para as mutaes genticas de um ponto de vista determinstico, podemos explorar essa nova lei da fsica para prever mutaes – ou a probabilidade de mutaes – antes que elas ocorram,” prope Vopson.

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