Eric Chaisson é um astrofísico e cosmólogo que propõe uma nova métrica para a complexidade em diversos sistemas cosmológicos e biológicos. Em seu livro de 2001, " Evolução Cósmica: A Ascensão da Complexidade na Natureza" , Chaisson argumenta que todos os sistemas organizados compartilham fenômenos genéricos que caracterizam seu surgimento, desenvolvimento e evolução.

Outros pensadores argumentaram a favor de semelhanças e homologias em todos os sistemas em evolução, mas Chaisson propõe uma única "métrica de complexidade" que pode quantificar as principais mudanças em escalas de tempo tanto cosmológicas quanto biológicas.

A métrica de complexidade de Chaisson é a "densidade de taxa de energia", o fluxo de energia por segundo e por grama de material encontrado em um determinado sistema. Assim, o Sol gera em seu núcleo 4 x 10³³ ^ergs /segundo e tem uma massa de 2 x 10³³ ^gramas , portanto a métrica de complexidade de Chaisson para o Sol é 2 (ergs/s/g).

Chaisson não utiliza a massa do planeta Terra em sua métrica de taxa de energia normalizada pela massa, por dois motivos. Primeiro, o calor gerado internamente pela Terra representa uma pequena fração da radiação solar incidente. Segundo, a energia solar é depositada na camada superficial da atmosfera e da biosfera, de onde é reirradiada para o céu noturno escuro à medida que a Terra gira.

O fluxo de energia solar que incide sobre a Terra é de cerca de 2 x 10²⁴ ^ergs /segundo. Chaisson utiliza a massa da atmosfera e a camada de água nos oceanos como a massa do sistema complexo relevante, derivando uma densidade de taxa de energia de cerca de 75 (ergs/s/g).

Chaisson então estima métricas de complexidade para plantas, animais, cérebros humanos e o produto de nossos cérebros - a sociedade como um todo.

Em cada um desses sistemas complexos, Chaisson demonstrou que sua métrica de complexidade começa pequena e depois evolui, aumentando com o tempo.

Galáxias		Estrelas
Plantas		Animais
Humanos		Sociedade

Chaisson observa que outros já utilizaram a informação como medida de complexidade. Ele afirma: "o grau de ordenação de um sistema pode ser estimado recorrendo-se à teoria da informação; quanto mais ordenado for um sistema, maior será o seu conteúdo de informação (ou negentropia)." ( Evolução Cósmica , p. 127)

Ele afirma que "a condição necessária (embora não necessariamente suficiente) para o crescimento da informação é garantida pela própria expansão do Universo." (p. 128)

No início, quando os núcleos primordiais começaram a sair do equilíbrio, suas reações ainda geravam aumentos de entropia (principalmente pela criação de novos fótons e neutrinos, como ocorreria posteriormente nos núcleos das estrelas), mas esses aumentos eram insuficientes para restabelecer o equilíbrio. Consequentemente, a diferença entre o S real e o S máximo possível que teria sido alcançado se o equilíbrio tivesse sido restaurado aumentou ainda mais, acumulando energia livre, que seria liberada muito mais tarde, quando as estrelas se formaram. Aqui, então, obtemos uma visão sobre a origem da energia livre; não se trata de energia nova em si, mas sim de energia rearranjada, posteriormente disponível para uso no curso da evolução. O cosmólogo Layzer (1975) talvez tenha expressado isso da melhor forma:

Suponha que, em algum momento inicial, o equilíbrio termodinâmico local prevalecesse no universo. A entropia de qualquer região seria então a maior possível para os valores prevalecentes da temperatura e densidade médias. À medida que o universo se expandisse a partir desse estado hipotético, os valores locais da densidade e temperatura médias mudariam, assim como a entropia da região. Para que a entropia permanecesse em seu valor máximo (e, portanto, para que o equilíbrio fosse mantido), a distribuição de energias alocadas à matéria e à radiação deveria mudar, assim como as concentrações dos vários tipos de partículas. Os processos físicos que mediam essas mudanças ocorrem a taxas finitas; se essas taxas de "equilíbrio" forem muito maiores que a taxa de expansão cósmica, um equilíbrio termodinâmico local aproximado será mantido; caso contrário, a expansão dará origem a desvios locais significativos do equilíbrio. Esses desvios representam informações macroscópicas; a quantidade de informação macroscópica gerada pela expansão é a diferença entre o valor real da entropia e a entropia máxima teórica na temperatura e densidade médias.

A própria expansão do Universo, portanto, fornece as condições ambientais necessárias para que a ordem surja do caos; o próprio processo de evolução cósmica gera informação. Como essa ordem se manifestou especificamente na forma de galáxias, estrelas, planetas e vida ainda não foi decifrado em detalhes; esse é o tema de muitas áreas especializadas da pesquisa atual. Podemos, no entanto, identificar a essência do desenvolvimento de sistemas macroscópicos naturais — estruturas físicas, biológicas e culturais ordenadas, capazes de assimilar e manter informações por meio de reduções locais de entropia — em um Universo que antes era completamente desestruturado.
( ibid. , p. 128-9)

Mas Chaisson continua cético quanto à informação como medida apropriada de complexidade.

Estamos nos aproximando de uma resposta para a questão mais importante: as diversas estruturas reais que sabemos existir no Universo exibiram o tipo de aumento regular em ordem e complexidade ao longo do tempo, conforme sugerido pela intuição humana e implícito pela análise teórica A resposta é sim, e muito mais.

Chaisson considera "informação" o termo mais adequado para descrever o crescimento da ordem, mas, no fim, rejeita-o em favor de "energia".

Mas como melhor caracterizar essa ordem Que termo comum poderia ser usado para quantificar a ordem em todas as escalas espaciais e temporais Ao recorrermos ao mundo real que nos cerca, talvez seja melhor evitar o uso do termo "informação". Quando examinado sistema por sistema, o conteúdo informacional pode ser um conceito escorregadio, repleto de semântica duvidosa, conotações ambivalentes e interpretações subjetivas. Particularmente complexa e controversa é a informação significativa , o valor da informação... A ideia conceitual de informação tem sido útil, qualitativa e heuristicamente, como auxílio para compreender o crescimento da ordem e da estrutura no Universo, mas esse termo é vago e subjetivo demais para ser usado na quantificação de uma métrica empírica específica que descreva toda uma gama de sistemas do mundo real.

Discordamos da ideia de que a informação seja algum tipo de energia. Ela não é nem energia nem matéria, embora precise de energia para sua comunicação e de matéria para sua materialização.

Também não sentimos nenhuma necessidade imperiosa de tratar a informação como um terceiro ingrediente fundamental do Universo — depois da matéria e da energia — pois, para nós, a informação é basicamente uma forma de energia, seja fluindo, armazenada ou não realizada.
( ibid. , p. 132-3)

Chaisson prefere usar o conceito mais familiar e tradicional de energia, em particular a taxa de energia produzida ou consumida por grama do sistema descrito, para sua métrica de complexidade . Ele não precisa da nova ciência da informação .

No espírito das observações iniciais do Prólogo — ou seja, que provavelmente não é necessário inventar uma ciência comprovadamente nova para entender a evolução cósmica e seu consequente aumento de complexidade — preferimos retornar a um conceito sólido de termodinâmica fundamental e caracterizar essa complexidade usando termos quantificavelmente simples. Em suma, energia e fluxo de energia parecem ser grandezas mais acessíveis, explícitas e primárias, e não apenas porque essa é uma visão de mundo defendida a partir de uma perspectiva assumidamente física. Além disso, o conceito de energia permanece significativo para qualquer estado macroscópico, obviando as dificuldades mencionadas acima para entropia ou informação. Mais do que qualquer outro termo, a energia desempenha um papel central em cada uma das partes evolutivas físicas, biológicas e culturais do cenário inclusivo da evolução cósmica; em suma, a energia é um fator comum e subjacente como nenhum outro — uma "linha de base DC", na linguagem dos físicos — em nossa busca pela unidade entre todas as coisas materiais.
( ibid. , p. 133)