Werner Loewenstein dirigiu o Laboratório de Física Celular na Universidade Columbia e, posteriormente, foi diretor do Laboratório de Comunicação Celular no Laboratório de Biologia Marinha em Woods Hole, Massachusetts.

Em seu livro de 2013, "A Física da Mente", ele esperava explicar o cérebro não apenas como um computador, mas como um computador quântico (sobre o qual tão pouco se sabia/sabe)...

A rede neuronal do nosso cérebro pode operar em dois modos computacionais: um modo quântico, onde as ondas quânticas são o substrato, e um modo macroscópico, onde grandes pacotes de íons (os conhecidos sinais elétricos nervosos) são o substrato. O primeiro modo serve à função de computação paralela e o segundo à de integração e computação polinomial de baixa ordem.

Coloquei deliberadamente o modo quântico em primeiro lugar porque ele é mais econômico em termos de informação e, portanto, provavelmente foi o primeiro a surgir no cenário bioevolutivo, muito antes de os dois modos se tornarem coextensivos.

Física da Mente , p. 270

Ele também afirma que a evolução fez uma escolha entre elétrons e fótons...

A escolha da evolução foi condicionada pelo que estava disponível em seu espaço terrestre e pela informação acessível. E estavam disponíveis dois campos de energia — um campo de quanta de elétrons e um campo de quanta de fótons — e onde e quando os quanta coincidiam, havia informação disponível gratuitamente.

Física da Mente , p. 269

O livro de Loewenstein de 2013, "Physics in Mind" , é menos controverso do que seu clássico de 1999, "The Touchstone of Life" , que apresentava uma interpretação especulativa do caos determinístico. Ele escreveu...

Originalmente, minha intenção era escrever um livro sobre comunicação intercelular: sobre como as células de um organismo trocam informações entre si — uma questão na qual eu vinha trabalhando nos últimos trinta anos. Mas, ao chegar ao cerne da questão, o que exigiu que eu rastreasse o rastro da informação intercelular até sua origem, uma imagem se materializou aparentemente do nada: uma rede contínua de comunicação intra e intercelular onde, com o DNA no centro, a informação molecular fluía em círculos graciosamente entrelaçados. Essa aparição exerceu um fascínio irresistível, e assim este se tornou um livro sobre informação.

Tive dupla sorte. Primeiro, os avanços espetaculares na biologia molecular das últimas três décadas abriram caminho para o meu rastreamento de informações; eles revelaram o núcleo de informação macromolecular das células e estavam apenas começando a romper o selo de uma camada de informação onde portadores moleculares, grandes e pequenos, pululam por todo o mapa do organismo. Segundo, a teoria da informação, um ramo próspero da matemática e da física, permitiu-me ver esse fluxo de informação sob uma nova perspectiva. Argumentarei que esse fluxo de informação, e não a energia em si, é o principal motor da vida.

A Pedra de Toque da Vida , p. 269

Até aqui, tudo bem em relação às informações, e o livro está repleto de excelentes descrições de informações em sistemas biológicos. Mas então Loewenstein começa a afirmar que existe uma "aleatoriedade fundamental que está acima do equilíbrio termodinâmico, uma aleatoriedade que abrange um espectro de estados que contêm informações".

Uma vez que um sistema atinge a entropia máxima, o equilíbrio térmico, não há como ir além, certamente não há informação suficiente no sistema.

Vamos então resumir o que foi discutido sobre aleatoriedade a partir de nossa análise sobre caos e informação. Acima do equilíbrio termodinâmico, existem dois tipos de aleatoriedade: uma para o estado microscópico no nível quântico, conforme exemplificado pelo princípio de Heisenberg, e outra para o estado macroscópico no nível do caos determinístico. Ambos os tipos de aleatoriedade são fundamentais: não admitem previsão nem retrodição ou, para usar a metáfora de Laplace (embora não seja exatamente como ele a concebeu), seu demônio é tão impotente quanto nós.

Existe, é claro, outro tipo de aleatoriedade fundamental, aquela que prevalece no equilíbrio termodinâmico. Mas esse tipo está completamente em decadência e, em um livro sobre informação, temos o direito de desprezar algo que chegou a um nível tão baixo.

E quanto à antiga polêmica sobre determinismo e acaso, a disputa que se arrasta nos círculos filosóficos desde a época dos antigos gregos até os dias atuais À luz do novo conhecimento sobre aleatoriedade, essa questão muda completamente de perspectiva. Por dois mil anos, foi uma polêmica travada com veemência em torno de duas alternativas aparentemente excludentes. Com a vantagem da retrospectiva, percebemos agora que faltava uma informação crucial: o conhecimento de que pode haver uma aleatoriedade fundamental que transcende o equilíbrio termodinâmico, uma aleatoriedade que abrange um espectro de estados que contêm informação. Em vez de duas alternativas extremas e marcantes, existe toda uma gama que vai do aleatório ao determinado, ou seja, do absolutamente imprevisível ao probabilisticamente previsível.

Assim, a velha polêmica desaparece... Quão acima do equilíbrio termodinâmico está o sistema, ou quanta informação ele contém O que importa para a evolução, então, é quanta dessa informação pode ser usada para a organização de energia e matéria. E isso nos leva à questão de como extrair organização da aleatoriedade.

A Pedra de Toque da Vida , p. 45

Normal | Professor | Pesquisador