Norbert Wiener criou o campo moderno de sistemas de controle e comunicação, utilizando conceitos como feedback negativo. Seu livro seminal de 1948, Cibernética , definiu e nomeou o novo campo.

No livro, Wiener ajudou a definir o novo conceito quantitativo de informação que surgiu do trabalho de John von Neumann , Alan Turing e Claude Shannon sobre computadores e comunicações.

Assim como Leo Szilard fizera vinte anos antes, Wiener enfatizou a informação obtida em escolhas entre duas alternativas equiprováveis, que produzem "bits" (dígitos binários) de informação.

Todos, sem exceção, as séries temporais [de dados experimentais] e os aparelhos para lidar com elas, seja em um laboratório de computação ou em um circuito telefônico, têm que lidar com o registro, a preservação, a transmissão e o uso de informações. Que informação é essa e como ela é medida Uma das formas mais simples e unitárias de informação é o registro de uma escolha entre duas alternativas simples igualmente prováveis, uma das quais certamente ocorrerá — uma escolha, por exemplo, entre cara e coroa no lançamento de uma moeda. Chamaremos uma única escolha desse tipo de decisão . Se, então, perguntarmos qual a quantidade de informação contida na medição perfeitamente precisa de uma grandeza que se sabe estar entre A e B, e que pode, com probabilidade a priori uniforme, estar em qualquer ponto desse intervalo...

Podemos conceber isso da seguinte maneira: sabemos a priori que uma variável está entre 0 e 1, e a posteriori que ela está no intervalo (a, b) dentro de (0, 1). Então, a quantidade de informação que temos do nosso conhecimento a posteriori é

-log ₂ (medida de (a, b) / medida de (0, 1))

A negação da entropia por Wiener levou Leon Brillouin a cunhar o termo negentropia.

A quantidade que definimos aqui como quantidade de informação é o negativo da quantidade geralmente definida como entropia em situações semelhantes. A definição aqui apresentada não é a mesma dada por R. A. Fisher para problemas estatísticos, embora seja uma definição estatística; e pode ser usada para substituir a definição de Fisher na técnica da estatística.

( Cibernética , 2ª edição, pp. 61-62)

Wiener comparou o processamento de informações nos computadores de sua época à mente humana e concluiu que ambos desperdiçavam energia. Ele argumentou ainda que a informação não é matéria nem energia.

Como observação final, gostaria de salientar que uma grande máquina de computação, seja na forma de um aparelho mecânico ou elétrico, ou na forma do próprio cérebro, consome uma quantidade considerável de energia, toda ela desperdiçada e dissipada em forma de calor. O sangue que sai do cérebro é uma fração de grau mais quente do que o que entra. Nenhuma outra máquina de computação se aproxima da economia de energia do cérebro. Em um aparelho grande como o Eniac ou o Edvac, os filamentos dos tubos consomem uma quantidade de energia que pode ser medida em quilowatts e, a menos que haja ventilação e refrigeração adequadas, o sistema sofrerá o equivalente mecânico da pirexia, até que as constantes da máquina sejam radicalmente alteradas pelo calor e seu desempenho seja comprometido. Mesmo assim, a energia gasta por operação individual é quase ínfima e não chega nem perto de ser uma medida adequada do desempenho do aparelho. O cérebro mecânico não secreta pensamentos "como o fígado secreta bile", como afirmavam os primeiros materialistas, nem os libera na forma de energia, como o músculo libera sua atividade. Informação é informação, não matéria ou energia. Nenhum materialismo que não admita isso pode sobreviver nos dias de hoje.

( Cibernética , 2ª edição, p. 132)

A filosofia da informação concorda que "a informação não é matéria nem energia", mas precisa de matéria para sua materialização e de energia para sua comunicação .

Em seu livro "O Uso Humano dos Seres Humanos", o fundador da Cibernética viu o próprio Diabo aumentando a entropia em todos os lugares. Mas ele também viu o fluxo de entropia negativa proveniente do Sol, que é a fonte de toda a vida e mente na Terra.

O demônio de Maxwell só pode funcionar indefinidamente se luz adicional vier de fora do sistema e não corresponder em temperatura à temperatura mecânica das próprias partículas. Esta é uma situação que nos deve ser perfeitamente familiar, pois vemos o universo ao nosso redor refletindo a luz do Sol, que está muito longe de estar em equilíbrio com os sistemas mecânicos na Terra. Estritamente falando, estamos confrontando partículas cuja temperatura é de 50 ou 60° F com uma luz que provém de um Sol a muitos milhares de graus.

(O Uso Humano de Seres Humanos, p. 44)

Estamos imersos em uma vida na qual o mundo como um todo obedece à segunda lei da termodinâmica: a confusão aumenta e a ordem diminui. No entanto, como vimos, a segunda lei da termodinâmica, embora possa ser uma afirmação válida sobre a totalidade de um sistema fechado, definitivamente não é válida em relação a uma parte não isolada dele.

Os processos que diminuem a entropia localmente são chamados de " ergódicos ".

Existem ilhas locais e temporárias de entropia decrescente em um mundo onde a entropia como um todo tende a aumentar, e a existência dessas ilhas permite que alguns de nós afirmem a existência de progresso. O que podemos dizer sobre a direção geral da batalha entre o progresso e o aumento da entropia no mundo que nos cerca imediatamente?

( O uso humano de seres humanos , p. 44)

Na física, a ideia de progresso se opõe à de entropia, embora não haja uma contradição absoluta entre as duas. Nas formas de física diretamente dependentes da obra de Newton, a informação que contribui para o progresso e se opõe ao aumento da entropia pode ser transportada por quantidades extremamente pequenas de energia, ou talvez até mesmo por nenhuma energia. Essa visão foi alterada no século atual pela inovação na física conhecida como teoria quântica.

A teoria quântica nos levou, para os nossos propósitos, a uma nova associação entre energia e informação. Uma forma rudimentar dessa associação ocorre nas teorias sobre ruído de linha em um circuito telefônico ou em um amplificador. Pode-se demonstrar que esse ruído de fundo é inevitável, pois depende da natureza discreta dos elétrons que conduzem a corrente; contudo, ele possui um poder definido de destruir informação. O circuito, portanto, exige uma certa quantidade de potência de comunicação para que a mensagem não seja sobrepujada por sua própria energia. Mais fundamental do que esse exemplo é o fato de que a própria luz possui uma estrutura atômica e que a luz de uma dada frequência é irradiada em pacotes conhecidos como quanta de luz, que possuem uma energia determinada dependente dessa frequência.

Assim, não pode haver radiação com menos energia do que um único quantum de luz. A transferência de informação não pode ocorrer sem um certo gasto de energia, de modo que não há uma fronteira nítida entre o acoplamento energético e o acoplamento informacional. No entanto, para a maioria dos propósitos práticos, um quantum de luz é algo muito pequeno; e a quantidade de transferência de energia necessária para um acoplamento informacional eficaz é bastante pequena. Conclui-se que, ao considerar um processo local como o crescimento de uma árvore ou de um ser humano, que depende direta ou indiretamente da radiação solar, uma enorme diminuição local da entropia pode estar associada a uma transferência de energia bastante moderada. Este é um dos fatos fundamentais da biologia; e, em particular, da teoria da fotossíntese, ou do processo químico pelo qual uma planta consegue usar os raios solares para formar amido e outros compostos químicos complexos necessários à vida, a partir da água e do dióxido de carbono do ar.

Assim, a questão de interpretar a segunda lei da termodinâmica de forma pessimista ou não depende da importância que atribuímos ao universo em sua totalidade, por um lado, e às ilhas de entropia localmente decrescente que encontramos nele, por outro. Lembre-se de que nós mesmos constituímos uma dessas ilhas de entropia decrescente e que vivemos entre outras ilhas semelhantes. O resultado é que a diferença prospectiva normal entre o próximo e o remoto nos leva a atribuir muito mais importância às regiões de entropia decrescente e ordem crescente do que ao universo em sua totalidade. Por exemplo, pode muito bem ser que a vida seja um fenômeno raro no universo; confinada talvez ao sistema solar, ou mesmo, se considerarmos a vida em qualquer nível comparável àquele em que estamos principalmente interessados, apenas à Terra. No entanto, vivemos nesta Terra, e a possível ausência de vida em outros lugares do universo não nos preocupa muito, e certamente não é uma preocupação proporcional ao tamanho esmagador do restante do universo.

( O uso humano de seres humanos , p. 44)

O que digo sobre a necessidade de fé na ciência é igualmente válido tanto para um mundo puramente causal quanto para um mundo onde a probabilidade reina. Nenhuma quantidade de observação puramente objetiva e desconectada pode demonstrar que a probabilidade é uma noção válida. Em outras palavras, as leis da indução na lógica não podem ser estabelecidas indutivamente. A lógica indutiva, a lógica de Bacon, é mais algo sobre o qual podemos agir do que algo que podemos provar, e agir de acordo com ela é uma suprema afirmação de fé. É nesse contexto que devo dizer que o ditado de Einstein sobre a existência direta de Deus é, em si, uma declaração de fé. A ciência é um modo de vida que só pode florescer quando os homens são livres para ter fé. Uma fé que seguimos por ordens impostas de fora não é fé, e uma comunidade que deposita sua dependência em tal pseudofé está fadada à ruína devido à paralisia que a falta de uma ciência em pleno desenvolvimento lhe impõe.

( O uso humano de seres humanos , pp. 263-4)

A sucessão de nomes Maxwell-Boltzmann-Gibbs representa uma redução progressiva da termodinâmica à mecânica estatística: isto é, uma redução dos fenômenos relativos ao calor e à temperatura a fenômenos nos quais a mecânica newtoniana é aplicada a uma situação em que lidamos não com um único sistema dinâmico, mas com uma distribuição estatística de sistemas dinâmicos; e em que nossas conclusões dizem respeito não a todos esses sistemas, mas à grande maioria deles. Por volta de 1900, tornou-se evidente que havia algo seriamente errado com a termodinâmica, particularmente no que dizia respeito à radiação. O éter demonstrava uma capacidade muito menor de absorver radiações de alta frequência — como demonstrado pela lei de Planck — do que qualquer teoria da radiação existente permitia. Planck propôs uma teoria quase atômica da radiação — a teoria quântica — que explicava esses fenômenos de forma satisfatória, mas que estava em desacordo com todo o restante da física; e Niels Bohr deu continuidade a isso com uma teoria ad hoc do átomo semelhante. Assim, Newton e Planck-Bohr formaram, respectivamente, a tese e a antítese de uma antinomia hegeliana. A síntese é a teoria estatística descoberta por Heisenberg em 1925, na qual a dinâmica estatística newtoniana de Gibbs é substituída por uma teoria estatística muito semelhante à de Newton e Gibbs para fenômenos de grande escala, mas na qual a coleta completa de dados do presente e do passado não é suficiente para prever o futuro além do nível estatístico. Portanto, não é exagero dizer que não apenas a teoria newtoniana A astronomia, mas até mesmo a física newtoniana, tornou-se uma representação dos resultados médios de uma situação estatística e, portanto, uma descrição de um processo evolutivo. Essa transição de um tempo newtoniano, reversível, para um tempo gibbsiano, irreversível, teve seus ecos filosóficos. Bergson enfatizou a diferença entre o tempo reversível da física, no qual nada de novo acontece, e o tempo irreversível da evolução e da biologia, no qual sempre há algo novo. A constatação de que a física newtoniana não era a estrutura adequada para a biologia foi talvez o ponto central da antiga controvérsia entre vitalismo e mecanicismo; embora isso tenha sido complicado pelo desejo de conservar, de alguma forma, ao menos as sombras da alma e de Deus contra os avanços do materialismo. No fim, como vimos, o vitalismo provou ser demais. Em vez de construir um muro entre as reivindicações da vida e as da física, o muro foi erguido para abranger uma área tão ampla que tanto a matéria quanto a vida se encontram dentro dele.

Newton é determinista, Gibbs é estatístico, mas ainda assim determinista, apenas imprevisível.
Ananke (necessidade) e Tyche (acaso) são os argumentos padrão contra o livre-arbítrio .

É verdade que a matéria da física mais recente não é a matéria de Newton, mas é algo bem distante dos desejos antropomórficos dos vitalistas. O acaso do teórico quântico não é a liberdade ética do agostiniano, e Tique é uma amante tão implacável quanto Ananke.

( Cibernética , 2ª edição, p. 38)

"Progresso e Entropia", capítulo 2 de " O Uso Humano dos Seres Humanos"