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[Reiner]

Vielleicht noch ein interessantes Beispiel zum Thema Information: Das Levinthal-Paradox

Die Struktur (Faltung) von Eiweißmolekülen ist eine Voraussetzung für biologisches Leben.

Hier besteht das Problem, dass die Möglichkeiten der Strukturen mit der Größe des Moleküls exponentiell zunehmen.
Nehmen wir als Beispiel es gäbe nur 2 Möglichkeiten in einem 150 Aminosäuren langes Molekül, so wären es 2^150 (als Zahl 14272 mit 41 Nullen dahinter) mögliche 3 Dimensionale Strukturen. Das allein ist schon eine unvorstellbare Menge an Möglichkeiten. Nun kommt aber noch das Problem der Zeit dazu.
Würde die Bildung einer möglichen Struktur nur 0,0001ns (Nanosekunden) Zeit benötigen, so wären das im ungünstigsten Fall 4,6x10^24 J, also 4,6 Quadrillion Jahre dauern, bis die Passende Struktur des Moleküls entstehen würde.
Zum Vergleich, das Alter der Erde beträgt nur etwa 4,55 Milliarden Jahre.
Proteine haben jedoch eine Halbwertszeit von nur ein paar Stunden, bis Tage und die Bildung der Struktur geschieht in Bruchteilen von Sekunden.

Das bedeutet auch hier ist es ohne entsprechender Information nicht möglich.


Liebe Grüße Reiner

 

[Chemicus]

Hoi Reiner,

spannender Ansatz!
Was denkst du in welcher Form die Information zur Faltung gespeichert
ist? Allein die primäre Aminosäurensequenz?

Gruss Chemicus

 

[Garfield]

Wenn Informationen jedoch tatsächlich nicht zufällig entstehen können -

Informationen entstehen aus Versuch und Irrtum. Nimm die DNA. Evolution von Arten, also die Veränderung des Codes aufgrunddessen unser Organismus gebildet wird geht darüber daß erfolgreichere Varianten sich durchsetzen, weniger erfolgreiche nicht.


Das ist zB beim Bau von Computern genau das selbe. Die Kunden kaufen die leistungsfähigeren Computer und die weniger leistungsfähigen werden aus der Serie genommen.

 

[Reiner]

Was denkst du in welcher Form die Information zur Faltung gespeichert
ist? Allein die primäre Aminosäurensequenz?

Hallo Chemikus,

Es gibt dazu schon einige interessante Forschungen, wie z.B. hier:
mpg.de/jahrbuch/forschungsbericht?obj=394160

Ich habe da eine Theorie, dass es über eine Art selbstorganisierende Netzwerke geschehen könnte.
Solche Netze sind auch in vielen anderen Systemen zu finden, z.B. auch in neuralen Netzen.
Theoretisch könnten die sich bis in den Bereich von Quantensystemen erstrecken. Denn solche Syteme wären meiner Meinung letztendlich schnell, leistungsfähig und kohärent genug für größere komplexe Strukturen.
Für letzeres gibt es zwar nur ein paar wenige Indizien, aber warum sollte es nicht auch da solche Netze geben?
Diese Netze könnten dann etwas größere Strukturen bilden, die dann noch größere Strukturen bilden usw...???

Die Faltung geschieht ja auch nicht von allein, sondern wird meines wissens von Bewegung und Struktur der umgebenen Wassermoleküle und den Feldern des Proteinmoleküls initiert.

Liebe Grüße Reiner

 

[Chemicus]

Hallo Chemikus,

Es gibt dazu schon einige interessante Forschungen, wie z.B. hier:
mpg.de/jahrbuch/forschungsbericht?obj=394160

Ich habe da eine Theorie, dass es über eine Art selbstorganisierende Netzwerke geschehen könnte.
Solche Netze sind auch in vielen anderen Systemen zu finden, z.B. auch in neuralen Netzen.
Theoretisch könnten die sich bis in den Bereich von Quantensystemen erstrecken. Denn solche Syteme wären meiner Meinung letztendlich schnell, leistungsfähig und kohärent genug für größere komplexe Strukturen.
Für letzeres gibt es zwar nur ein paar wenige Indizien, aber warum sollte es nicht auch da solche Netze geben?
Diese Netze könnten dann etwas größere Strukturen bilden, die dann noch größere Strukturen bilden usw...???

Die Faltung geschieht ja auch nicht von allein, sondern wird meines wissens von Bewegung und Struktur der umgebenen Wassermoleküle und den Feldern des Proteinmoleküls initiert.

Liebe Grüße Reiner

Hoi,

was verstehst du unter einem Quantensystem?
Jede chemische Bindung, jedes einzelne Atom ist ein ein Quantensystem.
Leider ist kein Computer genug leistungsfähig, ein so grosses Molekül wie
ein Protein quantenmechanisch zu erfassen.

Gruss Chemicus

 

[Reiner]

was verstehst du unter einem Quantensystem?
Jede chemische Bindung, jedes einzelne Atom ist ein ein Quantensystem.
Leider ist kein Computer genug leistungsfähig, ein so grosses Molekül wie
ein Protein quantenmechanisch zu erfassen.

Ich weis nicht wie die Ausmaße eines solchen Systems mit solchen "Netzen" wäre, wenn sie denn existieren?
Ob diese nur auf Atome, Moleküle, oder Körper begrenzt sind?
Ich könnte mir aber vorstellen, das sie nicht lokal begrenzt sind , sondern sich auf das ganze Universum erstrecken. Vielleicht ist es ähnlich aufgebaut wie das Internet.
(Die Atome googlen dann eifach im Uninet.
Oder ein Körper hat ein eigenes "kleines" soziales Netzwerk mit seinen ganzen Zellen als Freundeskreis)

Wie Du schon erwähnt hast, sind derzeit die Grenzen unserer Computer zur schon erreicht. Dazu bedarf es der Quantencomputertechnik, für die es ja schon gute Ansätze mit Quasikristallen in der Wissenschaft gibt.
Mit unseren derzeitigen Stand können wir das in der Größe einfach nicht erfassen. Molekulare Cluster im Wasser, die nur für Sekundenbruchteile existieren, Quanten, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, alles erscheint zur Zeit als ein Chaos. Würde man die Elektronen in einem laufenden Computerprozessor sehen können, würde es uns wahrscheinlich
nicht viel anders aussehen. Wenn wir mal diesen Stand erreicht haben, werden wir vielleicht feststellen, dass es eine Technik ist, welche die Natur (wie die Digitaltechnik) schon seit Urzeiten "anwendet".

Natürlich alles zur Zeit nur reine Spekulation.
Das zeigt aber auch, dass physikalische Systeme wie elektrische Nervensignale, Hormone usw. ebenfals diese physischen Grenzen haben und somit allein nicht mal annähernd ausreichend für mehrzelliges Leben wären.
Keine chemische Reaktion geschieht so einfch von selbst. Sondern sie muss ausgelöst werden. Zuerst die Aktion, dann die Reaktion.
Für mehrzelliges biologisches Leben wäre ein solcher stabiler Ablauf in der Größenordnung einfach nicht möglich, ohne zeitlich und räumlich exakte Aktionen. Es würde innerhalb kurzer Zeit degenerieren.

Da wir zur Zeit aber nicht über Quantencomputertechnik verfügen, können wir auf der Suche nach der Information wohl nur nach Kommunikationsmodellen in "überschaubaren" Parallelen in der Natur suchen.
Es scheint ja sowas wie "parallele" Strukturen in allen Bereichen der Natur zu geben...

Liebe Grüße Reiner

 

[Reiner]

Informationen entstehen aus Versuch und Irrtum. Nimm die DNA. Evolution von Arten, also die Veränderung des Codes aufgrunddessen unser Organismus gebildet wird geht darüber daß erfolgreichere Varianten sich durchsetzen, weniger erfolgreiche nicht.

Die Sache mit dem Versuch und Irrtum, bzw. der Evolution zur entstehung von Information ist allein nicht ausreichend, wenn man das vorher erwähnte Levinthal-Paradox mit berücksichtigt.
Ganz einfach weil es ein Raum-Zeitliches Problem gibt. Selbst wenn sich die Wissenschaft im ALter der Erde, oder des Universums geirrt hätte.

Gäbe es aber eine Art natürliches "Informationsnetzwerk" (wie auch immer das aussehen mag), dass alles miteinander verbindet, so müsste nicht immer wieder an jeden räumlichen Ort vieles durch Versuch und Irrtum neu durchprobiert werden, da die Resultate als Information Untereinader ausgetauscht werden würde. Die Natur müsste nicht jedesmal alles an jeder Stelle neu "erfinden".
So kann sich die Natur (von der auch wir ein Teil sind) selbst organisieren.
Das würde aber auch bedeuten, das alle Information (wenn auch nicht erkennbar) einen Einfluss auf alles hat.
Darwins Selektionsprinzip wäre nur ein Teil der Evolution.

Um ein wenig zu philosophieren:
Nun kann man glauben ein Gott als eigenes "über alles herrschendes" Wesen formt (schafft) mit seiner Information alles.

Manche sagen Gott ist in uns allen, was meiner persönlichen Vorstellung schon ein klein wenig näher käme.

Mann könnte aber auch sagen alles zusammen ist Gott und jedes ist ein Teil von Gott.
Dann wäre das Wort "Gott" durch andere Worte wie z.B. "Universum" austauschbar. Wem das zu groß wäre kann es auch "Erde", oder "Natur" nennen.
Eine einzelne "Seele" wäre dann eben ein Teil-Informationsnetz.

Würde man es aus letzterer Sicht betrachten, so würde ein wissenschaftlicher "Beweis" für die Existenz solcher Informationsnetze auch ein Beweis für die Existenz Gottes und von Seelen sein.
Das esoterisch spirituelle wäre dann auch wissenschaftlich Großteils erklärbar.


Liebe Grüße Reiner

 

[Schlongi]

Information ist, denk ich, einfach nur ein Zustand eines Objekts/Teilchens/Welle/Was-weiss-ich mit einer Ursache, wobei die Ursache durch diesen bestimmten Zustand erkennbar ist.

 

[McCoy]

Hallo

Das bedeudet Physikalisch ist Gelb von diesem Gerät nicht 570nm, sondern eine zeitliche Mischung von Rot 625nm und Grün 528nm.
(Ich habe das auch irgendwo auf meiner Homepage genau beschreiben)

Das interessante ist aber nun: Physikalisch ist dises Licht völlig Unterschiedlich. Aber als Information ist es gleich!

Und wohin verschwindet dann die Information, dass es sich um zwei "Sorten" Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge handelt?


Gruß
McCoy

 

[Reiner]

Und wohin verschwindet dann die Information, dass es sich um zwei "Sorten" Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge handelt?

Die verschwindet ja nicht, sondern die ist ja ebenfalls vorhanden.
Welche Information, wie verarbeitet, bzw. welche Auswirkung sie hat hängt vom Kommunikationsmodell ab.

Es sind ja weitaus mehr informationen vorhanden, als die Wellenlängen.
Raum, Zeit (Richtng), Polarisation (Ausrichtung) des Trägers und vor allem die Kombination mit derer anderer Informationsträger.
Es kommt darauf an welche Information, was, wo, bewirken soll...

Liebe Grüße Reiner