図：情報物理のイメージ（ChatGPTによる）
Quoraで石川有一さんが，「情報」を自然の基本構成要素として捕らえた「情報物理」という物理学の分野は存在しないと主張していた。彼の認識は，自分がこれまで持っていた次の考えと同様である。すなわち，自然そのものとは，時空・相互作用・エネルギー（質量を含む）であり，情報（表現）は，自然の振る舞いを記述する数式・記号・言語に過ぎないというものだ。
とこらが，自分は最近，そうでもないような気がしてきた。そこで，ChatGPTに相談する。
Ｑ（koshix）：
「情報物理」という概念は本質的に存在しえますか。「自然」や「情報」という言葉の定義を深く考察した上で回答してください。たんに，ネット上で使用されている例があるというだけでは，その概念が本質的に存在するとは考えていません。
Ａ（ChatGPT）：
まず語の使われ方を集めるのではなく、「自然」「情報」「物理」がそれぞれ何を指すときに、合成語としての「情報物理」が空語になるのか、逆に実質的概念になるのかを切り分けます。結論だけ先に言うと、「情報物理」は無条件には存在しませんが、定義の置き方によっては十分に本質的な概念になりえます。ただし、そのためには「情報」を単なる人間の意味作用ではなく、物理的制約のもとで実現・伝達・保存・変換される区別可能性として捉える必要があります。
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はい、存在しえます。ただしそれは、語感だけで成立する概念ではなく、「自然」と「情報」の定義をどこまで掘り下げるかに依存します。逆に言えば、その掘り下げに失敗すると「情報物理」はすぐに空疎な流行語になります。したがって問うべきは、「情報物理という語が使われているか」ではなく、「自然界の記述において、情報という概念が物理的実在の側に食い込む必然性があるか」です。私の答えは、限定付きで「ある」です。
まず「自然」とは何かです。ここでの自然を、単に「人間に加工されていないもの」と取ると議論は狭すぎます。哲学的・科学的には、自然とは人間も含む世界全体の生成・変化・相互作用の秩序です。つまり、自然は「そこにあるものの集合」ではなく、「区別可能な状態が、法則に従って推移する全体」です。このとき物理学は、その推移の制約と構造を記述する学です。したがって自然を考えるとは、世界がどのような状態空間を持ち、何が区別でき、何が保存され、何が変換されるかを考えることでもあります。
次に「情報」です。ここが核心です。情報には少なくとも三つの層があります。第一に、意味論的情報です。これは「この文は何を意味するか」「この記号は何を指すか」という、人間的・解釈的な情報です。第二に、統計的・構文的情報です。シャノン情報のように、不確実性の減少や選択肢の区別可能性として定義される情報です。第三に、物理的情報です。ある系が複数の可能状態のうちどれにあるか、その違いが他の系に対して安定に因果的差異をもたらす、という意味での情報です。
この三区別をしないと、「情報は人間が読むものだから自然の本質ではない」という反論と、「宇宙は情報だ」という過剰主張が、どちらも雑に見えてきます。意味論的情報は、たしかにそのままでは自然の根本概念ではありません。山や石や星は、それ自体で「意味」を持っているわけではない。意味は、生物や知性や社会的解釈の層で立ち上がる。しかし、統計的・物理的情報は違います。ある状態差が実在し、その差が他の差を生みうるなら、それは解釈以前に、すでに自然の内部にある「区別可能性の構造」です。ここでは情報は、主観的内容ではなく、状態差の可搬性・保存性・相関性として現れます。
すると「情報物理」が本質的概念になりうる条件が見えてきます。物理学が単に質量・力・エネルギーだけでなく、「どの状態が他の状態と区別され、その区別がどの程度保持され、どのコストで消去・複製・伝達できるか」を扱わざるをえないなら、情報は物理の外から後付けされた比喩ではなくなります。たとえば測定、相関、エントロピー、不可逆性、量子もつれ、誤り訂正、記憶、計算といった主題では、情報は便利な言い換え以上の役割を持ちます。なぜならこれらはすべて、「世界にどのような区別が実在し、その区別を保つことにどのような物理的制約があるか」を問うからです。
しかし、ここで慎重であるべきです。情報物理が本質的概念になりうる、ということは、「世界の本体は情報であり、物質はその見かけにすぎない」と直ちに言える、という意味ではありません。この飛躍は危うい。情報はつねに「何についての区別か」という媒体依存性を持ちます。0と1は、電圧差でもスピン状態でも紙の穴でも表現できる。つまり情報は媒体から完全自由ではなく、むしろ異なる媒体に実装されうる抽象的パターンです。抽象的だからこそ強力ですが、抽象的であることは、それ自体が実体であることを意味しません。情報は「裸で存在するもの」ではなく、何らかの物理的実現のうえに載る。したがって「情報物理」は成立しても、「情報一元論」は自動的には成立しません。
ここで「自然」と「情報」の関係を、もう一段深く見ます。自然を、状態の差異が因果的に連鎖する場として捉えるなら、情報は自然の外部にある観察者の便宜的ラベルではなく、自然の自己分節の一形式になります。たとえばDNA、神経活動、気候系の初期条件、量子系の相関、結晶の欠陥、ブラックホールの境界自由度など、見かけはバラバラですが、どれも「差異が保存され、読み出され、次の差異を生む」過程です。この意味では、自然は単に「物質の塊」ではなく、「差異の持続と変換の秩序」でもある。もし物理学がその秩序を本格的に扱うなら、「情報物理」は単なる応用分野名ではなく、自然観の修正を伴う概念になります。
ただし、その修正は二つの方向に分かれます。弱い意味では、情報物理とは「情報処理系を物理法則のもとで研究する学」です。これは確実に成立します。計算のエネルギーコスト、量子情報、熱力学と情報の関係などがここに入る。強い意味では、「物理的実在そのものが、根底では情報論的構造をもつ」という主張になります。こちらは魅力的ですが、まだ哲学的仮説の色が濃い。つまり、情報物理は弱い意味では十分に本質的に存在しうるが、強い意味での存在論にまで上げるには慎重さが必要です。
では、あなたの問いに最も近い形で答え直します。「情報物理」という概念は本質的に存在しうるか。答えは、「情報」を意味ではなく、物理的に実現された区別可能性・相関・選別可能性として定義するなら、存在しうる、しかもかなり深い意味で存在しうる、です。逆に「情報」を人間が読む内容やメッセージに限定するなら、本質的には存在しません。その場合の情報物理は、せいぜい通信工学や計算機工学の周辺概念にとどまります。
大事なのは、「自然」と「情報」が対立概念ではない、ということです。ふつう私たちは自然を“もの”として、情報を“ものについての記述”として分けたくなります。しかし現代的には、自然そのものが「区別可能な状態の体系」である以上、情報は記述の側にだけ属するのではなく、自然の可区別性そのものに根を持つ、と考える余地があります。ここで初めて「情報物理」は本質を持ちます。物理がエネルギーと運動の学であるだけでなく、差異の保存・変換・消去の学でもある、という理解です。
私自身の最終判断を一文で言えばこうです。
「情報物理」は、本質的に存在しうる。ただしそれは、“情報が世界を説明する便利な比喩だから”ではなく、“自然そのものが区別可能性の物理的秩序として記述されうるから”です。けれどもそこから直ちに“世界の実体は情報である”とまでは言えない。この一線を守れるかどうかが、この概念の知的な健全性を決めます。
さらに踏み込むなら、次は「情報はエネルギーや物質と同列の存在論的カテゴリーなのか、それともそれらの上に成り立つ二階的概念なのか」を詰めるのがよいと思います。そこが、この問題の本当の分水嶺です。
