Fyzik tvrdí, že digitální data by mohla změnit hmotnost Země o nepatrné množství

Za posledních 24 hodin lidé nahráli na YouTube více než 720 000 hodin záznamu.

Podle výpočtů fyzika Melvina Fobsona z University of Portsmouth před několika lety by tato doslovná masa vizuálů – spolu s půl miliardou tweetů, nesčetnými texty, miliardami zpráv WhatsApp a každým kouskem informací, které jsme vytvořili – mohla vytvořit naši planetu o dotek těžší.

Je to divoký koncept, který pravděpodobně nebude přijat bez mnoha důkazů. Experiment nedávno navržený Vopsonem na základě Antihmota Exploze mohou do jisté míry přesvědčit vědeckou komunitu, že informace nemusí mít jen masu, ale může být také něčím zvláštním novým. stav hmoty.

Teorie informace není snadno pochopitelný pojem. Snadno si můžeme představit stahování kódu jedniček a nul, které našemu počítači sdělují, jaké zvuky a obrázky mají zobrazovat, ale informace lze aplikovat i na nedigitální objekty, jako jsou vlastnosti, které částicím říkají, jak se mají chovat.

Díky tomu je důležitým faktorem při popisu věcí, jako je množství řádu a změny energie, které tvoří systém.

Počátkem 60. let německo-americký fyzik Rolf Landauer očekávat Minimální změna výkonu pro vymazání informací z jakéhokoli typu systému. I když se to může zdát jako jednoduchá realizace, důsledky jsou hluboké a spojují ztrátu informací s emisí tepelného záření na základní úrovni.

Experimenty v průběhu let podpořily Landauerovu úvahu, Až na kvantitativní úroveňcož naznačuje, že existuje alespoň něco společného s množstvím základní energie spojené se změnou informací.

Pokud vezmeme v úvahu také Einsteinovy ​​výpočty, stejně jako Fobson, tato zásadní změna energie se musí rovnat změně hmotnosti, což znamená, že všechny informace, které každý den vytváříme, přispívají k planetě nepatrným, ale nenulovým množstvím hmoty.

Až do extrému, exponenciální hromadění kočičích videí, záznamů na Wikipedii, hovězího masa na Twitteru a písní do aut TikTok přinese ve vzdálené budoucnosti nějaké šokující výsledky. Nejen, že nám může dojít materiál na všechna ta data, ale neomezený digitální růst bude také znamenat, že značná část hmoty Země skončí ve formě digitálních informací.

Ve skutečnosti do 350 let někteří odborníci předpovídají, že naše digitální bity by mohly vážit více než všechny atomy na Zemi.

Bez ohledu na scénáře soudného dne pro informační krizi by taková teorie mohla změnit způsob výpočtu hmotnosti za určitých podmínek, což by vedlo k novým teoriím, které by nám mohly poskytnout lepší představu o povaze temná hmota.

Detekce neuvěřitelně jemných posunů v předpokládané mase dnešních informačně náročných úložných systémů je stále mimo naši schopnost – prozatím – ponechat hypotézu v košíku „přemýšlejte o zábavě“.

Ale vše může změnit nový experiment navržený Fobsonem, který aplikuje Landauerovu předpověď na elementární částice.

Za předpokladu, že celková hmotnost elektronu sestává z jeho vnitřní klidové energie a části informací o něm samotném, pak by teoreticky vyzařoval předvídatelné spektrum energie ve sprše fotonů, které se uvolňují při setkání s jeho antihmotovým protějškem, pozitronem.

„Informace v elektronu je 22 milionkrát menší než jeho hmotnost, ale můžeme měřit obsah informací tím, že je vymažeme,“ říká Fobson.

„Víme, že když se částice hmoty srazí s částicí antihmoty, navzájem se anihilují. Informace z částice musí někam jít, když je zničena.“

Hledání velmi specifických vlnových délek záření v informacemi nabité elektronové anihilaci by spíše než jako další výhodu zpřísnilo spojení mezi informací jako formou energie v částicích. Termodynamika v rámci širšího systému.

Nalezení nějakého druhu vnitřní, na informacích založené energetické složky jako základního rysu hmoty se může také kvalifikovat pro nový typ fyzického stavu.

Nejen, že se atomy mohou spojovat jako pevné látky, proudit jako kapaliny a plyny, rozptylovat se jako plazma a splývat jako Bose-Einsteinovy ​​kondenzátoryJako nositelé informací mohou redukovat nepořádek.

Dokud nebude experiment proveden, hypotéza zůstane kontroverzní, i když zajímavou myšlenkou. Pokud se ale ukáže, že je to pravda, následky mohou být opravdu hrozivé.

Tento výzkum byl publikován v Pokročilé AIP.