Fizyk twierdzi, że dane cyfrowe mogą nieznacznie zmienić masę Ziemi

W ciągu ostatnich 24 godzin użytkownicy przesłali do YouTube ponad 720.000 godzin materiału filmowego.

Według obliczeń dokonanych kilka lat temu przez Melvina Fobsona, fizyka z University of Portsmouth, ta dosłowna masa elementów wizualnych — wraz z pół miliardem tweetów, niezliczonymi tekstami, miliardami wiadomości WhatsApp i każdym skrajem informacji, które stworzyliśmy — może sprawić, że nasza planeta odrobinę cięższy .

To szalona koncepcja, która raczej nie zostanie zaakceptowana bez wielu dowodów. Eksperyment zasugerowany niedawno przez Vopson na podstawie Antymateria Eksplozje mogą w jakiś sposób przekonać społeczność naukową, że informacje mogą mieć nie tylko masę, ale mogą być również czymś dziwnym, nowym. stan rzeczy.

Teoria informacji nie jest pojęciem łatwym do zrozumienia. Możemy łatwo wyobrazić sobie pobieranie kodu składającego się z jedynek i zer, który mówi naszemu komputerowi, jakie dźwięki i obrazy mają być wyświetlane, ale informacje można również zastosować do obiektów niecyfrowych, takich jak właściwości, które mówią cząsteczkom, jak mają się zachowywać.

To sprawia, że ​​jest to ważny czynnik przy opisywaniu takich rzeczy, jak ilość porządku i zmiany energii, które składają się na system.

Na początku lat 60. niemiecko-amerykański fizyk Rolf Landauer oczekiwać Minimalna zmiana mocy, aby usunąć informacje z dowolnego typu systemu. Choć może się to wydawać proste, konsekwencje są głębokie i wiążą utratę informacji z emisją promieniowania cieplnego na podstawowym poziomie.

Eksperymenty na przestrzeni lat wspierały rozumowanie Landauera, Aż do poziomu ilościowegoco sugeruje, że jest co najmniej coś wspólnego z ilością energii podstawowej związanej ze zmianą informacji.

Jeśli weźmiemy również pod uwagę obliczenia Einsteina, podobnie jak Fobson, ta fundamentalna zmiana energii musi równać się zmianie masy, co oznacza, że ​​wszystkie informacje, które tworzymy każdego dnia, wnoszą niewielką, ale niezerową ilość masy na planetę.

Uważana za ekstremalną, wykładnicza akumulacja filmów o kotach, wpisów na Wikipedii, piosenek na Twitterze i piosenek TikTok o samochodach przyniesie szokujące wyniki w odległej przyszłości. Nie tylko może nam zabraknąć materiału do przechowywania wszystkich tych danych, ale nieskrępowany rozwój cyfrowy będzie oznaczał również, że znaczna część masy Ziemi skończy w postaci informacji cyfrowej.

W rzeczywistości niektórzy eksperci przewidują, że w ciągu 350 lat nasze cyfrowe bity mogą ważyć więcej niż wszystkie atomy na Ziemi.

Niezależnie od ostatecznych scenariuszy kryzysu informacyjnego, taka teoria może zmienić sposób obliczania masy w określonych warunkach, prowadząc do nowych teorii, które mogą dać nam lepsze wyobrażenie o naturze Ciemna materia.

Wykrywanie niewiarygodnie subtelnych zmian w przewidywanej masie dzisiejszych, intensywnie korzystających z informacji systemów pamięci masowej jest nadal poza naszą możliwością – na razie – pozostawienia hipotezy w koszyku „pomyśl o zabawie”.

Ale nowy eksperyment zaproponowany przez Fobsona może to wszystko zmienić, stosując przewidywanie Landauera do cząstek elementarnych.

Zakładając, że całkowita masa elektronu składa się z jego wewnętrznej energii spoczynkowej i odrobiny informacji o nim, to teoretycznie wyemitowałby on przewidywalne widmo energii w postaci strumienia fotonów, które są uwalniane po spotkaniu z jego odpowiednikiem z antymaterii, pozytonem.

„Informacja w elektronie jest 22 miliony razy mniejsza od jego masy, ale możemy zmierzyć zawartość informacji poprzez jej wymazanie”, Mówi Fobsona.

„Wiemy, że kiedy cząsteczka materii zderza się z cząsteczką antymaterii, to one wzajemnie się anihilują. Informacja z cząsteczki musi gdzieś trafić, gdy zostanie zniszczona.”

Szukanie bardzo konkretnych długości fal promieniowania w obciążonej informacją anihilacji elektronów zacieśniłoby połączenia między informacją jako formą energii w cząsteczkach, a nie jako kolejną zaletą. Termodynamika w ramach szerszego systemu.

Znalezienie pewnego rodzaju wewnętrznego, opartego na informacjach składnika energii jako istotnej cechy materii może również kwalifikować się do nowego typu stanu fizycznego.

Atomy mogą nie tylko łączyć się jako ciała stałe, płynąć jako ciecze i gazy, rozpraszać się jako plazma i łączyć jako Kondensatory Bose-EinsteinJako nośniki informacji mogą zmniejszyć bałagan.

Dopóki eksperyment nie zostanie przeprowadzony, hipoteza pozostanie kontrowersyjnym, choć intrygującym pomysłem. Ale jeśli to okaże się prawdą, konsekwencje mogą być naprawdę tragiczne.

To badanie zostało opublikowane w Zaawansowane AIP.