Физик утверждает, что цифровые данные могут незначительно изменить массу Земли.

За последние 24 часа люди загрузили на YouTube более 720 000 часов отснятого материала.

Согласно расчетам, сделанным физиком из Портсмутского университета Мелвином Фобсоном несколько лет назад, эта буквальная масса визуальных эффектов — наряду с полумиллиардом твитов, бесчисленными текстами, миллиардами сообщений WhatsApp и каждым битом информации, которую мы создали — может сделать нашу планету на ощупь тяжелее.

Это дикая концепция, которая вряд ли будет принята без достаточных доказательств. Эксперимент, недавно предложенный Вопсоном на основе Антивещество Взрывы могут каким-то образом убедить научное сообщество в том, что информация не только имеет массу, но и может быть чем-то странным и новым. состояние вещества.

Теория информации не является простой концепцией для понимания. Мы можем легко представить себе загрузку кода из единиц и нулей, который сообщает нашему компьютеру, какие звуки и изображения отображать, но информацию также можно применить к нецифровым объектам, например свойствам, которые сообщают частицам, как себя вести.

Это делает его важным фактором при описании таких вещей, как степень упорядоченности и изменения энергии, из которых состоит система.

В начале 1960-х годов американский физик немецкого происхождения Рольф Ландауэр ожидать Минимальное изменение мощности для удаления информации из любого типа системы. Хотя это может показаться простой реализацией, последствия глубоки, связывая потерю информации с излучением теплового излучения на фундаментальном уровне.

Многолетние эксперименты подтвердили рассуждения Ландауэра. Вплоть до количественного уровняпредполагая, что по крайней мере есть какое-то отношение к количеству фундаментальной энергии, связанной с изменением информации.

Если мы также примем во внимание расчеты Эйнштейна, как это делает Фобсон, это фундаментальное изменение энергии должно быть равно изменению массы, а это означает, что вся информация, которую мы создаем каждый день, вносит крошечную, но не нулевую массу в планету.

В крайнем случае экспоненциальное накопление видео с кошками, записей в Википедии, говядины в Твиттере и автомобильных песен в ТикТоке приведет к шокирующим результатам в отдаленном будущем. Мало того, что у нас может закончиться материал для хранения всех этих данных, безудержный цифровой рост также будет означать, что значительная часть массы Земли окажется в форме цифровой информации.

На самом деле, некоторые эксперты предсказывают, что через 350 лет наши цифровые биты могут весить больше, чем все атомы на Земле.

Независимо от сценариев конца света для информационного кризиса, такая теория может изменить способ расчета массы при определенных условиях, что приведет к новым теориям, которые могут дать нам лучшее представление о природе темная материя.

Обнаружение невероятно тонких сдвигов в прогнозируемой массе современных информационно-емких систем хранения все еще находится за пределами нашей способности — на данный момент — оставить эту гипотезу в корзине для «развлечений».

Но новый эксперимент, предложенный Фобсоном, может все изменить, применив предсказание Ландауэра к элементарным частицам.

Если предположить, что полная масса электрона состоит из его внутренней энергии покоя и некоторой информации о себе, то теоретически он будет излучать предсказуемый спектр энергии в виде брызг фотонов, высвобождаемых при встрече со своим аналогом из антивещества, позитроном.

«Информация в электроне в 22 миллиона раз меньше его массы, но мы можем измерить содержание информации, стерев ее», Говорит Фобсон.

«Мы знаем, что когда частица материи сталкивается с частицей антиматерии, они аннигилируют друг друга. Информация от частицы должна куда-то уйти, когда она разрушается».

Поиск очень специфических длин волн излучения в аннигиляции электронов, нагруженных информацией, укрепил бы связи между информацией как формой энергии внутри частиц, а не как еще одно преимущество. Термодинамика внутри более широкой системы.

Обнаружение какого-то внутреннего, основанного на информации компонента энергии в качестве существенной характеристики материи также может соответствовать новому типу физического состояния.

Атомы могут не только объединяться как твердые тела, течь как жидкости и газы, рассеиваться как плазма и сливаться как Конденсаторы Бозе-Эйнштейнаони могут уменьшить беспорядок как носитель информации.

Пока эксперимент не будет проведен, гипотеза останется спорной, хотя и интригующей, идеей. Но если это окажется правдой, последствия могут быть очень плачевными.

Это исследование было опубликовано в Предварительный AIP.