Digitale data kunne ændre jordens masse bare en lille smule, hævder fysiker

(milindri/iStock/Getty Images Plus)

I løbet af de seneste 24 timer har folk uploadet mere end 720.000 timers optagelser til YouTube.

Ifølge beregninger lavet for et par år siden af ​​University of Portsmouth fysiker Melvin Vopson, denne bogstavelige masse af visuelle billeder – sammen med en halv milliard tweets, utallige tekster, milliarder af WhatsApp-beskeder og hver anden bit og byte af information, vi har skabt - kunne væreat skabe vores planetet strejf tungere.

Det er et vildt koncept, der usandsynligt bliver accepteret uden et væld af beviser. Et eksperiment for nylig foreslået af Vopson baseret på antistof eksplosioner kan gå et stykke vej i at overbevise det videnskabelige samfund om, at information måske ikke kun har masse, men at det også kan være en mærkelig ny materiens tilstand .



Informationsteori er ikke et let begreb at fordøje. Vi kan nemt forestille os downloading af en kode af etere og nuller, der fortæller vores computer, hvilke lyde og billeder der skal vises, men information kan også anvendes på ikke-digitale ting, såsom karakteristika, der fortæller partikler, hvordan de skal opføre sig.

Dette gør det til en vigtig faktor i beskrivelsen af ​​ting som mængden af ​​orden og ændringer i energi, der udgør et system.

I begyndelsen af ​​1960'erne, den tysk-amerikanske fysiker Rolf Landauer forudsagde en minimumsændring i energi til sletning af information fra enhver form for system . Selvom det kan virke som en lille erkendelse, er implikationerne dybe, og forbinder tabet af information medemission af varmestråling på et grundlæggende niveau.

Eksperimenter gennem årene understøttede Landauers ræsonnement, helt ned på et kvanteniveau , hvilket tyder på, at der i det mindste er noget ved den grundlæggende mængde energi, der er forbundet med informationsændring.

Hvis vi også tager Einsteins regning i tankerne, som Vopson gør, burde den grundlæggende ændring i energi svare til en ændring i massen, hvilket betyder, at al den information, vi skaber hver eneste dag, bidrager med en lille mængde masse til planeten, der ikke er nul. .

Taget til det ekstreme ville den eksponentielle ophobning af kattevideoer, Wikipedia-indlæg, Twitter-beef og TikTok-bilsange føre til nogle chokerende konsekvenser i den fjerne fremtid. Ikke alene kunne vi løbe tør for materiale til at holde på alle disse data, men ubegrænset digital vækst ville også betyde, at en betydelig brøkdel af Jordens masse i sidste ende vil være i form af digital information.

Faktisk forudsiger nogle eksperter, at vægten af ​​vores digitale bits om 350 år kan opveje alle atomerne på Jorden.

Bortset fra dommedagsscenarier med en informationskrise, kan en sådan teori ændre, hvordan vi beregner masse under visse omstændigheder, hvilket kan føre til nye teorier, der kan give os en bedre idé om arten af mørkt stof .

At opdage de utroligt små skift i masse, der forventes for nutidens informationstætte lagringssystemer, er stadig langt ud over vores evner – for nu – og efterlader hypotesen i kurven 'sjovt at tænke på'.

Men et nyt eksperiment foreslået af Vopson kan ændre alt dette ved at anvende Landauers forudsigelse på elementarpartikler.

Hvis vi antager, at en elektrons samlede masse består af dens iboende hvileenergi og en lille smule information om sig selv, ville den teoretisk udsende et forudsigeligt spektrum af energi i sprayen af ​​fotoner, der frigives ved mødet med dens antistof-modstykke, positronen.

'Informationen i en elektron er 22 millioner gange mindre end massen af ​​den, men vi kan måle informationsindholdet ved at slette den,' siger Vopson.

'Vi ved, at når man kolliderer en partikel af stof med en partikel af antistof, udsletter de hinanden. Og informationen fra partiklen skal et sted hen, når den er tilintetgjort.'

At lede efter de meget specifikke bølgelængder af stråling i tilintetgørelsen af ​​en informationsbelastet elektron ville stramme forbindelserne mellem information som en form for energi i partikler snarere end som et andet træk ved termodynamik i et bredere system.

At finde en form for iboende, informationsbaseret energikomponent som et grundlæggende træk ved stof kan også kvalificeres som en ny form for fysisk tilstand.

Ikke alene kan atomer forenes som faste stoffer, flyde som væsker og gasser, spredes som plasmaer og harmonisere som Bose-Einstein kondenserer , kan de reducere uorden som informationsbærere.

Indtil eksperimentet er gennemført, vil hypotesen forblive en omstridt, om end spændende idé. Men hvis det viser sig at være sandt, kan konsekvenserne blive virkelig massive.

Denne forskning blev offentliggjort i AIP fremskridt .

Populære Kategorier: Mening , Miljø , Fysik , Tech , Mennesker , Plads , Sundhed , Forklarer , Samfund , Ukategoriseret ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.