De natuurkundige beweert dat digitale gegevens de massa van de aarde een klein beetje kunnen veranderen

In de afgelopen 24 uur hebben mensen meer dan 720.000 uur aan beeldmateriaal naar YouTube geüpload.

Volgens berekeningen van de natuurkundige Melvin Fobson van de Universiteit van Portsmouth een paar jaar geleden, zou deze letterlijke massa aan beelden – samen met een half miljard tweets, ontelbare teksten, miljarden WhatsApp-berichten en elk stukje informatie dat we hebben gecreëerd – onze planeet een tikje zwaarder.

Het is een wild concept dat zonder veel bewijs waarschijnlijk niet wordt geaccepteerd. Een experiment dat onlangs door Vopson is voorgesteld op basis van: antimaterie Explosies kunnen de wetenschappelijke gemeenschap er misschien enigszins van overtuigen dat informatie niet alleen massa heeft, maar ook iets vreemds nieuws kan zijn. stand van zaken.

Informatietheorie is geen eenvoudig concept om te begrijpen. We kunnen ons gemakkelijk voorstellen dat we een code van enen en nullen downloaden die onze computer vertellen welke geluiden en beelden moeten worden weergegeven, maar informatie kan ook worden toegepast op niet-digitale objecten, zoals eigenschappen die deeltjes vertellen hoe ze zich moeten gedragen.

Dit maakt het een belangrijke factor bij het beschrijven van zaken als de hoeveelheid orde en veranderingen in energie waaruit een systeem bestaat.

In het begin van de jaren zestig zei een Duits-Amerikaanse natuurkundige Rolf Landauer verwachten Minimale verandering in vermogen om informatie van elk type systeem te wissen. Hoewel het misschien een simpele realisatie lijkt, zijn de implicaties ingrijpend, waarbij het verlies van informatie op een fundamenteel niveau wordt gekoppeld aan de emissie van warmtestraling.

Experimenten door de jaren heen hebben de redenering van Landauer ondersteund, Tot op het kwantitatieve niveauwat suggereert dat er op zijn minst iets te maken heeft met de hoeveelheid fundamentele energie die gepaard gaat met veranderende informatie.

Als we ook rekening houden met de berekeningen van Einstein, zoals Fobson doet, moet deze fundamentele verandering in energie gelijk zijn aan een verandering in massa, wat betekent dat alle informatie die we elke dag creëren een kleine maar niet-nul hoeveelheid massa aan de planeet bijdraagt.

Tot in het extreme beschouwd, zal de exponentiële accumulatie van kattenvideo’s, Wikipedia-berichten, Twitter-biefstuk en TikTok-autoliedjes in de verre toekomst schokkende resultaten opleveren. Niet alleen kunnen we geen materiaal meer hebben om al die gegevens op te slaan, maar ongebreidelde digitale groei zal ook betekenen dat een aanzienlijk deel van de massa van de aarde in de vorm van digitale informatie zal eindigen.

Sterker nog, binnen 350 jaar voorspellen sommige experts dat onze digitale bits meer kunnen wegen dan alle atomen op aarde.

Ongeacht de doemscenario’s voor een informatiecrisis, zou een dergelijke theorie de manier waarop massa wordt berekend onder bepaalde omstandigheden kunnen veranderen, wat leidt tot nieuwe theorieën die ons een beter idee kunnen geven van de aard van donkere materie.

Het detecteren van ongelooflijk subtiele verschuivingen in de voorspelde massa van de huidige informatie-intensieve opslagsystemen is nog steeds buiten ons vermogen om – voorlopig – de hypothese in de “think fun”-mand te laten.

Maar een nieuw experiment voorgesteld door Fobson kan dat allemaal veranderen, door de voorspelling van Landauer toe te passen op elementaire deeltjes.

Ervan uitgaande dat de totale massa van het elektron bestaat uit zijn intrinsieke rustenergie en een beetje informatie over zichzelf, dan zou het in theorie een voorspelbaar energiespectrum uitzenden in een nevel van fotonen die vrijkomt bij het ontmoeten van zijn antimaterie-tegenhanger, het positron.

“De informatie in een elektron is 22 miljoen keer kleiner dan zijn massa, maar we kunnen de informatie-inhoud meten door het te wissen”, Zegt Fobson.

“We weten dat wanneer een deeltje materie botst met een deeltje antimaterie, ze elkaar vernietigen. De informatie van het deeltje moet ergens heen als het wordt vernietigd.”

Zoeken naar de zeer specifieke golflengten van straling in een met informatie beladen elektronenannihilatie zou de verbindingen tussen informatie als een vorm van energie binnen de deeltjes strakker maken, in plaats van als een ander voordeel. Thermodynamica binnen een breder systeem.

Het vinden van een soort intrinsieke, op informatie gebaseerde energiecomponent als een essentieel kenmerk van materie kan ook in aanmerking komen voor een nieuw type fysieke toestand.

Niet alleen kunnen atomen zich verenigen als vaste stoffen, stromen als vloeistoffen en gassen, dispergeren als plasma’s en samensmelten als Bose-Einstein-condensatorenkunnen ze de rommel als informatiedrager verminderen.

Totdat het experiment is uitgevoerd, zal de hypothese een controversieel, zij het intrigerend idee blijven. Maar als dat waar blijkt te zijn, kunnen de gevolgen heel ernstig zijn.

Dit onderzoek is gepubliceerd in Advance AIP.