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从地球掉出去会怎么样(信息如果有重量)

从地球掉出去会怎么样(信息如果有重量)惠勒认为宇宙由 3 部分组成: 粒子、场和信息,并提议根据信息论重新规划整个物理学。1989 年,他在圣菲研究所发表了一篇论文《信息、物理现象、量子论:寻找联系》(Information physics quantum: The search for links)。论文中,他假设宇宙产生自其固有的信息,并创造了短语——it from bit(它来自比特)。这一观点可以追溯到美国物理学家约翰 · 阿奇博尔德 · 惠勒(John Archibald Wheeler)。惠勒与波尔一起解释了核聚变的基本原理,并且最早开始使用 “黑洞” 来描述“万有引力坍塌的物体”。8 月 11 日,美国物理联合会的开放期刊 AIP Advance 发表了一篇论文 The information catastrophe(信息灾难)。论文从 “物质存在” 的角度来看待信息。“信息”就是第五种物质形式(前四种是固体

过去的 10 年,人类就制造了地球上 90% 的信息。也许我们正在改变地球存在的形态,却不自知。

1947 年,第一个晶体管诞生。从此地球上有了以数字形式存在的信息,它的基本单位是比特。与之对应,物质的基本单位是原子。

根据 IBM 估计,现在地球上每天产生的数字信息是 2.5 × 10¹⁸ 字节。1 个字节由 8 个比特组成,因此,地球上每天产生的信息比特数是 2 × 10¹⁹ 个。

这样发展下去,会迎来一个奇点:地球上的数字比特比原子还要多。

8 月 11 日,美国物理联合会的开放期刊 AIP Advance 发表了一篇论文 The information catastrophe(信息灾难)。论文从 “物质存在” 的角度来看待信息。“信息”就是第五种物质形式(前四种是固体、液体、气体和等离子体),而且可能是宇宙中物质的主要形式。

作者还预测了这样一个未来:当比特数超过了原子之后,我们就进入了 “计算机模拟并由数字位和计算机代码控制的世界”,并用“信息灾难” 来命名。

从地球掉出去会怎么样(信息如果有重量)(1)

图 | 信息产生及增长的重要节点(来源:The information catastrophe)

这一观点可以追溯到美国物理学家约翰 · 阿奇博尔德 · 惠勒(John Archibald Wheeler)。惠勒与波尔一起解释了核聚变的基本原理,并且最早开始使用 “黑洞” 来描述“万有引力坍塌的物体”。

惠勒认为宇宙由 3 部分组成: 粒子、场和信息,并提议根据信息论重新规划整个物理学。1989 年,他在圣菲研究所发表了一篇论文《信息、物理现象、量子论:寻找联系》(Information physics quantum: The search for links)。论文中,他假设宇宙产生自其固有的信息,并创造了短语——it from bit(它来自比特)。

从地球掉出去会怎么样(信息如果有重量)(2)

图 | 约翰 · 阿奇博尔德 · 惠勒(John Archibald Wheeler)

此外,其他科学家也独立估计了一比特信息的质量。宙的信息内容一直是新理论和新想法的核心部分,包括黑洞和全息原理、计算宇宙、引力的涌现、量子化的惯性。

论文的作者 Melvin Vopson,目前在朴次茅斯大学担任高级讲师。他提出了质量 - 能量 - 信息等效原理。理论认为,信息不仅是物质的,还可以根据自己的状态转化为质量或者能量。

一个比特的信息可以被看作是一个抽象的信息粒子,没有电荷,没有自旋,静止质量为:

mbit= (kBT · ln(2))/c²

其中,kB是波兹曼常数,t 是存储信息的温度,c 是光速。

如果假设信息比特数量的增长分别按照 5%,20%,50% 的速率增长,那么比特数达到地球上原子数的时间节点分别是 1200 年后,340 年后,150 年后。同样按照这个速度,这些信息比特的总质量达到地球质量的一半的时间节点分别是 1830 年后、495 年后、225 年后。

也就是说,最快的话,2245 年的时候,人类所创造的电子信息,就占了地球的一半重。

当然产生和运转这些巨大的信息量,需要占据能源。根据最近一份用电量估计报告,到 2030 年,通信技术可能使用高达全球电力容量的 51%(报告来自瑞典华为技术公司的 Andrae 和 Edler)。因此未来的一个可能是,信息增长受到行星能量的限制。

如果解决了这个限制,“人们可以设想,未来的世界主要由计算机模拟,由数字比特和计算机代码控制。”

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