Само през последните 24 часа в YouTube са качени видео кадри с обща продължителност над 720 000 часа. Според изчисления, направени преди няколко години от физика Мелвин Вопсън от Университета в Портсмут, тази буквална маса от визуални кадри – наред с половин милиард туитове, безброй текстови съобщения, милиарди съобщения в WhatsApp и на практика всеки един бит и байт създадена от нас информация – вероятно увеличават мъничко масата на нашата планета.
Тази концепция е доста нетипична и е малко вероятно да бъде възприета от научното общество без множество доказателства. Скорошен експеримент обаче, предложен от самия Вопсън и базиран на експлозиите на антиматерия, може и да успее да убеди до известна степен скептиците и да покаже, че информацията има не само маса, но и представлява ново странно състояние на материята.
Информационната теория е концепция, която е доста трудна за осмисляне. Можем лесно да си представим, че свалянето на код от нули и единици казва на нашия компютър какви звуци и картини да възпроизведе. Информацията обаче може да бъде приложена и към недигитални неща, включително характеристики, които казват на частиците как да се държат.
В началото на 60-те години на миналия век немско-американският физик Ролф Ландауер предрича, че съществува минимална промяна в енергията, необходима за изтриването на информацията от която и да било система. Това означава, че съществува връзка на фундаментално ниво между загубата на информацията и емисиите на топлинно лъчение. Експериментите, проведени през годините, подкрепят твърдението на Ландауер (дори на квантово ниво).
Ако вземем предвид идеята на Ландауер, както прави и самият Вопсън, според която фундаменталната промяна в енергията би следвало да води и до промяна в самата маса, то това означава, че цялата информация, която създаваме ежедневно, увеличава мъничко масата на планетата.
Нещо повече – експоненциалното натрупване на видеа с котки, на нови статии в Wikipedia и на всевъзможни публикации в социалните мрежи би следвало да има шокиращи последствия в далечното бъдеще. От една страна, няма да имаме къде да съхраняваме всички тези данни, от друга, значителна част от земната маса ще бъде дигитална информация. Нещо повече – според някои експерти след 350 години теглото на всички наши дигитални битове ще надвишава това на всички атоми на Земята.
Ако оставим настрана тези апокалиптични сценарии, подобна теория би могла да промени начина, по който изчисляваме масата при определени обстоятелства, а това от своя страна да доведе до нови теории, които биха могли да хвърлят повече светлина върху естеството на тъмната материя.
Засичането на изключително малките промени в масата на информационните системи все още е отвъд нашите способности. Поне засега. Нов експеримент, предложен от Вопсън обаче, може потенциално да промени това. Той е базиран на идеята на Ландауер, свързана с елементарните частици.
Ако приемем, че общата маса на един електрон се състои от неговата енергия в покой, както и от миниатюрно количество информация, свързана с него, то той би излъчвал предсказуем спектър от енергия (на теория) под формата на фотони – те ще бъдат отделени в мига, в който се срещне с позитрона (своята античастица).
„Информацията в един електрон е 22 млн. пъти по-малка от масата му, но ние можем да измерим информационното съдържание, като го изтрием – казва Вопсън. – Знаем, че когато частица материя се сблъска с частица антиматерия, те се самоунищожават. Информацията от частицата трябва да отиде някъде, когато се унищожи.“
Процесът на унищожение превръща цялата останала маса от частиците в енергия, обикновено гама фотони, а частиците, които съдържат информация, се превръщат в нискоенергийни инфрачервени фотони. Вопсън прогнозира точната енергия на инфрачервените фотони в резултат на изтриването на информацията и смята, че работата му може да демонстрира, че информацията е ключов компонент на всичко във Вселената и може да се появи нова област на физичните изследвания.
Докато Вопсън не проведе своя експеримент обаче, всичко това все още е чисто и просто една хипотеза. Ако се окаже вярна обаче, последствията ще бъдат наистина сериозни.
Изследването е публикувано в AIP Advances.
Източник: Science Alert
