mayo 17, 2022

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Los datos digitales podrían estar cambiando la masa de la Tierra solo un poquito, afirma un físico

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En las últimas 24 horas, las personas han subido más de 720 000 horas de metraje en YouTube.

Según los cálculos realizados hace unos años por el físico Melvin Vopson de la Universidad de Portsmouth, esta masa literal de imágenes visuales, junto con quinientos millones de tweets, innumerables textos, miles de millones de mensajes de WhatsApp y cada bit y byte de información que creamos, puede estar haciendo nuestro planeta un poco más pesado.

Es un concepto descabellado que es poco probable que se acepte sin un montón de pruebas. Un experimento propuesto recientemente por Vopson basado en antimateria las explosiones pueden de alguna manera convencer a la comunidad científica de que la información no solo puede tener masa, sino que también puede ser una nueva y extraña estado de la cuestión.

La teoría de la información no es un concepto fácil de digerir. Podemos imaginar fácilmente la descarga de un código de unos y ceros que le dice a nuestra computadora qué sonidos e imágenes mostrar, pero la información también se puede aplicar a cosas no digitales, como características que le dicen a las partículas cómo comportarse.

Esto lo convierte en un factor importante para describir cosas como la cantidad de orden y los cambios en la energía que componen un sistema.

A principios de la década de 1960, el físico germano-estadounidense Rolf Landauer predijo un cambio mínimo de energía para borrar información de cualquier tipo de sistema. Si bien puede parecer una idea pequeña, las implicaciones son profundas y vinculan la pérdida de información con la emisión de radiación de calor a un nivel fundamental.

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Los experimentos a lo largo de los años han respaldado el razonamiento de Landauer, hasta un nivel cuánticolo que sugiere que hay al menos algo en la cantidad fundamental de energía asociada con el cambio de información.

Si también tenemos en cuenta el cálculo de Einstein, como lo hace Vopson, este cambio fundamental en la energía debería equivaler a un cambio en la masa, lo que significa que toda la información que creamos todos los días contribuye con una cantidad pequeña, pero distinta de cero, de masa para el planeta. .

Llevada al extremo, la acumulación exponencial de videos de gatos, entradas de Wikipedia, peleas de Twitter y canciones de autos de TikTok tendría algunas consecuencias impactantes en un futuro lejano. No solo podríamos quedarnos sin material para contener todos estos datos, sino que el crecimiento digital sin restricciones también significaría que una fracción significativa de la masa de la Tierra terminaría en forma de información digital.

De hecho, en 350 años, algunos expertos predicen que el peso de nuestros bits digitales podría superar a todos los átomos de la Tierra.

Dejando de lado los escenarios apocalípticos de una crisis de información, tal teoría podría cambiar la forma en que calculamos la masa bajo ciertas circunstancias, dando lugar a nuevas teorías que pueden darnos una mejor idea de la naturaleza de la masa. materia oscura.

Detectar los cambios masivos increíblemente diminutos previstos para los sistemas de almacenamiento densos en información de hoy en día aún está más allá de nuestras capacidades, por ahora, dejando la hipótesis en la canasta de «pensar en algo divertido».

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Pero un nuevo experimento propuesto por Vopson podría cambiar todo eso, aplicando la predicción de Landauer a las partículas elementales.

Si asumimos que la masa total de un electrón se compone de su energía intrínseca en reposo y una pequeña cantidad de información sobre sí mismo, teóricamente emitiría un espectro de energía predecible en el chorro de fotones liberados al encontrarse con su contraparte de antimateria, el positrón.

«La información en un electrón es 22 millones de veces más pequeña que su masa, pero podemos medir el contenido de la información borrándola», dijo. dice Vopson.

«Sabemos que cuando chocas una partícula de materia con una partícula de antimateria, se aniquilan entre sí. Y la información de la partícula tiene que ir a alguna parte cuando se aniquila».

Buscar las longitudes de onda de radiación muy específicas en la aniquilación de un electrón cargado de información estrecharía las conexiones entre la información como una forma de energía dentro de las partículas más que como alguna otra característica de la información. termodinámica dentro de un sistema más amplio.

Encontrar algún tipo de componente de energía intrínseco basado en información como una característica fundamental de la materia también podría calificar como un nuevo tipo de estado físico.

Los átomos no sólo pueden unirse como sólidos, fluir como líquidos y gases, dispersarse como plasmas y armonizar como Condensados ​​de Bose-Einsteinpueden reducir el desorden como portadores de información.

Hasta que se lleve a cabo el experimento, la hipótesis seguirá siendo una idea controvertida, aunque intrigante. Pero si es cierto, las consecuencias podrían ser realmente enormes.

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Esta investigación fue publicada en anticipos AIP.

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