Data Digital Bisa Mengubah Massa Bumi Hanya Sedikit, Klaim Fisikawan

Dalam 24 jam terakhir, orang-orang mengunggah lebih dari 720.000 jam rekaman ke YouTube.

Menurut perhitungan yang dibuat beberapa tahun lalu oleh fisikawan University of Portsmouth Melvin Vopson, kumpulan citra visual literal ini – bersama dengan setengah miliar tweet, teks yang tak terhitung jumlahnya, miliaran pesan WhatsApp, dan setiap bit dan byte informasi lainnya yang telah kami buat – bisa membuat planet kita sedikit lebih berat.

Ini adalah konsep liar yang tidak mungkin diterima tanpa banyak bukti. Eksperimen yang baru-baru ini diusulkan oleh Vopson berdasarkan antimateri Ledakan mungkin bisa meyakinkan komunitas ilmiah bahwa informasi mungkin tidak hanya memiliki massa tetapi juga bisa menjadi informasi baru yang aneh. keadaan materi.

Teori informasi bukanlah konsep yang mudah untuk dicerna. Kita dapat dengan mudah membayangkan pengunduhan kode satu dan nol yang memberi tahu komputer kita suara dan gambar apa yang ditampilkan, tetapi informasi juga dapat diterapkan pada hal-hal non-digital, seperti karakteristik yang memberi tahu partikel bagaimana berperilaku.

Ini menjadikannya faktor penting dalam menggambarkan hal-hal seperti jumlah keteraturan dan perubahan energi yang membentuk suatu sistem.

Pada awal 1960-an, fisikawan Jerman-Amerika Rolf Landauer diprediksi perubahan energi minimum untuk menghapus informasi dari sistem apa pun. Meskipun mungkin tampak seperti realisasi kecil, implikasinya sangat dalam, menghubungkan hilangnya informasi dengan emisi radiasi panas pada tingkat yang mendasar.

Eksperimen selama bertahun-tahun mendukung alasan Landauer, sampai ke tingkat kuantummenunjukkan setidaknya ada sesuatu pada jumlah energi mendasar yang terkait dengan perubahan informasi.

Jika kita juga mempertimbangkan perhitungan Einstein, seperti yang dilakukan Vopson, perubahan mendasar dalam energi harus sama dengan perubahan massa, yang berarti semua informasi yang kita buat setiap hari menyumbang sejumlah kecil tetapi bukan nol massa ke planet ini. .

Secara ekstrim, akumulasi eksponensial dari video kucing, entri Wikipedia, Twitter beefs, dan nyanyian mobil TikTok akan menyebabkan beberapa konsekuensi yang mengejutkan di masa depan yang jauh. Kita tidak hanya kehabisan bahan untuk menyimpan semua data itu, tetapi pertumbuhan digital yang tidak terbatas juga berarti sebagian besar massa Bumi pada akhirnya akan berbentuk informasi digital.

Faktanya, dalam 350 tahun, beberapa ahli memperkirakan berat bit digital kita bisa melebihi semua atom di Bumi.

Selain skenario kiamat dari krisis informasi, teori semacam itu dapat mengubah cara kita menghitung massa dalam keadaan tertentu, yang mengarah ke teori-teori baru yang mungkin memberi kita gagasan yang lebih baik tentang sifat materi gelap.

Mendeteksi pergeseran massa yang sangat kecil yang diantisipasi untuk sistem penyimpanan padat informasi saat ini masih jauh di luar kemampuan kami – untuk saat ini – meninggalkan hipotesis dalam keranjang ‘menyenangkan untuk dipikirkan’.

Tetapi percobaan baru yang diusulkan oleh Vopson mungkin mengubah semua itu, menerapkan prediksi Landauer pada partikel elementer.

Jika kita menganggap massa total elektron terdiri dari energi istirahat intrinsiknya dan sedikit informasi tentang dirinya sendiri, secara teoritis ia akan memancarkan spektrum energi yang dapat diprediksi dalam semburan foton yang dilepaskan saat bertemu dengan rekan antimaterinya, positron.

“Informasi dalam elektron 22 juta kali lebih kecil dari massanya, tetapi kita dapat mengukur konten informasi dengan menghapusnya,” mengatakan Vopson.

“Kita tahu bahwa ketika Anda bertabrakan dengan partikel materi dengan partikel antimateri, mereka saling memusnahkan. Dan informasi dari partikel harus pergi ke suatu tempat ketika dimusnahkan.”

Mencari panjang gelombang radiasi yang sangat spesifik dalam pemusnahan elektron yang sarat informasi akan mempererat hubungan antara informasi sebagai bentuk energi di dalam partikel, dan bukan sebagai fitur lain dari termodinamika dalam sistem yang lebih luas.

Menemukan semacam komponen energi intrinsik berbasis informasi sebagai fitur fundamental materi mungkin juga memenuhi syarat sebagai jenis keadaan fisik baru.

Tidak hanya atom dapat bersatu sebagai padatan, mengalir sebagai cairan dan gas, menyebar sebagai plasma, dan selaras sebagai Kondensat Bose-Einsteinmereka dapat mengurangi kekacauan sebagai pembawa informasi.

Sampai eksperimen dilakukan, hipotesis akan tetap menjadi ide yang kontroversial, jika menarik. Tetapi jika ternyata benar, konsekuensinya bisa sangat besar.

Penelitian ini dipublikasikan di Kemajuan AIP.