Информация на первый взгляд может показаться нематериальной.
Однако в течение всего лишь нескольких коротких столетий общее количество цифровых битов, производимых ежегодно человечеством, может превзойти число атомов на нашей планете или, что еще более неожиданно, достичь массы, превышающей массу половины Земли.
Такие выводы приведены в новом исследовании, в котором выполнена оценка роста количества данных с течением времени и возможных катастрофических последствий такого роста для человечества.
Мы живем в информационном мире. Сотовые телефоны и социальные сети стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, и мы производим поражающие воображение количества цифрового контента ежедневно.
Согласно оценкам компании IBM, около 90 процентов от общего количества цифровых данных в мире было произведено всего лишь в течение последних 10 лет, указывает физик Мелвин Вопсон (Melvin Vopson) из Портсмутского университета, Великобритания.
В своем анализе Вопсон исходит из того, что в настоящее время человечество создало примерно 10^21 битов компьютерной информации.
Приняв ежегодный прирост количества цифрового контента равным 20 процентам, Вопсон показал, что через 350 лет число компьютерных битов на Земле превысит число атомов вещества планеты, оцениваемое в 10^50 атомов. Но еще до наступления этого времени человечество будет тратить столько же энергии, сколько оно производит в общей сложности в настоящее время, только лишь на поддержание всех этих «нулей и единиц».
И хотя все это ожидает нас лишь в весьма отдаленном будущем, Вопсон также предупреждает о другой возможной угрозе. В 1961 г. немецко-американский физик Рольф Ландауэр предположил, что, поскольку стирание цифрового бита приводит к выделению крохотного количества тепла, то существует связь между информацией и энергией. Хотя эти находки до сих пор являются предметом дискуссий, данный принцип, известный как принцип Ландауэра, получил некоторое экспериментальное подтверждение в последние годы. Поскольку энергия связана с массой знаменитым эйнштейновским соотношением E = mc^2, то Вопсон решил рассчитать эквивалентную массу одного отдельного бита информации – и она оказалась примерно в 10 миллионов раз меньше массы электрона. Тогда, опираясь на эти цифры, физик оценил, что в настоящее время масса всей информации, производимой человечеством ежегодно, незначительна и примерно равна массе одной бактерии вида E. coli, однако если принять 20-процентный прирост количества информации за год, то через 500 лет половина массы Земли будет конвертирована в информацию. Если взять менее консервативную оценку прироста, равную 50 процентам, то половина планеты превратится в информацию всего лишь к 2245 г., отмечает автор.
Противостоять описанным в исследовании угрозам человечеству поможет развитие новых методов хранения информации, например, в виде голограмм, указывает Вопсон.
Исследование опубликовано в журнале AIP Advances.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200903135951
Обозрение "Terra & Comp".
