Згідно з новою оцінкою вчених, видимий Всесвіт може містити приблизно 6×1080 біт даних. Це 600 мільйонів трильйонів трильйонів трильйонів трильйонів трильйонів трильйонів бітів інформації або, простіше кажучи, 600 квінквавігінтильйонів бітів. Це число відповідає загальній кількості елементарних частинок у космосі.
Отримані дані можуть мати важливе значення для гіпотези про те, що Всесвіт є гігантською комп’ютерною симуляцією. Але в основі цього приголомшливого числа лежить ще дивніша гіпотеза.
Новаторська ідея
60 років тому німецько-американський фізик Рольф Ландауер запропонував тип еквівалентності інформації та енергії. Стирання цифрового біта в комп’ютері виробляє невелику кількість тепла, що є формою енергії. Через знамените рівняння Альберта Ейнштейна E = mc², з якого випливає, що енергія та матерія є різними формами одна одної, фізик з Портсмутського університету в Англії Мелвін Вопсон раніше припустив, що може існувати зв’язок між інформацією, енергією та масою.
«Використовуючи принцип еквівалентності маси, енергії та інформації, я припустив, що інформація може бути домінантною формою матерії у Всесвіті. Вона може навіть пояснити існування темної матерії — загадкової субстанції, що становить переважну більшість матерії у космосі», — сказав Мелвін Вопсон.
Вчений мав намір визначити кількість інформації в одній субатомній частинці (такій, як протон або нейтрон). За його словами, всі ці сутності можна повністю описати трьома основними характеристиками: їхньою масою, зарядом і спіном.
«Ці властивості роблять елементарні частинки відмінними одна від одної, їх можна розглядати як інформацію», — додав Вопсон.
Що таке «біт інформації»?
Інформація має конкретне визначення. Вперше цей термін запропонував американський математик та інженер Клод Шеннон у новаторській статті 1948 року під назвою «Математична теорія комунікації». У ній, розглядаючи максимальну ефективність передавання інформації, вчений увів поняття біта, що може мати значення 0 або 1. Він використовується для вимірювання одиниць інформації, так само, як відстань вимірюється в метрах, а температура — у градусах.
Використовуючи рівняння Шеннона, Вопсон дійшов висновку, що протон або нейтрон повинен містити еквівалент 1,509 біт закодованої інформації. Потім він отримав оцінку загальної кількості частинок у Всесвіті — приблизно 10⁸⁰, що узгоджується з попередніми оцінками для визначення загального інформаційного вмісту космосу.
Помилка в розрахунках
За словами Вопсона, навіть попри те, що отримане число просто величезне, воно все ще недостатньо велике, щоб урахувати темну матерію у Всесвіті. У своїй більш ранній роботі він підрахував, що для цього знадобиться приблизно 10⁹³ біт інформації — це число ще в 10 трильйонів разів більше, ніж отримане раніше.
«Число, яке я підрахував, менше, ніж я очікував. Можливо, не було враховано важливих деталей розрахунків, що зосереджувалися на таких частках, як протони та нейтрони, але ігнорували такі сутності, як електрони, нейтрино та кварки», — прокоментував Вопсон.
Хоча проведені обчислення можуть не мати безпосереднього застосування, але вони можуть бути корисними для тих, хто вважає, що видимий Всесвіт насправді є гігантською комп’ютерною симуляцією. Така гіпотеза справді вражає. Однак на даному етапі еволюції людства неможливо дізнатися, чи це правда.
За матеріалами AIP Advances
