Согласно новой оценке ученых, видимая Вселенная может содержать примерно 6×1080 бит данных. Это 600 миллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов бит информации или, проще говоря, 600 квинквавигинтиллионов бит. Это число соответствует примерному количеству элементарных частиц в космосе.
Полученные данные могут иметь важное значение для гипотезы о том, что Вселенная на самом деле является гигантской компьютерной симуляцией. Но в основе этого ошеломляющего числа лежит еще более странная гипотеза.
Новаторская идея
60 лет назад немецко-американский физик Рольф Ландауэр предложил тип эквивалентности информации и энергии. Стирание цифрового бита в компьютере производит небольшое количество тепла, которое является формой энергии. Из-за знаменитого уравнения Альберта Эйнштейна E = mc2, из которого следует, что энергия и материя являются разными формами друг друга, Мелвин Вопсон, физик из Портсмутского университета в Англии, ранее предположил, что может существовать связь между информацией, энергией и массой.
«Используя принцип эквивалентности массы, энергии и информации, я предположил, что информация может быть доминирующей формой материи во Вселенной. Информация может даже объяснить существование темной материи — загадочной субстанции, которая составляет подавляющее большинство материи в космосе», — поведал Мелвин Вопсон.
Вопсон намеревался определить количество информации в одной субатомной частице, такой как протон или нейтрон. По его словам, такие сущности можно полностью описать тремя основными характеристиками: их массой, зарядом и спином.
«Эти свойства делают элементарные частицы отличимыми друг от друга, и их можно рассматривать как «информацию», — добавил он.
Что такое «бит информации»?
Информация имеет конкретное определение. Впервые данный термин предложил американский математик и инженер Клод Шеннон в новаторской статье 1948 года под названием «Математическая теория коммуникации». В ней, рассматривая максимальную эффективность передачи информации, автор ввел понятие бита. Бит может иметь значение 0 или 1. Он используется для измерения единиц информации, так же, как расстояние измеряется в метрах, а температура — в градусах.
Используя уравнения Шеннона, Вопсон вычислил, что протон или нейтрон должен содержать эквивалент 1,509 бит закодированной информации. Затем он получил оценку общего числа частиц в наблюдаемой Вселенной — около 1080, что согласуется с предыдущими оценками для определения общего информационного содержания космоса. Его результаты были опубликованы в журнале AIP Advances.
Ошибка в расчетах
По словам Вопсона, даже несмотря на то, что полученное число — огромно, оно все еще недостаточно велико, чтобы учесть темную материю во Вселенной. В своей более ранней работе он подсчитал, что для этого потребуется примерно 1093 бит информации. Это число в 10 триллионов раз больше, чем вычисленное им ранее.
«Число, которое я подсчитал, меньше ожидаемого. Возможно, не были учтены важные вещи в расчетах, которые были сосредоточены на таких частицах, как протоны и нейтроны, но игнорировали такие сущности, как электроны, нейтрино и кварки», — прокомментировал Вопсон.
Хотя такие вычисления могут не иметь непосредственного применения, они могут быть полезны для тех, кто полагает, что наблюдаемая Вселенная на самом деле является гигантской компьютерной симуляцией. Такая гипотеза действительно захватывает. Однако на данном этапе эволюции человечества невозможно узнать, правда ли это.
По материалам AIP Advances
