江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

钛媒体科技进步与“信息灾难”：2245年地球的一半将转化为数字信息质量


钛媒体科技进步与“信息灾难”：2245年地球的一半将转化为数字信息质量
本文插图
图片来源@视觉中国
文丨学术头条 ， 编审丨王新凯
如今 ， 人们的日常生活中充斥着各种数字信息 ， 社交、工作、娱乐 ， 一切都以数字信息为主 。 试想一下 ， 未来地球的主要存在形式不再是有实体的物质 ， 而是一个一个的数字信息 。
或许你认为 ， 这种场景只会出现在科幻电影中 ， 然而事实并非如此——我们如今正加速迈向一个数字化的世界 ， 一个数字化的地球 。
近日 ， AIP Advances 上发表的一篇文章指出 ， 根据质能信息等效原理（The mass-energy-information equivalence principle）信息是物质的一种物理意义上的、并占主导地位的第五种存在形式（液体、固体、气体和等离子体之外） 。
如果科学家们的猜想得到证实 ， 最终 ， 我们将达到一个完全饱和的点 ， 根据方程原理计算 ， 数据的位数总量将超过地球上的原子数的总和 ， 我们将构建一个“主要由计算机模拟并由数字比特和计算机代码主导的世界” ， 这个场景的到来 ， 将只是一个时间问题 。
钛媒体科技进步与“信息灾难”：2245年地球的一半将转化为数字信息质量
本文插图
科技进步带来的“信息灾难”自从 1947 年首次发现晶体管和 1956 年首次发现集成微芯片以来 ， 我们的社会经历了巨大的技术发展 。 在硅谷革命开始后的半个多世纪里 ， 我们取得了前所未有的计算能力、无线技术、互联网、人工智能 ， 以及显示技术、移动通信、交通和医药等方面的多项技术进步 。
当我们燃烧化石能源煤炭、石油、天然气 ， 开采金属资源铜、硅和铝等来维持大量的计算机处理器正常运转 ， 并进行海量的数字信息分析操作时 ， 我们或许没有意识到 ， 这一在科技上的进步 ， 计算机的引进与数据化的渗透 ， 正在重新分配改造地球上的物质：将它们从物理原子转换到数字信息的形态——也就是物质除了液体、固体、气体和等离子以外的第五种状态 。
事实上 ， 数字信息是一种有价值的商品 ， 也是当今世界上数一数二的高科技公司的灵魂支柱 。
钛媒体科技进步与“信息灾难”：2245年地球的一半将转化为数字信息质量
本文插图
按时间顺序列出了一些关键的技术里程碑 ， 它们促成了当今数字信息生产的快速和不可阻挡的增长趋势 。
IBM 估计 ， 目前数字内容生产的速度大约是每天 2.5 万亿数字数据字节(2.5×10^18 字节或 2.5×10^9 Gb) 。 由于 1 字节是由 8 位数字信息组成的 ， 地球上每天产生的位的总数是 2×10^19 。
假设以每年 20% 的速度增长 ， 我们估计从现在起 350 年后 ， 数字比特的数量将超过地球上所有原子的数量 。 而 300 年后 ， 维持这种数字生产所需的能耗功率将超过 18.5×10^15 瓦 ， 即根据质能信息等效原理 ， 数字信息质量将占到地球质量的一半以上 。
届时 ， 除了现有的全球挑战 ， 如气候、环境、人口、粮食、健康、能源和安全 ， 我们估计还要面对这个星球上的另一种特殊事件 ， 即信息灾难 。
质能信息等效原理2019 年 ， Melvin Vopson 利用了爱因斯坦广义相对论中的质能等效性制定了一个原理 ， 假设信息像其他物质一样在质量和能量状态之间移动 。
“质能信息等效原理建立在这些概念之上 ， 并开辟了一个巨大的新物理领域 ， 特别是宇宙学领域 ， ”他说 ， “当一个人将信息内容引入现有的物理理论时 ， 它几乎就像是物理学中所有事物的一个额外维度 。 ”
为了更好的理解这个概念 ， 根据文章中阐述的思想 ， 我们可以这样来探讨这些含义: 试图想象一下 ， 信息不只是一个抽象的数字状态 ， 而是物理的 。
早在 1961 年 ， Rolf Landauer 首先提出了热力学和信息之间的联系 。 Landauer 预测 ， 擦除信息需要消耗能量 ， 最小单位为 kBT·ln(2) ， 其中 ， kB 是玻尔兹曼常数 ， T 是存储信息的温度 。 质能信息等效原理本质上 ， 将一点信息可以被看作是一个抽象的信息粒子 ， 没有电荷 ， 没有自旋 ， 静止质量 ， 满足 mbit = (kBT·ln(2))/c2 ， 其中 c 是光速 。


推荐阅读


上一篇：台积电华为“塔山计划”

下一篇：小米手机米10至尊纪念版上手后，用户发现两大问题……