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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( 二 )


事实上 ， 有人提出 ， 信息不仅是固体、液体、气体和等离子体等物质的第五种形式 ， 而且可能是宇宙中物质的主要形式 。
传奇物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒认为宇宙由三部分组成:粒子、场和信息 。 事实上 ， 惠勒提议从信息论的角度重新构建整个物理学 。 此外 ， 其他科学家也独立估计了一些信息的质量 ， 而宇宙的信息内容一直是新理论和新想法的核心部分 ， 包括黑洞和全息原理、计算宇宙、涌现的引力和量化的惯性 。
由于能量守恒 ， 需要输入相同值的能量 kBT·ln(2)来创建一点信息 ， 这就是所谓的兰道尔原理 。 从热力学的角度出发 ， 人们很自然地会问 ， 是什么力量被消耗了 ， 才能支持我们完成如此大量的数字内容处理？
事实上 ， 消耗的电量占了很大一部分 。 根据一份关于全球用电量的估算报告显示 ， 到 2030 年 ， 通信技术将占用全球 51% 的用电量 。
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
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创建数字信息所需的电量逐年增加 ， 与当今地球能耗做对比
利用质能信息等效原理 ， 室温下一个数字位信息的静止质量为 mbit = 3.19×10?38 kg ， 从而我们可以估算出现在每年在地球上创造/转换了多少信息量 。
假设一个保守的数字内容创造的年增长率为 1%, 根据原理方程 ， 研究人员估计 ， 它将在 3150 年完成第一个 1 公斤的数字信息质量的累计 ， 并在 8800 年达到地球质量的一半的 。 而当增长率变为 5%、20% 和 50% 时 ， 这些数字将变得更加极端 。
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研究人员表示 ， 如果数字内容生产以 5% 的速度增长 ， 在 675 年后出现第一个 1 公斤的信息质量 ， 1830 年后达到半个行星的质量 。 同样 ， 以 20% 和 50% 的增长率计算 ， 1 公斤信息质量的时间分别为 188 年和 50 年 ， 地球质量一半的时间分别为 495 年和 225 年 。
本质上 ， 在最极端的情况下我们的数字信息生产每年增长率维持在 50%；到 2070 年 ， 我们将有 1 公斤的数字内容存储在地球上所有的传统和云数据存储中心和端点 ， 如个人电脑、智能手机、物联网设备 ， 到 2245 年 ， 地球质量的一半将由数字信息质量构成 。
“科技灾难”离我们究竟还有多远“数字信息的增长似乎真的不可阻挡 。 ”Vopson 说 ， “根据 IBM 和其他大数据研究机构的数据 ， 当今世界 90% 的数据都是在过去 10 年里创建的 。 在某种程度上 ， 当前的 COVID-19 大流行加速了这一进程 ， 因为使用和生产的数字内容比以往任何时候都多 。 ”
“我们正在一点一点地改变地球 ， 这是一场看不见的危机 。 ”Melvin Vopson 研究了推动数字进化的因素 。 他表示 ， 数据的数量、产生数据的能量以及物理和数字质量的分布将很快淹没这个星球 。
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例如 ， 利用目前的数据存储密度计算 ， 每年产生的比特数和比特的大小与一个原子的大小相比 ， 以每年 50% 的速度增长 ， 大约 150 年后 ， 比特的数量将等于地球上原子的数量 ， 大约 130 年后 ， 维持数字信息创造所需的能量将等于目前地球上所产生的所有能量 。
届时 ， 惊人增长的数字信息将达到一个奇点 ， 人类创造的数字信息比特数将超过地球上的原子数 。 与此同时 ， 单单数字信息生产就会消耗掉地球上大部分的能源 ， 这就引发了一系列的伦理和环境挑战 。
在这种情况下 ， 如果我们能寻找到解决地球上有限能源的办法 ， 我们甚至可以设想未来的世界主要由计算机模拟 ， 并由数字比特和计算机代码控制 。
虽然 2019 年提出的质能信息等效原理尚未得到实验验证 ， 但如果这一理论是正确的 ， 那么在不远的将来 ， 我们这颗行星的大部分质量将由信息组成 。


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