Пятый элемент: почему информация может быть самой важной составляющей вселеннойВ то время как мы ежедневно удаляем и создаем терабайты данных, нажимая "Delete" или публикуя новый пост в соцсетях, немногие задумываются, что мы, возможно, буквально меняем массу Вселенной. И нет, это не метафора и не преувеличение. Если эксперимент британского физика Мелвина Вопсона окажется успешным, нам придется пересмотреть не только учебники физики, но и саму концепцию реальности. Поверьте, эта история посложнее, чем сценарий "Матрицы", но гораздо увлекательнее, потому что, в отличие от голливудских фантазий, имеет под собой солидный научный фундамент.
Каждый день мы сталкиваемся с потоками информации — банальность, о которой не устают напоминать все, кому не лень. От рассвета до заката мы плаваем в этом информационном океане, не задумываясь о его физической природе. А ведь вполне возможно, что сообщения в наших мессенджерах не просто виртуальные байты — они обладают реальной массой. И эта масса, хоть и микроскопическая, может объяснить одну из самых больших загадок современной физики — темную материю.
Когда ноль и единица весят больше, чем кажетсяДля большинства из нас информация — это нечто эфемерное, существующее лишь в виртуальном пространстве. Ну, подумаешь, скачал фильм на три гигабайта — разве твой жесткий диск стал тяжелее? Да хоть на миллиард, физическая масса же не меняется! Или... все-таки меняется?
Мелвин Вопсон, физик из Университета Портсмута, уже несколько лет бьется над доказательством еретической для классической физики идеи: информация имеет физическую массу и может считаться полноценным, пятым состоянием материи наряду с твердым, жидким, газообразным и плазмой. И знаете что? У него есть чертовски неплохие аргументы.
"Подождите-ка, — скажет скептик, — но как можно взвесить что-то настолько... нематериальное?" А вот тут и начинается самое интересное. Вопсон предлагает хитроумный эксперимент, который мог бы раз и навсегда разрешить этот вопрос. И для его проведения не нужен даже Большой адронный коллайдер — достаточно гораздо более скромной установки.
Суть эксперимента до гениальности проста: берем пучок позитронов (это такие субатомные частицы, как электроны, только с положительным зарядом), направляем их на металлическую пластину с кучей свободных электронов. При столкновении позитрона и электрона происходит аннигиляция — частицы уничтожают друг друга, превращаясь в энергию. По законам физики, эта энергия должна в точности соответствовать массе обеих частиц.
Бит тяжелее, чем вы думаетеНо вот в чем загвоздка: если информация действительно имеет массу, то при уничтожении частиц должна высвобождаться дополнительная энергия — та, что была "записана" в уничтоженных битах информации. Согласно расчетам Вопсона, эта энергия должна проявиться в виде двух инфракрасных фотонов с очень специфической длиной волны — около 50 микрон. Обнаружение этих фотонов станет неопровержимым доказательством того, что информация физически реальна.
А теперь держитесь крепче за свои кресла: по оценкам ученого, масса одного бита информации при комнатной температуре составляет примерно 3,19 × 10^-38 килограмма. Это настолько мало, что ни один существующий прибор не может это измерить напрямую. Для сравнения: если вы удалите с компьютера один терабайт данных, масса вашего устройства уменьшится на 2,5 × 10^-25 килограмма — это примерно в 150 раз больше массы одного протона!
Кажется смешным? А между тем, эта идея стоит на плечах гигантов. Еще в 1961 году физик Рольф Ландауэр впервые предположил, что бит имеет физическую природу и определенную энергию. Ландауэр доказал, что при стирании одного бита информации выделяется измеримое количество энергии. А задолго до этого Альберт Эйнштейн установил эквивалентность массы и энергии. Если соединить эти две идеи — получаем теорию Вопсона о массе информации.
Цифровой апокалипсис: когда битов станет больше, чем атомовПока вы читаете эту статью, человечество создало еще несколько петабайт информации. И темпы этого производства просто ошеломляют. Каждый день на Земле генерируется 500 миллионов твитов, 294 миллиарда имейлов, 4 миллиона гигабайт данных Facebook, 65 миллиардов сообщений WhatsApp и загружается 720 тысяч часов нового контента на YouTube. Это не просто большие числа — это цифровое цунами, накрывающее нашу планету.
В 2020 году общий объем данных, созданных, скопированных и потребленных в мире, составил 59 зеттабайт. Один зеттабайт — это 8 000 000 000 000 000 000 000 бит. А к 2025 году, согласно прогнозу Международной корпорации данных, эта цифра вырастет до 175 зеттабайт. Иными словами, мы создаем новую информацию с такой сумасшедшей скоростью, что примерно через 350 лет количество цифровых битов превысит количество атомов на Земле!
И это не просто забавный факт для вечеринок. Если теория Вопсона верна, все эти биты имеют массу. А это значит, что мы буквально "утяжеляем" планету своими мемасиками, селфи и потоковым видео. Но самое пугающее даже не это. По расчетам ученого, уже через 110 лет энергия, необходимая для поддержания производства информации, превысит общее современное энергопотребление всей планеты. И как прикажете решать эту проблему?
Ключ к разгадке темной материи — в ваших мемах?
Как тут не вспомнить старую шутку о том, что интернет весит столько же, сколько клубника. Но если информация действительно имеет массу, эта шутка обретает неожиданный смысл.
А что если информационная теория Вопсона может решить одну из самых больших загадок современной астрофизики — проблему темной материи? Ученые давно озадачены тем фактом, что видимая материя составляет лишь около 5% массы Вселенной. Еще 27% приходится на загадочную темную материю — нечто, что мы не можем увидеть, но чье гравитационное воздействие очевидно.
Вопсон предполагает, что характеристики информационных битов удивительным образом соответствуют свойствам темной материи — это маленькие массивные частицы без заряда и спина. Если вспомнить, что каждая элементарная частица содержит примерно 1,509 бита информации (своего рода "ДНК" частицы), то умножив это число на приблизительное количество всех частиц во Вселенной, мы получим оценку в 6,036 × 10^80 битов информации. И эта информационная составляющая может объяснить всю "недостающую" темную материю.
По грубым подсчетам физика, 10^93 бит информации объяснили бы всю темную материю Вселенной. Выглядит фантастикой? Возможно. Но в истории науки не раз бывало, что самые безумные гипотезы оказывались ближе всего к истине.
Мы живем внутри квантового компьютера?
Теперь о самом головокружительном аспекте теории Вопсона. Если информация действительно является фундаментальным состоянием материи, это может означать, что наша Вселенная — не что иное, как компьютерная симуляция. И это уже не просто философское упражнение из разряда "а что, если мы все в Матрице?", а научная гипотеза с физическим обоснованием.
В своей последней работе, опубликованной в апреле, Вопсон описывает гравитацию как механизм, заставляющий информацию двигаться от хаоса к порядку. Проще говоря, гравитация может быть тем самым "кодом", который управляет нашей реальностью, организуя информацию в структурированные системы.
Представьте, что где-то существует суперкомпьютер, запускающий программу под названием "Наша Вселенная". В этой программе информация — базовый строительный блок, а физические законы — алгоритмы, управляющие взаимодействием этих блоков. Звучит как сценарий научно-фантастического фильма? Несомненно. Но с точки зрения современной физики, это вполне правдоподобная гипотеза.
И если мы действительно живем в симуляции, возникает масса увлекательных философских вопросов. Кто создал эту программу? С какой целью? Есть ли другие симуляции? И главное — можем ли мы каким-то образом выйти за рамки этой программы или хотя бы обнаружить её ограничения?
Реальность под вопросом: что если все вокруг — просто информация?
Итак, мы оказались на пороге потенциально революционного открытия. Если эксперимент Мелвина Вопсона увенчается успехом, и будет доказано, что информация действительно обладает массой, нам придется переписать учебники физики и переосмыслить само понятие реальности. Информация станет не просто абстрактным понятием или удобной метафорой, а фундаментальной физической сущностью, наравне с веществом и энергией.
Это открытие могло бы объяснить многие космологические загадки, включая темную материю и ускоренное расширение Вселенной. Но что еще важнее — оно могло бы изменить наше отношение к информации как таковой. Если каждый бит данных имеет массу, то наша цифровая активность приобретает буквально космическое значение. Мы не просто создаем виртуальные сущности — мы меняем физическую структуру мира.
Конечно, до экспериментального подтверждения этой теории еще далеко. Ученым предстоит преодолеть множество технических сложностей, и нет гарантии, что эксперимент даст ожидаемые результаты. Но уже сама возможность того, что информация может быть пятым состоянием материи, заставляет по-новому взглянуть на реальность вокруг нас.
В мире, где информация материальна, границы между физическим и виртуальным стираются. И может оказаться, что знаменитая фраза "В начале было Слово" имеет куда более буквальный смысл, чем мы думали. Возможно, в самой основе мироздания лежит не что иное, как чистая информация — пятый элемент, объединяющий все сущее.
А пока ученые проводят свои эксперименты, нам остается лишь гадать: что, если каждая наша мысль, каждое слово, каждый байт данных — это не просто эфемерная абстракция, а реальная, физическая часть Вселенной? И что, если вся наблюдаемая реальность — лишь гигантская матрица информационных взаимодействий, выраженная в языке физических законов?
Пожалуй, стоит задуматься об этом в следующий раз, когда будете удалять старые фотографии из облачного хранилища. Кто знает — возможно, вы буквально меняете массу Вселенной.
https://dzen.ru/a/aNozUUth3lPbGLFg 
НаБу » 16 окт 2025, 07:48 
