Сколько информации содержится во Вселенной?

Исследователи давно ищут связь между информацией и физической Вселенной — наука использует различные парадоксы и мысленные эксперименты для изучения того, как информация может быть закодирована в окружающем мире. Цифровая эпоха способствовала развитию этой области исследований: решение этих вопросов может иметь применение в различных отраслях физики и вычислительной техники.

В журнале AIP Advances исследователь Портсмутского университета попытался пролить свет на то, сколько именно такой информации существует. По его мнению, нас окружает 6 раз по 10 в степени 80 (6*10^80) бит информации. Хотя это не первая оценка такого рода, подход данного исследования опирается на теорию информации:

Информационная емкость Вселенной является предметом дебатов уже более полувека. Предпринимались различные попытки оценить информационное содержание Вселенной, но в этой работе я описываю уникальный подход, который дополнительно постулирует, сколько информации может быть сжато в одной элементарной частице, — сказал автор работы Мелвин М. Вопсон.

Для получения оценки автор использовал теорию информации Шеннона для определения количества информации, закодированной в каждой элементарной частице в наблюдаемой Вселенной. Математик Клод Шеннон определил этот метод количественной оценки информации ещё в 1948 году:

Этот подход впервые был применен для измерения информационного содержания Вселенной, и он дает чёткое числовое предсказание. Даже если оно не совсем точное, числовое предсказание открывает потенциальный путь к экспериментальной проверке, — сказал Вопсон.

В своих предыдущих исследованиях Вопсон предположил, что информация является пятым состоянием материи наряду с твердым, жидким, газообразным и плазменным, и что неуловимая темная материя также может быть информацией. Ещё исследование Вопсона включало выведение формулы, которая точно воспроизводит известное число Эддингтона — оно позволяет посчитать количество протонов в наблюдаемой Вселенной.

Практические эксперименты теперь могут проверить и уточнить эти предсказания, включая исследования для доказательства или опровержения гипотезы о том, что информация является пятым состоянием материи во Вселенной. Посмотрим, как это поможет обычным людям — вдруг нас всех тоже можно закодировать в виде набора битов и байтов?

Автор материала: Максим Легостаев

Мой район