Les données numériques pourraient modifier la masse de la Terre juste un tout petit peu, affirme un physicien

Au cours des dernières 24 heures, les internautes ont téléchargé plus de 720 000 heures de séquences sur YouTube.

Selon les calculs effectués il y a quelques années par le physicien Melvin Vopson de l’Université de Portsmouth, cette masse littérale d’images visuelles – avec un demi-milliard de tweets, d’innombrables textes, des milliards de messages WhatsApp et tous les autres bits et octets d’informations que nous avons créés – pourrait rendre notre planète un peu plus lourde.

C’est un concept sauvage peu susceptible d’être accepté sans une tonne de preuves. Une expérience récemment proposée par Vopson basée sur des explosions d’antimatière pourrait contribuer à convaincre la communauté scientifique que l’information pourrait non seulement avoir une masse, mais qu’elle pourrait aussi être un nouvel état étrange de la matière.

La théorie de l’information n’est pas un concept facile à assimiler. Nous pouvons facilement imaginer le téléchargement d’un code de uns et de zéros qui indique à notre ordinateur quels sons et images afficher, mais les informations peuvent également être appliquées à des éléments non numériques, tels que des caractéristiques qui indiquent aux particules comment se comporter.

Cela en fait un facteur important pour décrire des choses comme la quantité d’ordre et les changements d’énergie qui composent un système.

Au début des années 1960, le physicien germano-américain Rolf Landauer a prédit un changement minimum d’énergie pour effacer les informations de tout type de système. Bien que cela puisse sembler être une petite réalisation, les implications sont profondes, liant la perte d’informations à l’émission de rayonnement thermique à un niveau fondamental.

Des expériences au fil des ans ont soutenu le raisonnement de Landauer, jusqu’à un niveau quantique, suggérant qu’il y a au moins quelque chose dans la quantité fondamentale d’énergie associée au changement d’information.

Si nous tenons également compte du calcul d’Einstein, comme le fait Vopson, ce changement fondamental d’énergie devrait équivaloir à un changement de masse, ce qui signifie que toutes les informations que nous créons chaque jour contribuent à une quantité infime mais non nulle de masse à la planète .

Poussée à l’extrême, l’accumulation exponentielle de vidéos de chats, d’entrées Wikipédia, de bœufs Twitter et de chants de voitures TikTok entraînerait des conséquences choquantes dans un avenir lointain. Non seulement pourrions-nous manquer de matériel pour conserver toutes ces données, mais une croissance numérique sans restriction signifierait également qu’une fraction importante de la masse de la Terre sera finalement sous forme d’informations numériques.

En fait, dans 350 ans, certains experts prédisent que le poids de nos bits numériques pourrait l’emporter sur tous les atomes de la Terre.

Mis à part les scénarios apocalyptiques d’une crise de l’information, une telle théorie pourrait changer la façon dont nous calculons la masse dans certaines circonstances, conduisant à de nouvelles théories qui pourraient nous donner une meilleure idée de la nature de la matière noire.

Détecter les changements de masse incroyablement infimes anticipés pour les systèmes de stockage denses en informations d’aujourd’hui est encore bien au-delà de nos capacités – pour l’instant – laissant l’hypothèse dans le panier « amusant à penser ».

Mais une nouvelle expérience proposée par Vopson pourrait changer tout cela, en appliquant la prédiction de Landauer aux particules élémentaires.

Si nous supposons que la masse totale d’un électron est composée de son énergie intrinsèque au repos et d’un tout petit peu d’informations sur lui-même, il émettrait théoriquement un spectre d’énergie prévisible dans le jet de photons libéré en rencontrant son homologue antimatière, le positron.

“L’information contenue dans un électron est 22 millions de fois plus petite que sa masse, mais nous pouvons mesurer le contenu de l’information en l’effaçant”, explique Vopson.

“Nous savons que lorsque vous heurtez une particule de matière avec une particule d’antimatière, elles s’annihilent. Et l’information de la particule doit aller quelque part quand elle est annihilée.”

La recherche des longueurs d’onde très spécifiques du rayonnement dans l’annihilation d’un électron chargé d’informations resserrerait les liens entre les informations en tant que forme d’énergie au sein des particules, plutôt que comme une autre caractéristique de la thermodynamique au sein d’un système plus large.

Trouver une sorte de composante énergétique intrinsèque basée sur l’information en tant que caractéristique fondamentale de la matière pourrait également être considéré comme un nouveau type d’état physique.

Non seulement les atomes peuvent s’unir sous forme de solides, s’écouler sous forme de liquides et de gaz, se disperser sous forme de plasmas et s’harmoniser sous forme de condensats de Bose-Einstein, mais ils peuvent également réduire le désordre en tant que supports d’informations.

Jusqu’à ce que l’expérience soit menée, l’hypothèse restera une idée controversée, quoique intrigante. Mais si cela s’avère vrai, les conséquences pourraient être vraiment massives.

Cette recherche a été publiée dans AIP Advances.

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