03 юли 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Нов експеримент би потвърдил информацията като пето състояние на материята

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 23 март 2022 в 09:15 102200
Принципът на еквивалентност на маса-енергия-информация, предложен през 2019 г., и информационното съдържание на наблюдаваната материя във Вселената, оценено през 2021 г., представляват две важни предположения, наречени информационни предположения. Комбинирайки теорията на информацията и физичните принципи на термодинамиката, тези теоретични предположения правят конкретни прогнози за масата на информацията, както и за най-вероятното информационно съдържание на елементарна частица. Д-р Вопсън предлага експериментален протокол, който позволява емпирична проверка на информационните предположения чрез потвърждаване на предвиденото информационно съдържание на елементарните частици. Кредит: Pete Linforth.

Д-р Мелвин Вопсън (Melvin Vopson), физик от Факултета по математика и физика към Университета в Портсмут, публикува изследване, което предполага, че информацията има физическа маса и че всички елементарни частици съхраняват информация за себе си.

Сега изследователят е проектирал експеримент, който може да потвърди, че информацията е петата форма на материя, наред с твърдото състояние, течното, газообразното и плазмата.

След разработването от IBM на първия магнитен твърд диск през 1956 г., технологиите за съхранение на цифрова информация радикално трансформират нашето съвременно общество.

В двоичния код цифровата информация се съхранява като логически 1 и 0, известни като битове. Битове от информация могат да се съхраняват във всеки материал, способен да показва две отличителни и превключващи се физически състояния (магнитно, електрическо, оптично и електрическо съпротивление) чрез разпределяне на логически 0 или 1 на всяко физическо състояние.

Дигиталната информация толкова се разпространи във всички аспекти на нашето общество, че неотдавнашният растеж в производството на информация изглежда неудържим.

Всеки ден на Земята генерираме 500*10 6 туита, 294*10 9 имейла, 4*10 6 гигабайта данни във Facebook, 65*10 9 във WhatsApp съобщения и 720 000 часа ново съдържание, добавяно ежедневно в YouTube.

През 2018 г. общото количество създадени, заснети, копирани и консумирани данни в света е 33 зетабайта (ZB) или еквивалент на 264*10 21 бита, където 1 ZB е 8*10 21 бита. Това нарасна до 59 ZB през 2020 г. и се предвижда да достигне 175 ZB до 2025 г.

През 2019 и 2021 г. д-р Вопсън представя две важни предположения:

а) принципът на еквивалентност маса-енергия-информация, според който информацията преминава в маса или енергия в зависимост от физическото си състояние и

б) съществуването на присъща информация, която е в основата на фундаменталните характеристики на елементарните частици във Вселената, което предполага, че стабилните елементарни частици с ненулева маса на покой съхраняват фиксирана и количествено измерима стойност на информацията за себе си.

Сред тези предположения е и че информацията е форма на материя, наречена пето състояние на материята или пети елемент.

В новата си статия, публикувана в списанието AIP Advances, д-р Вопсън предлага експериментален протокол, който позволява емпирична проверка на тези предположения чрез потвърждаване на предвиденото информационно съдържание на елементарните частици.

„Ако приемем, че информацията е физическа и има маса и че елементарните частици имат "ДНК" с информация за себе си, как можем да го докажем? Последната ми статия е за тестването на тези теории, за да могат да бъдат взети сериозно от научната общност", коментира д-р Вопсън.

Експериментът на д-р Вопсън предлага как да се открие и измери информацията в елементарна частица чрез използване на сблъсък между частица и античастица.

Схематично представяне на процеса на позитрон-електронна анихилация. (а) Стандартен процес на позитрон-електронна анихилация, който произвежда само два 511 keV гама фотона и (b) процес на позитрон-електронна анихилация, който произвежда два 511 keV гама фотона и два допълнителни фотона с ниска енергия от изтриване на информация. Кредит: AIP Advances (2022). DOI: 10.1063/5.0087175

„Информацията в един електрон е 22 милиона пъти по-малка от неговата маса, но можем да измерим информационното съдържание, като го изтрием“, обяснява д-р Вопсън.

„Знаем, че когато се сблъскат частица материя с частица антиматерия, те се унищожават взаимно в процес, наречен анихилация. И информацията от частицата трябва да отиде някъде, когато се унищожи."

Процесът на анихилация превръща цялата останала маса от частиците в енергия, обикновено гама фотони. Всички частици, съдържащи информация, се превръщат в нискоенергийни инфрачервени фотони.

В своята статия д-р Вопсън прогнозира точната енергия на инфрачервените фотони в резултат на изтриването на информацията.

Той смята, че работата му може да демонстрира, че информацията е ключов компонент на всичко във Вселената и може да се появи нова област на физичните изследвания.

„Това ще бъде момент на еврика, защото ще промени физиката, каквато я познаваме, и ще разшири нашето разбиране за Вселената“, заявява д-р Вопсън.

"Но това не би противоречило на нито един от съществуващите закони на физиката."

„Това не противоречи на квантовата механика, електродинамиката, термодинамиката или класическата механика“, добавя физикът.

"Всичко, което прави, е да допълва физиката с нещо ново и невероятно вълнуващо."

Справка: Melvin M. Vopson, Experimental protocol for testing the mass–energy–information equivalence principle, AIP Advances (2022). DOI: 10.1063/5.0087175

Източници:

New experiment could confirm the fifth state of matter in the universe
University of Portsmouth

Newly Proposed Experiment Could Confirm that Information is Fifth State of Matter, Sci-News.com


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.