Физик посчитал количество информации в видимой Вселенной |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2021-10-24 11:22 Не претендуя на абсолютную точность, новая численная оценка открывает дополнительные возможности для экспериментальной проверки. О том, как измерить Вселенную с точки зрения содержащейся в ней информации, физики дискутируют с конца 1920-х. В 1929 году Лео Силард показал, что информация, хранящаяся в физической системе, определяет возможные пути ее развития и поведения. В 1961 году Роберт Ландауэр впервые предположил связь между термодинамикой и информацией, фактически показав, что цифровая информация — физическая сущность, а не математическая абстракция. Сформулированный им принцип утверждает, что вне зависимости от технической реализации вычислительной системы при потере одного бита информации выделяется теплота и ее количество определяют параметры системы. С тех пор ученые неоднократно демонстрировали физическую природу информации и сформулировали ряд новых концепций, включая информационный парадокс черной дыры (ролик про их размеры и массу прилагается к материалу), голографический принцип, энтропийную гравитацию. Физик из Портсмутского университета в Великобритании Мэлвин Вопсон (Melvin M. Vopson) считает, что «информация» — это пятая форма доминирующей материи во Вселенной наряду с твердыми телами, жидкостью, газом и плазмой. В своей новой работе он представил численную оценку для количества закодированной информации в видимой части Вселенной, опираясь на теорию информации Шэннона. Наблюдаемая вселенная состоит из строительных блоков, называемых элементарными частицами. Согласно Стандартной модели, сегодня известно 30 элементарных частиц и античастиц. Это шесть кварков и соответствующие им античастицы, шесть лептонов и соответствующие им античастицы, пять векторных бозонов и один скалярный бозон. Из всех этих частиц лишь малая часть является участниками наблюдаемой вселенной, наблюдаемой сегодня. Большинство других частиц или античастиц нестабильны и имеют чрезвычайно короткое время жизни, поэтому их наблюдение возможно только в искусственно созданных экспериментальных условиях или теоретически. Следовательно, их участие в наблюдаемой вселенной незначительно, и, путем экстраполяции, их способность регистрировать информацию также незначительна. Все частицы/бозоны-носители силы и частицы с нулевой массой покоя не могут хранить/регистрировать информацию и могут только передавать информацию, поэтому они не учитываются оценках. За исключением бозонов, античастиц и всех нестабильных элементарных частиц, из всех 30 элементарных частиц только протоны, нейтроны и электроны являются реальными участниками наблюдаемой сегодня Вселенной. Конечно, протоны и нейтроны на самом деле не являются элементарными частицами, так как они состоят из трех кварков каждый, что необходимо было бы учитывать. Однако мы начинаем с нашей оценки, учитывающей только протоны, нейтроны и электроны, а затем вводим кварки. Чтобы рассчитать содержание информации на элементарную частицу в наблюдаемой вселенной, мы используем процентное массовое содержание элементов во Вселенной, которые составляют около 75% водорода, 23% гелия и 2% тяжелых элементов. Чтобы узнать общую информацию, хранящуюся во всех частицах материи во Вселенной, необходимо оценить общее количество протонов, электронов и нейтронов в наблюдаемой вселенной и умножить это число на информацию о битах на элементарную частицу, т. е. 1,288. По расчетам Шэннона, каждая частица содержит 1,509 бита информации, а в общей сложности в наблюдаемой Вселенной хранится ?6?1080 битов информации. Хотя описанный подход игнорировал античастицы и нейтрино, а также опирался на ряд предположений о процессах передачи и хранения информации, он предлагает уникальный инструмент для оценки количества информации, которую несет каждая элементарная частица. Теперь для проверки и уточнения этих предсказаний можно использовать практические эксперименты, включая исследования, призванные доказать или опровергнуть гипотезу о том, что информация — это пятое состояние материи во Вселенной. Источник: vk.com Комментарии: |
|