27 11 月, 2021

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可见宇宙中的信息量是有限的

信用:CC0公共领域

长期以来,研究人员一直怀疑信息与物理宇宙之间存在联系,使用许多悖论和思想实验来探索信息如何以及为什么可以在物理物质中编码。 数字时代推动了这一研究领域的发展,这表明解决这些研究问题可以在物理和计算的多个分支中产生具体应用。


在一个 提前AIP,朴茨茅斯大学的一名研究人员正试图弄清楚到底有多少 信息 它就在那里,它提供了在宇宙中所有可见物质中编码了多少信息的数值估计——大约是 80 位信息的 10 次方的 6 倍。 虽然这项研究不是同类研究中的第一个估计,但这项研究的方法是基于信息论。

作者梅尔文 M。 “已经有各种尝试来估计宇宙的信息含量,但在本文中,我描述了一种独特的方法,该方法另外假设可以将多少信息压缩到一个基本粒子中。”

为了产生估计,作者使用香农的信息论来估计编码在每个基本粒子中的信息量 可见的宇宙 1.509 位信息。 数学家 Claude Shannon,因其在数字时代的工作而被昵称为数字时代之父 信息论这种测量信息的方法是在 1948 年定义的。

“这是第一次使用这种方法来测量宇宙的信息含量,它提供了一个清晰的数值预测,”福布森说。 “即使它不完全准确,数值预测也提供了进行实证检验的潜在途径。”

最近的研究揭示了信息和物理相互作用的方式,例如信息如何离开黑洞。 然而,该信息的确切物理意义仍然难以捉摸,但多个激进的理论断言该信息是物理的并且可以被测量。

在之前的研究中,Fobson 假设信息是与固体、液体、气体和等离子体一起存在的第五种物质状态,而这种难以捉摸的暗物质可能就是信息。 沃普森的研究还涉及推导一个公式,该公式可以准确再现众所周知的爱丁顿数,即可观测宇宙中质子的总数。

虽然本研究中的方法忽略了反粒子和中微子,并对信息传输和存储做出了某些假设,但它为估计每个基本粒子的信息含量提供了独特的工具。 现在可以使用实际实验来测试和完善这些预测,包括研究证明或反驳信息是第五种状态的假设。 事物 在里面 宇宙.


到 2245 年,轨道上的数字内容等于地球质量的一半


更多信息:
“估算宇宙可见物质中包含的信息” 提前AIPaip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0064475

报价单: Amount of Information in the Observable Universe (2021, 10月19日) 2021年10月19日从https://phys.org/news/2021-10-amount-visible-universe-quantified.html检索

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