Quantité d’informations dans l’univers visible quantifiée dans de nouvelles recherches.
L’estimation mesure les informations codées dans les particules, ouvre la porte à des expériences pratiques.
Les chercheurs soupçonnent depuis longtemps un lien entre l’information et l’univers physique, avec divers paradoxes et expériences de pensée utilisés pour explorer comment ou pourquoi l’information pourrait être codée dans la matière physique. L’ère numérique a propulsé ce domaine d’étude, suggérant que la résolution de ces questions de recherche pourrait avoir des applications tangibles dans plusieurs branches de la physique et de l’informatique.
Dans Avances AIP, de AIP Publishing, un Université de Portsmouth Le chercheur tente de faire la lumière sur la quantité exacte de ces informations et présente une estimation numérique de la quantité d’informations codées dans toute la matière visible de l’univers – environ 6 fois 10 à la puissance de 80 bits d’information. Bien qu’il ne s’agisse pas de la première estimation du genre, l’approche de cette étude repose sur la théorie de l’information.
“La capacité d’information de l’univers est un sujet de débat depuis plus d’un demi-siècle”, a déclaré l’auteur Melvin M. Vopson. « Il y a eu diverses tentatives pour estimer le contenu en informations de l’univers, mais dans cet article, je décris une approche unique qui postule en outre la quantité d’informations pouvant être compressée en une seule particule élémentaire. »
Pour produire l’estimation, l’auteur a utilisé la théorie de l’information de Shannon pour quantifier la quantité d’informations codées dans chaque particule élémentaire de l’univers observable sous la forme de 1,509 bits d’information. Le mathématicien Claude Shannon, surnommé le père de l’ère numérique en raison de ses travaux en théorie de l’information, a défini cette méthode de quantification de l’information en 1948.
“C’est la première fois que cette approche est utilisée pour mesurer le contenu informationnel de l’univers, et elle fournit une prédiction numérique claire”, a déclaré Vopson. “Même si elle n’est pas tout à fait précise, la prédiction numérique offre une voie potentielle vers des tests expérimentaux.”
Des recherches récentes mettent en lumière les manières dont l’information et la physique interagissent, comme la façon dont l’information sort d’un trou noir. Cependant, la signification physique précise de l’information reste insaisissable, mais plusieurs théories radicales soutiennent que l’information est physique et peut être mesurée.
Dans les études précédentes, l’information postulée par Vopson est un cinquième état de la matière aux côtés des solides, des liquides, des gaz et des plasma, et cette matière noire insaisissable pourrait être une information. L’étude de Vopson comprenait également la dérivation d’une formule qui reproduit avec précision le nombre d’Eddington bien connu, le nombre total de protons dans l’univers observable.
Alors que l’approche de cette étude a ignoré les antiparticules et les neutrinos et a fait certaines hypothèses sur le transfert et le stockage d’informations, elle offre un outil unique pour estimer le contenu d’informations par particule élémentaire. Des expériences pratiques peuvent maintenant être utilisées pour tester et affiner ces prédictions, y compris des recherches pour prouver ou réfuter l’hypothèse selon laquelle l’information est le cinquième état de la matière dans l’univers.
Référence : « Estimation de l’information contenue dans la matière visible de l’univers » par Melvin M. Vopson, 19 octobre 2021, Avances AIP.
DOI : 10.1063/5.0064475
