Bạn đoán xem vũ trụ cần bao nhiêu bit?
Như các bạn có thể đã biết, bit (Binary digit) là đơn vị cơ bản nhất, nhỏ nhất dùng để biểu thị những thông tin trong máy tính và truyền thông kỹ thuật số. Cứ 8 bit thì tạo nên 1 byte, 1GB = 1.073.741.824 byte. Vậy nếu vũ trụ là một cái máy tính khổng lồ, thì cần bao nhiêu bit để “chạy” nó.
Theo tính toán của nhà khoa học, vũ trụ khả kiến (vũ trụ mà chúng ta quan sát được) có thể chứa khoảng 6x10^80 - hoặc 600 triệu nghìn tỷ nghìn tỷ nghìn tỷ nghìn tỷ nghìn tỷ nghìn tỷ (600 million trillion trillion trillion trillion trillion trillion) - bit thông tin.
Khoảng 6 thập kỷ trước, một nhà vật lý người Mỹ gốc Đức, Rolf Landauer, đã đề xuất sự tư?
?ng đồng giữa thông tin và năng l
ượng, vì khi xóa một bit kỹ thuật số trong máy tính sẽ tạo ra một l
ượng nhiệt nhỏ, đó là một dạng năng l
ượng.
Albert Einstein đã tạo ra phương trình nổi tiếng E=mc^2, đưa ra lý thuyết rằng mọi vật có khối l
ượng đều có năng l
ượng, do đó cũng có thể nói mọi dạng thực thể của vật chất trong tự nhiên đều có năng l
ượng. Melvin Vopson, một nhà vật lý tại Đại học Portsmouth ở Anh, phỏng đoán rằng một mối quan hệ có thể tồn tại giữa thông tin, năng l
ượng và khối l
ượng.
“Sử dụng nguyên lý tư?
?ng đối giữa khối l
ượng-năng l
ượng-thông tin, tôi suy đoán rằng thông tin có thể là một dạng vật chất thống trị trong vũ trụ”, Vopson cho biết. Ông nói thêm, thông tin thậm chí có thể giải thích cho vật chất tối, chất bí ẩn tạo nên phần lớn vật chất trong vũ trụ.
Vopson bắt đầu xác định l
ượng thông tin trong một hạt hạ nguyên tử, chẳng hạn như proton hoặc neutron. Ông nói, các thực thể như vậy có thể được mô tả đầy đủ bằng ba đặc điểm cơ bản: khối l
ượng, điện tích và spin (một đại l
ượng vật lý, có bản chất của mô-men động l
ượng và là một khái niệm thuần túy l
ượng tử) c
ủa chúng.
Vospon áp dụng bài báo quan trọng mang tên "A Mathematical Theory of Communication" của
Claude Shannon (nhà toán học, kỹ sư điện tử, và mật mã học người Mỹ, được biết đến là cha đẻ của lý thuyết thông tin). Bằng cách xem xét hiệu quả tối đa mà thông tin có thể được truyền đi, Shannon đã đưa ra khái niệm về bit, có thể nhận và hiểu được 2 giá trị c
ủa chữ số nhị phân 1 hoặc 0 và được sử dụng để đo các đơn vị thông tin, giống như khoảng cách được đo bằng feet hoặc mét hoặc nhiệt độ được đo bằng độ.
Sử dụng các công thức của Shannon, Vopson xác định rằng mỗi hạt cơ bản trong Vũ trụ quan sát được tư?
?ng đương với 1.509 bit thông tin được mã hóa. Tiếp theo, Vopson sử dụng Số Eddington nổi tiếng, dùng để chỉ tổng số proton trong Vũ trụ quan sát được (hiện tại là 10^80). Vopson rút ra một công thức để ước l
ượng số l
ượng của tất cả các hạt cơ bản trong vũ trụ. Sau đó, ông điều chỉnh ước tính của mình dựa trên nhiệt độ của vật chất có thể quan sát được (sao, hành tinh, môi trường liên sao, v.v.)
Từ đó, Vopson tính toán rằng tổng l
ượng thông tin được mã hóa tư?
?ng đương với 6x10^80 bit. Số bit này tư?
?ng đương với 7,5×10^59 zettabyte, hay 7,5 octodecillion (57 số 0) zettabyte. So sánh với l
ượng dữ liệu được tạo ra trên toàn thế giới trong năm 2020 là 64,2 zettabyte, con số này có thể mô tả là “một trời một vực”.
Ông thừa nhận rằng có thể giả định của mình là sai và có lẽ các hạt khác cũng có thể lưu trữ thông tin (Vopson tập trung vào các hạt như proton và neutron
nhưng bỏ qua các hạt như electron, neutrino và quark, bởi vì, theo Vopson, chỉ có proton và neutron mới có thể lưu trữ thông tin về chúng). Tuy nhiên, cho đến nay, giả thuyết vẫn chỉ là giả thuyết. Không có cách nào để biết liệu điều đó có đúng hay không.
(Theo Pháp luật và Bạn đọc, Ryankog)
Những bí ẩn vẫn chưa được giải đáp về vũ trụ, bạn biết được bao nhiêu?
Trên thực tế, kiến thức về vũ trụ c
ủa con người còn phong phú hơn rất nhiều so với kiến thức về đại dương, thế
nhưng vẫn còn vô vàn bí ẩn về vũ trụ mà cho tới nay con người vẫn chưa thể giải đáp được rõ ràng.
Nguồn bài viết : Game bài Baccarat
