¿Cuánta información se almacena en el universo observable?
Un físico de la Universidad de Portsmouth intenta arrojar luz sobre exactamente cuánta información está disponible en el conjunto del universo observable en un artículo en AIP Advances.
Melvin M. Vopson, profesor de la Escuela de Matemáticas y Física, ha determinado que cada partícula en el universo observable contiene 1.509 bits de información y hay aproximadamente 6 veces 10 elevado a 80 bits de información almacenados en todas las partículas de materia del universo observable.
Los investigadores han sospechado durante mucho tiempo una conexión entre la información y el universo físico, con varias paradojas y experimentos mentales utilizados para explorar cómo o por qué la información podría codificarse en la materia física. La era digital impulsó este campo de estudio, lo que sugiere que resolver estas preguntas de investigación podría tener aplicaciones tangibles en múltiples ramas de la física y la informática.
Si bien la de Vopson no es la primera estimación de este tipo, el enfoque de este estudio se basa en la teoría de la información.
"La capacidad de información del universo ha sido un tema de debate durante más de medio siglo", explica. "Ha habido varios intentos de estimar el contenido de información del universo, pero en este artículo, describo un enfoque único que además postula cuánta información podría comprimirse en una sola partícula elemental".
Para producir la estimación, el autor utilizó la teoría de la información de Shannon para cuantificar la cantidad de información codificada en cada partícula elemental en el universo observable como 1.509 bits de información. El matemático Claude Shannon, llamado el padre de la era digital por su trabajo en la teoría de la información, definió este método para cuantificar la información en 1948.
"Es la primera vez que se adopta este enfoque para medir el contenido de información del universo y proporciona una predicción numérica clara", dijo Vopson. "Incluso si no es del todo precisa, la predicción numérica ofrece una vía potencial hacia las pruebas experimentales".
Investigaciones recientes arrojan luz sobre las formas en que la información y la física interactúan, como la forma en que la información sale de un agujero negro. Sin embargo, el significado físico preciso de la información sigue siendo difícil de alcanzar, pero múltiples teorías radicales sostienen que la información es física y puede medirse.
En estudios anteriores, Vopson postuló que la información es un quinto estado de la materia junto con el sólido, el líquido, el gas y el plasma, y esa elusiva materia oscura podría ser información. El estudio de Vopson también incluyó la derivación de una fórmula que reproduce con precisión el conocido número de Eddington, el número total de protones en el universo observable.
Si bien el enfoque de este estudio ignoró las antipartículas y los neutrinos e hizo ciertas suposiciones sobre la transferencia y el almacenamiento de información, ofrece una herramienta única para estimar el contenido de información por partícula elemental. Ahora se pueden usar experimentos prácticos para probar y refinar estas predicciones, incluida la investigación para probar o refutar la hipótesis de que la información es el quinto estado de la materia en el universo.
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