By: Adam Mann
¿Cuántos bits contiene el universo? Mucho.
El cosmos visible puede contener aproximadamente 6 x 10 ^ 80 – o 600 millones de billones de billones de billones de billones de billones de billones de bits de información, según una nueva estimación.
Los hallazgos podrían tener implicaciones para la posibilidad especulativa de que el universo sea en realidad una gigantesca simulación por computadora.
Detrás de este número alucinante hay una hipótesis aún más extraña. Hace seis décadas, el físico germano-estadounidense Rolf Landauer propuso un tipo de equivalencia entre información y energía, ya que borrar un bit digital en una computadora produce una pequeña cantidad de calor, que es una forma de energía.
Debido a la famosa ecuación de Albert Einstein E = mc ^ 2, que dice que la energía y la materia son formas diferentes entre sí, Melvin Vopson, físico de la Universidad de Portsmouth en Inglaterra, conjeturó previamente que podría existir una relación entre información, energía y masa.
“Utilizando el principio de equivalencia masa-energía-información, especulé que la información podría ser una forma dominante de materia en el universo”, dijo a WordsSideKick.com. La información incluso podría explicar la materia oscura , la sustancia misteriosa que constituye la gran mayoría de la materia en el cosmos, agregó.
Vopson se propuso determinar la cantidad de información en una sola partícula subatómica, como un protón o un neutrón. Estas entidades pueden describirse completamente por tres características básicas: su masa, carga y giro, dijo.
“Estas propiedades hacen que las partículas elementales se distingan entre sí, y podrían considerarse como ‘información'”, añadió.
La información tiene una definición específica dada por primera vez por el matemático e ingeniero estadounidense Claude Shannon en un innovador artículo de 1948 llamado ” Una teoría matemática de la comunicación “. Al observar la máxima eficiencia a la que se podía transmitir la información, Shannon introdujo el concepto de bit. Esto puede tener un valor de 0 o 1, y se usa para medir unidades de información, al igual que la distancia se mide en pies o metros o la temperatura se mide en grados, dijo Vopson.
Utilizando las ecuaciones de Shannon, Vopson calculó que un protón o neutrón debería contener el equivalente a 1,509 bits de información codificada. Luego, Vopson derivó una estimación del número total de partículas en el universo observable, alrededor de 10 ^ 80, que concuerda con estimaciones anteriores, para determinar el contenido total de información del cosmos. Sus hallazgos aparecieron el 19 de octubre en la revista AIP Advances .
Aunque el número resultante es enorme, todavía no es lo suficientemente grande para dar cuenta de la materia oscura en el universo, dijo Vopson. En su trabajo anterior, estimó que serían necesarios aproximadamente 10 ^ 93 bits de información, un número 10 billones de veces mayor que el que obtuvo, para hacerlo.
“El número que calculé es menor de lo que esperaba”, dijo, y agregó que no está seguro de por qué. Podría ser que no se tuvieron en cuenta cosas importantes en sus cálculos, que se centraron en partículas como protones y neutrones, pero ignoraron entidades como electrones, neutrinos y quarks, porque, según Vopson, solo los protones y neutrones pueden almacenar información sobre sí mismos.
Admite que es posible que la suposición sea incorrecta y tal vez otras partículas también puedan almacenar información sobre sí mismas.
Esta puede ser la razón por la que sus resultados son tan diferentes de los cálculos anteriores de la información total del universo, que tienden a ser mucho más altos, dijo Greg Laughlin, un astrónomo de la Universidad de Yale que no participó en el trabajo.
“Es como ignorar no al elefante en la habitación, sino a los 10 mil millones de elefantes en la habitación”, dijo Laughlin a WordsSideKick.com, refiriéndose a las muchas partículas que no se consideran en la nueva estimación.
Si bien estos cálculos pueden no tener aplicaciones inmediatas, podrían ser útiles para quienes especulan que el cosmos visible es, en realidad, una gigantesca simulación por computadora , dijo Laughlin. Esta supuesta hipótesis de simulación es “una idea realmente fascinante”, dijo.
“Calcular el contenido de la información, básicamente la cantidad de bits de memoria que se necesitarían para ejecutar [el universo], es interesante”, agregó.
Pero, hasta el momento, la hipótesis de la simulación sigue siendo una mera hipótesis. “No hay forma de saber si eso es cierto”, dijo Laughlin.
