Spazio

Quanta informazione c’è nell’universo visibile?

I ricercatori hanno a lungo sospettato una connessione tra l’informazione e l’universo fisico, con vari paradossi ed esperimenti mentali utilizzati per esplorare come o perché le informazioni potrebbero essere codificate nella materia fisica. L’era digitale ha spinto questo campo di studio, suggerendo che risolvere queste domande di ricerca potrebbe avere applicazioni tangibili in più rami della fisica e dell’informatica.

In AIP Advances, Melvin M. Vopson, ricercatore dell’Università di Portsmouth, ha tentato di far luce su quante informazioni sono nell’universo e presenta una stima numerica per la quantità di informazioni codificate in tutta la materia visibile, di circa 6 volte 10 alla potenza di 80 bit di informazione. Sebbene non sia la prima stima del suo genere, l’approccio di questo studio si basa sulla teoria dell’informazione.

Melvin M. Vopson ha affermato che “la capacità di informazione dell’universo è stata un argomento di dibattito per oltre mezzo secolo”, “ci sono stati vari tentativi di stimare il contenuto informativo dell’universo, ma in questo articolo descrivo un approccio unico che postula inoltre quante informazioni potrebbero essere compresse in una singola particella elementare” ha detto.

Per produrre la stima, l’autore ha utilizzato la teoria dell’informazione di Shannon per quantificare la quantità di informazioni codificate in ogni particella elementare nell’universo osservabile come 1.509 bit di informazione. Il matematico Claude Shannon, chiamato il padre dell’era digitale a causa del suo lavoro sulla teoria dell’informazione, ha definito questo metodo per quantificare le informazioni nel 1948.

“È la prima volta che questo approccio è stato adottato nella misurazione del contenuto informativo dell’universo e fornisce una chiara previsione numerica”, ha spiegato Vopson. “Anche se non del tutto accurata, la previsione numerica offre una potenziale strada verso i test sperimentali”.

Recenti ricerche fanno luce sui modi in cui l’informazione e la fisica interagiscono, come il modo in cui le informazioni escono da un buco nero. Tuttavia, il preciso significato fisico dell’informazione rimane sfuggente, ma più teorie radicali sostengono che l’informazione è fisica e può essere misurata.

In studi precedenti, l’informazione postulata da Vopson rappresenta un quinto stato della materia insieme a solido, liquido, gas e plasma, e quella materia oscura sfuggente potrebbe essere un’informazione. Lo studio di Vopson includeva anche la derivazione di una formula che riproduce accuratamente il noto numero di Eddington, il numero totale di protoni nell’universo osservabile.