Предложиха научен експеримент за измерване масата на информацията

Изтриването на информацията при взаимодействието на материята с антиматерията ще даде възможност да се провери дали наистина всяка частица носи информация за своето състояние и каква е масата на тази информация.

Още през миналия век Ролф Ландауер от IBM предполага, че когато информацията се изтрие от която и да било физическа среда, при този процес се отделя топлина. По отношение на единичните битовете тя е изключително малка, но съвременните изчислителни системи са толкова мощни, че в тях е възможно да се измери именно това количество топлина и по този начин принципът на Ландауер да бъде експериментално потвърден. Ако си припомним еквивалентността на енергията и масата, демонстрирана от Айнщайн (според добре познатата формула E=mc²), можем да кажем, че информацията също е еквивалентна по същия начин и дори може да се счита за по-особено състояние на материята.

Тази информация може по един или друг начин да е включена в елементарните частици, като в този случай нейното откриване съвсем не е лесно. В началото на този месец британският физик от Портсмут Мелвин Уопсън предложи научен експеримент, който може да докаже еквивалентността на масата, енергията и информацията (M/E/I). Изследователят публикува своите идеи в научна работа, публикувана в списание AIP Advances.

Според пресмятанията на създадения от него компютърен модел, информацията скрита в един електрон е 22 милиона пъти по-лека от самия него, като е напълно възможно нейното измерване или изтриване.

Уопсън предлага да се използва взаимодействието на вещество с антивещество, понеже при тази среща се осъществява анихилация на частицата с античастицата. Едновременно с това се унищожава и информацията, която хипотетично се съдържа в тях. При анихилацията всичките маси се превръщат в енергия, която се отделя във вид на фотони с различна дължина на вълната. Така например, при анихилацията на електрона и позитрона се излъчват два гама фотона с енергия от 511 килоелектронволта – нещо което непрекъснато се фиксира от детекторите в ускорителите на елементарни частици и колайдерите.

Но ако тези частици включват някаква информация, то освен тези добре познати фотони ще се излъчи и нещо друго. При анихилацията на частиците информацията се изтрива и ако принципът на еквивалентността M/E/I е верен, то би трябвало да се появят и фотони с много по-малка енергия. Пресмятанията на британския физик показват, че изтриването на потенциалната информация от двойката електрон позитрон би трябвало да създаде два фотона с ниска енергия от инфрачервения диапазон с дължина на вълната около 50 микрона.

Досега никой не се е сещал да търси подобни фотони, но сега се подготвя осъществяването на този експеримент. Ако принципът M/E/I се окаже верен, то това ще има сериозни последствия за нашето разбиране на фундаменталното устройство на Вселената.