把萬事萬物轉換成位元(計算機最小資訊單位),轉換成數字的想法,從根本上改變人類社會對於資訊理解的許多方面。 但人類無法創造資訊,我們逐漸明白,這個概念不僅是21世紀人類社會的核心,也是物質世界本身的核心,我們所創造出的每一位元資訊,每一本書,每一步電影,網際網路的全部內容,與大自然的資訊內容相比,幾乎微不足道。 那是因為,即使是最微不足道的事件,也包含著大量的資訊。 舉個例子簡單想象下,只是一滴水掉落到杯子中這個簡單的動作要多少位元的資訊才能描述它?物理定律在範圍和時間框架上發生的美麗而複雜的相互作用,對我們來說通常是難以察覺的。 但我們依然只看到了自然界複雜性的一小部分,想像一下,還是那滴水掉落到杯子中,數萬億原子之間的相互作用,描述它所需的位元數是無法想象的。 但令人驚訝的是,多虧了科學家的努力,透過強大的計算機,如今我們能夠更詳細地描述,建模和模擬自然。 資訊似乎不僅僅是描述現實的一種方式。 在過去的幾年裡,我們發現資訊其實是物質世界不可分割的一部分。 這個想法的確有點難以理解,但從貝多芬的交響樂,到字典的內容,甚至是稍縱即逝的思想,資訊都需要依託某種形式的物理體系來得以體現。 當資訊越來越多時,我們需要刪除一些資訊才能接納新的資訊,而這種行為需要能量,也是一個增加宇宙的熵的不可逆過程,正是對資訊的刪除導致了熵永遠在上升!科學家發現,刪除一位元資訊所需的能量有著固定的最小值,也被稱為“蘭道爾極限”,它很小,只有不到一克糖能量的萬億分之一,但它是真實存在的,也是宇宙基本結構的一部分。 如今我們可以進行真實的實驗來測試這種觀點,透過使用雷射和微小的塵埃粒子,世界各地的科學家們已經準確地探索出了資訊和能量之間的關係,把能量研究和資訊研究聯絡在了一起,並向我們展示了這兩個概念是緊密相連的。 現在我們知道的是,資訊並不是抽象的概念,它與宇宙中其他事物一樣,遵循著物理定律! 人類在過去幾千年裡學到的是,資訊永遠不能脫離現實世界,但這並不是一個障礙,資訊之所以如此強大,是因為它可以儲存在我們所選擇的任何物理系統中,從使用石頭和粘土來長時間儲存資訊,到使用電和光來快速傳送資訊,儲存資訊的介質給予了它獨特的特性。 如今,科學家們正在探索利用DNA和量子粒子等手段操縱資訊的新方法,他們希望這項工作能帶來一個和過去一樣具有變革意義的新資訊時代。 我們現在知道的是,我們正處於揭露資訊力量之旅的開端! 我們一直都清楚,建立物理秩序會有代價,比如我們周圍的建築,為了建造它們,我們需要幹活,消耗能量。 但在過去的幾年裡,我們也知道了整理資訊,創造現代世界無形的數字結構也不可避免地要付出代價。 儘管資訊看上去抽象又虛無,我們現在知道它只有在物理系統中才能得以體現! 想象一下,一塊粘土可以用來寫一首詩,空氣分子可以攜帶交響樂的聲音,一個光子就像一個畫筆,物質世界的各個方面都可以被認為是一塊空白的畫布,我們可以在上面建造美麗,結構和秩序! 《它看起來抽象又虛無,但也是宇宙基本結構的一部分!》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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它看起來抽象又虛無,但也是宇宙基本結構的一部分!
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