¿Es la información el quinto estado de la materia? Un físico dice que hay una forma de averiguarlo

Vea También

metamorworks vía Getty Images
metamorworks vía Getty Images

El Dr. Melvin Vopson, físico de la Escuela de Matemáticas y Física de la Universidad de Portsmouth, ya ha publicado investigaciones que sugieren que la información tiene masa física y que todas las partículas elementales almacenan información sobre sí mismas. Ahora, el investigador ha diseñado un experimento que, si se demuestra que es correcto, significa que habrá descubierto que la información es la quinta forma de la materia, junto con el sólido, el líquido, el gas y el plasma.

Desde que IBM desarrolló el primer disco duro magnético en 1956, las tecnologías de almacenamiento de información digital han transformado radicalmente nuestra sociedad moderna.

En código binario, la información digital se almacena en forma de 1s y 0s lógicos, conocidos como bits. Los bits de información pueden almacenarse en cualquier material capaz de mostrar dos estados físicos distintivos y conmutables (magnético, eléctrico, óptico y resistivo) asignando un 0 o un 1 lógico a cada estado físico.

La información digital se ha instalado de tal manera en todos los aspectos de nuestra sociedad que el reciente crecimiento de la producción de información parece imparable.

Cada día en la Tierra generamos 500*106 tweets, 294*109 correos electrónicos, 4*106 gigabytes de datos de Facebook, 65*109 mensajes de WhatsApp y 720.000 horas de nuevos contenidos añadidos diariamente en YouTube.

En 2018, la cantidad total de datos creados, capturados, copiados y consumidos en el mundo fue de 33 zettabytes (ZB) o el equivalente a 264*1021 bits, donde 1 ZB son 8*1021 bits. Esta cifra aumentó a 59 ZB en 2020 y se prevé que alcance los 175 ZB en 2025.

En 2019 y 2021, el Dr. Vopson propuso dos conjeturas importantes:

(a) el principio de equivalencia masa-energía-información, según el cual la información se convierte en masa o energía dependiendo de su estado físico;

y (b) la existencia de una información intrínseca que sustenta las características fundamentales de las partículas elementales del Universo, lo que implica que las partículas elementales estables y con masa de reposo no nula almacenan un valor fijo y cuantificable de información sobre sí mismas.

Estas conjeturas sobre la información también implican que la información es una forma de materia, llamada el quinto estado de la materia o el quinto elemento.

En su nuevo trabajo, publicado en la revista AIP Advances, el Dr. Vopson propone un protocolo experimental que permite verificar empíricamente estas conjeturas al confirmar el contenido de información predicho de las partículas elementales.

"Si suponemos que la información es física y tiene masa, y que las partículas elementales tienen un ADN de información sobre sí mismas, ¿cómo podemos demostrarlo?", dijo.

"Mi último trabajo trata de poner a prueba estas teorías para que puedan ser tomadas en serio por la comunidad científica".

El experimento del Dr. Vopson propone cómo detectar y medir la información de una partícula elemental mediante la colisión partícula-antipartícula.

"La información de un electrón es 22 millones de veces menor que su masa, pero podemos medir el contenido de información borrándolo", explicó.

"Sabemos que cuando colisionas una partícula de materia con una de antimateria, se aniquilan mutuamente. Y la información de la partícula tiene que ir a alguna parte cuando se aniquila".

El proceso de aniquilación convierte toda la masa restante de las partículas en energía, normalmente fotones gamma. Las partículas que contienen información se convierten en fotones infrarrojos de baja energía.

En su artículo, el Dr. Vopson predice la energía exacta de los fotones infrarrojos resultantes de borrar la información.

Cree que su trabajo podría demostrar que la información es un componente clave de todo lo que existe en el universo y que podría surgir un nuevo campo de investigación en física.

"Sería un momento eureka porque cambiaría la física tal y como la conocemos y ampliaría nuestra comprensión del Universo", dijo el Dr. Vopson.

"Pero no entraría en conflicto con ninguna de las leyes de la física existentes".

"No contradice la mecánica cuántica, la electrodinámica, la termodinámica o la mecánica clásica", añadió.

"Todo lo que hace es complementar la física con algo nuevo e increíblemente emocionante".

Fuentes, créditos y referencias:

Vopson, M. M. (2022). Experimental protocol for testing the mass–energy–information equivalence principle. In AIP Advances (Vol. 12, Issue 3, p. 035311). AIP Publishing. doi.org/10.1063/5.0087175

Artículo Anterior Artículo Siguiente

Anuncio publicitario

Reciba actualizaciones por Telegram

¡Únete a nuestro canal de WhatsApp para recibir actualizaciones!