Selon un physicien, les données numériques pourraient modifier la masse de la Terre de façon infime
Les conséquences seraient profondes.
Au cours des dernières 24 heures, les gens ont téléchargé plus de 720 000 heures d’images sur YouTube.
D’après les calculs effectués il y a quelques années par le physicien Melvin Vopson de l’université de Portsmouth, cette masse littérale d’images visuelles – ainsi qu’un demi-milliard de tweets, d’innombrables textes, des milliards de messages WhatsApp et toutes les autres informations que nous avons créées – pourrait alourdir légèrement notre planète.
C’est une idée folle qui ne sera probablement pas acceptée sans une tonne de preuves. Une expérience récemment proposée par Vopson, basée sur des explosions d’antimatière, pourrait contribuer à convaincre la communauté scientifique que l’information pourrait non seulement avoir une masse, mais qu’elle pourrait également constituer un nouvel état étrange de la matière.
La théorie de l’information n’est pas un concept facile à digérer. Nous pouvons facilement imaginer le téléchargement d’un code de uns et de zéros qui indique à notre ordinateur quels sons et quelles images afficher, mais l’information peut également s’appliquer à des choses non numériques, comme les caractéristiques qui indiquent aux particules comment se comporter.
L’information peut également s’appliquer à des éléments non numériques, tels que les caractéristiques qui indiquent aux particules comment se comporter, ce qui en fait un facteur important pour décrire des éléments tels que la quantité d’ordre et les changements d’énergie qui composent un système.
Au début des années 1960, le physicien germano-américain Rolf Landauer a prédit une variation minimale d’énergie pour effacer les informations de tout type de système. Bien que cela puisse sembler une petite réalisation, les implications sont profondes, car elles relient la perte d’informations à l’émission de radiations thermiques à un niveau fondamental.
Au fil des ans, des expériences ont confirmé le raisonnement de Landauer, jusqu’au niveau quantique, suggérant qu’il y a au moins quelque chose à la quantité fondamentale d’énergie associée au changement d’information.
Si nous tenons également compte des calculs d’Einstein, comme le fait Vopson, ce changement fondamental d’énergie devrait correspondre à un changement de masse, ce qui signifie que toutes les informations que nous créons chaque jour contribuent à une quantité minuscule mais non nulle de masse sur la planète.
Poussée à l’extrême, l’accumulation exponentielle de vidéos de chats, d’entrées Wikipédia, de batailles sur Twitter et de chansons de voitures sur TikTok entraînerait des conséquences choquantes dans un avenir lointain. Non seulement nous risquons de manquer de matériel pour conserver toutes ces données, mais la croissance numérique illimitée signifierait également qu’une fraction importante de la masse de la Terre se retrouverait sous forme d’informations numériques.
En fait, dans 350 ans, certains experts prévoient que le poids de nos bits numériques pourrait dépasser celui de tous les atomes de la Terre.
Mis à part les scénarios apocalyptiques de crise de l’information, une telle théorie pourrait modifier la façon dont nous calculons la masse dans certaines circonstances, conduisant à de nouvelles théories qui pourraient nous donner une meilleure idée de la nature de la matière noire.
La détection des variations de masse incroyablement infimes prévues pour les systèmes de stockage d’informations denses d’aujourd’hui est encore bien au-delà de nos capacités – pour l’instant – laissant l’hypothèse dans le panier “amusant à penser”.
Mais une nouvelle expérience proposée par Vopson pourrait changer tout cela, en appliquant la prédiction de Landauer aux particules élémentaires.
Si l’on suppose que la masse totale d’un électron est constituée de son énergie intrinsèque au repos et d’un tout petit peu d’information sur lui-même, il devrait théoriquement émettre un spectre d’énergie prévisible sous forme de photons libérés lors de la rencontre avec son homologue antimatière, le positron.
“L’information contenue dans un électron est 22 millions de fois plus petite que sa masse, mais nous pouvons mesurer le contenu de l’information en l’effaçant”, explique Vopson.
“Nous savons que lorsque vous faites entrer en collision une particule de matière avec une particule d’antimatière, elles s’annihilent mutuellement. Et l’information de la particule doit aller quelque part lorsqu’elle est annihilée.”
La recherche des longueurs d’onde très spécifiques du rayonnement lors de l’annihilation d’un électron chargé d’informations resserrerait les liens entre l’information en tant que forme d’énergie au sein des particules, plutôt que comme une autre caractéristique de la thermodynamique dans un système plus large.
La découverte d’un composant énergétique intrinsèque, basé sur l’information, en tant que caractéristique fondamentale de la matière, pourrait également constituer un nouveau type d’état physique.
Non seulement les atomes peuvent s’unir en tant que solides, couler en tant que liquides et gaz, se disperser en tant que plasmas et s’harmoniser en tant que condensats de Bose-Einstein, mais ils peuvent aussi réduire le désordre en tant que porteurs d’information.
Tant que l’expérience n’aura pas été menée, l’hypothèse restera une idée controversée, bien qu’intrigante. Mais si elle s’avère vraie, les conséquences pourraient être vraiment massives.
Cette recherche a été publiée dans AIP Advances.
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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
