Un teléfono es una especie de archivo peculiar. Puede almacenar años de fotografías, miles de mensajes, canciones antiguas y grabaciones de voces que quizás nunca vuelvas a escuchar. Pero, al parecer, lo hace todo sin aumentar de tamaño ni de peso.
Sin embargo, según la física, esto no puede ser cierto. En la memoria flash, cada bit debe escribirse en la materia mediante pequeños cambios en los estados energéticos de los componentes electrónicos. Este cambio de energía también implica un cambio de masa, lo que sugiere que un teléfono con datos almacenados debería ser más pesado que uno vacío. En realidad, eso es exactamente lo que está sucediendo, pero la diferencia es tan sutil que ninguna báscula convencional puede detectarla.
¿Cuánto pesa un archivo?
Suena casi a acertijo, pero piénsalo así: imagina que descargas miles de libros en tu teléfono (o lector electrónico), ¿se vuelve más pesado? ¿Acaso esa información adicional conlleva un aumento de peso?
“En principio, la respuesta es sí”, declaró John D. Kubiatowicz, profesor de informática en la Universidad de California, Berkeley, en el New York Times. “Sin embargo, la cantidad es muy pequeña, del orden de un atogramo”.
Kubiatowicz estimó que llenar un Kindle de cuatro gigabytes añadiría aproximadamente un attogramo, que equivale a entre 10-18 gramos, una cantidad prácticamente imperceptible. Es decir, mil billones de veces menos que un gramo. Incluso es más pequeño que algunos virus diminutos.
Pero no es cero. Así que, técnicamente, los smartphones sí pesan más cuando se llenan de información. Lo mismo ocurre con los ordenadores, los lectores electrónicos o cualquier otro dispositivo similar.
De dónde proviene el peso
A menudo hablamos de la información digital como si no tuviera peso. Las fotos viven “en la nube”. Pero dentro de un teléfono, nada es etéreo. Cada foto guardada es una disposición física, un patrón grabado en la memoria.
La mayoría de los teléfonos utilizan memoria flash. La memoria flash almacena información en forma de bits, los 1 y 0 que componen los datos digitales. Estos bits corresponden a la disposición física dentro de diminutos componentes electrónicos. En términos sencillos, las celdas de memoria flash pueden distinguir entre estados atrapando electrones o dejándolos libres. Una foto, una aplicación o un libro se componen de millones o miles de millones de estos estados de bits.
El detalle importante es que los electrones atrapados y los no atrapados no tienen exactamente la misma energía. Los electrones atrapados se encuentran en un estado de mayor energía. Esa pequeña diferencia de energía es la causa de la masa adicional.
La ecuación de Einstein, E = mc², relaciona la energía y la masa. Si se añade energía a un sistema, también se añade masa. En la vida cotidiana, este efecto es imperceptible porque la velocidad de la luz al cuadrado es enorme. Incluso un cambio significativo en la energía almacenada se traduce en un cambio ínfimo en la masa.
Eso no significa que tu teléfono tenga más electrones. La cantidad total de electrones en la memoria no cambia necesariamente. Lo que cambia es su distribución energética, y eso es suficiente para marcar una sutil diferencia.
¿Cuántos datos podrías sentir con la mano?
Un teléfono lleno de fotos puede ser técnicamente más pesado, pero tu mano no tiene ninguna posibilidad de notarlo. Kubiatowicz señaló que el efecto es aproximadamente una cienmillonésima parte de la fluctuación de masa causada por la carga y descarga de la batería. En otras palabras, el estado de la batería importa muchísimo más que los archivos almacenados, e incluso ese cambio no es algo que se perciba fácilmente.
Se podría argumentar que los teléfonos modernos almacenan mucho más de cuatro gigabytes. Pero incluso aumentando la estimación, el volumen sigue siendo de tan solo entre 10-15 gramos, o aproximadamente 0,1 femtogramos. Eso aún está muy lejos del ámbito de la percepción humana.
Por lo general, las personas necesitan un cambio de varios puntos porcentuales para notar de forma fiable que un objeto pesa más que otro, dependiendo del objeto y de las condiciones de la prueba. Para un teléfono de 170 gramos, eso significaría añadir unos 8 o 9 gramos, aproximadamente el peso de unas pocas monedas. Los datos almacenados no se acercan ni de lejos.
Necesitarías decenas de millones de zettabytes de datos en tu teléfono para que el aumento de masa se notara a simple vista. Un zettabyte equivale a un billón de gigabytes. Así que no se trata de almacenar “todas las fotos jamás tomadas”. Se trata de algo que desafía las leyes de la física. Internet ocupa entre 150 y 250 zettabytes, por lo que tendrías que descargarlo millones de veces antes de poder percibirlo.
Cada foto, nota de voz y libro sin leer deja una huella en la materia. No es suficiente para que la sientas, pero sí para que la física la detecte.
Fuente: ZME Science.