{"id":18421,"date":"2022-03-09T22:46:24","date_gmt":"2022-03-10T03:46:24","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=18421"},"modified":"2022-03-09T22:46:25","modified_gmt":"2022-03-10T03:46:25","slug":"es-la-informacion-el-quinto-estado-de-la-materia-los-cientificos-intentan-descubrirlo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2022\/03\/09\/es-la-informacion-el-quinto-estado-de-la-materia-los-cientificos-intentan-descubrirlo\/","title":{"rendered":"\u00bfEs la informaci\u00f3n el quinto estado de la materia? Los cient\u00edficos intentan descubrirlo"},"content":{"rendered":"\n<p>La teor\u00eda de la relatividad general de Einstein fue revolucionaria en muchos niveles. Una de sus muchas consecuencias innovadoras es que la masa y la energ\u00eda son b\u00e1sicamente intercambiables en reposo. La implicaci\u00f3n inmediata es que se puede hacer masa, materia tangible, a partir de la energ\u00eda, lo que explica c\u00f3mo se form\u00f3 el universo tal como lo conocemos durante el Big Bang, cuando una gran cantidad de energ\u00eda se convirti\u00f3 en las primeras part\u00edculas. Pero puede haber mucho m\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n<p>En 2019, el f\u00edsico Melvin Vopson de la Universidad de Portsmouth propuso que la informaci\u00f3n es equivalente a la masa y la energ\u00eda, existiendo como un estado separado de la materia, una conjetura conocida como el principio de equivalencia de masa-energ\u00eda-informaci\u00f3n. Esto significar\u00eda que cada bit de informaci\u00f3n tiene una masa finita y cuantificable. Por ejemplo, un disco duro lleno de informaci\u00f3n es m\u00e1s pesado que el mismo disco vac\u00edo.<\/p>\n\n\n\n<p>Esa es una afirmaci\u00f3n audaz, por decir lo menos. Ahora, en un nuevo estudio, Vopson est\u00e1 listo para poner su dinero donde est\u00e1 su boca, proponiendo un experimento que puede verificar esta conjetura.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cLa idea principal del estudio es que se puede lograr el borrado de informaci\u00f3n cuando las part\u00edculas de materia aniquilan a sus correspondientes part\u00edculas de antimateria. Este proceso esencialmente borra una part\u00edcula de materia de la existencia. El proceso de aniquilaci\u00f3n convierte toda la masa [restante] de las part\u00edculas aniquiladoras en energ\u00eda, t\u00edpicamente fotones gamma. Sin embargo, si las part\u00edculas contienen informaci\u00f3n, esta tambi\u00e9n debe conservarse tras la aniquilaci\u00f3n, produciendo algunos fotones de menor energ\u00eda. En el presente estudio, predije la energ\u00eda exacta de los fotones rojos infrarrojos resultantes de este borrado de informaci\u00f3n, y brind\u00e9 un protocolo detallado para las pruebas experimentales que involucran el proceso de aniquilaci\u00f3n de electrones y positrones\u201d, dijo Vopson a ZME Science.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Informaci\u00f3n: \u00bfotra forma de materia y energ\u00eda?<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/cdn.zmescience.com\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/experiment.jpg\" alt=\"\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p><strong><br><\/strong>El principio de equivalencia masa-energ\u00eda-informaci\u00f3n (M\/E\/I) combina la aplicaci\u00f3n de las leyes de la termodin\u00e1mica de Rolf Launder con la teor\u00eda de la informaci\u00f3n, que dice que la informaci\u00f3n es otra forma de energ\u00eda, y la teor\u00eda de la informaci\u00f3n de Claude Shannon que condujo a la invenci\u00f3n de la primera bit digital. Este principio M\/E\/I, junto con su principal predicci\u00f3n de que la informaci\u00f3n tiene masa, es lo que Vopson llama la primera conjetura de informaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n<p>La segunda conjetura es que todas las part\u00edculas elementales almacenan contenido de informaci\u00f3n sobre s\u00ed mismas, de manera similar a como los seres vivos est\u00e1n codificados por el ADN. En otro estudio reciente, Vopson utiliz\u00f3 esta segunda conjetura para calcular la capacidad de almacenamiento de informaci\u00f3n de toda la materia visible del Universo. El f\u00edsico tambi\u00e9n calcul\u00f3 que, con una tasa de crecimiento anual actual del 50% en la cantidad de bits digitales que producen los humanos, la mitad de la masa de la Tierra se convertir\u00eda en masa de informaci\u00f3n digital dentro de 150 a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n<p>Sin embargo, probar estas conjeturas no es trivial. Por ejemplo, un disco duro de 1 terabyte lleno de informaci\u00f3n digital ganar\u00eda una masa de solo 2,5 \u00d7 10-25 kg en comparaci\u00f3n con el mismo disco borrado. Medir un cambio tan peque\u00f1o en la masa es imposible incluso con la escala m\u00e1s sensible del mundo.<\/p>\n\n\n\n<p>En cambio, Vopson ha propuesto un experimento que prueba ambas conjeturas mediante una colisi\u00f3n de part\u00edculas y antipart\u00edculas. Dado que se supone que cada part\u00edcula contiene informaci\u00f3n, que supuestamente tiene su propia masa, entonces esa informaci\u00f3n tiene que ir a alguna parte cuando la part\u00edcula es aniquilada. En este caso, la informaci\u00f3n debe convertirse en fotones infrarrojos de baja energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>El experimento<br><\/strong>Seg\u00fan las predicciones de Vopson, una colisi\u00f3n electr\u00f3n-positr\u00f3n deber\u00eda producir dos rayos gamma de alta energ\u00eda, as\u00ed como dos fotones infrarrojos con longitudes de onda de alrededor de 50 micr\u00f3metros. El f\u00edsico agrega que alterar la temperatura de las muestras no influir\u00eda en la energ\u00eda de los rayos gamma, pero cambiar\u00eda la longitud de onda de los fotones infrarrojos. Esto es importante porque proporciona un mecanismo de control para el experimento que puede descartar otros procesos f\u00edsicos.<\/p>\n\n\n\n<p>Validar el principio de equivalencia de masa-energ\u00eda-informaci\u00f3n podr\u00eda tener implicaciones de gran alcance para la f\u00edsica tal como la conocemos. En una entrevista anterior con ZME Science, Vopson dijo que si sus conjeturas son correctas, el universo contendr\u00eda una cantidad asombrosa de informaci\u00f3n digital. Especul\u00f3 que, considerando todas estas cosas, la escurridiza materia oscura podr\u00eda ser solo informaci\u00f3n. Solo el 5% del universo est\u00e1 hecho de materia bari\u00f3nica (es decir, cosas que podemos ver o medir), mientras que el resto del 95% del contenido de energ\u00eda en masa est\u00e1 hecho de materia oscura y energ\u00eda oscura: t\u00e9rminos sofisticados que los f\u00edsicos usan para describir cosas que no tengo idea de c\u00f3mo se ven.<\/p>\n\n\n\n<p>Luego est\u00e1 la paradoja de la p\u00e9rdida de informaci\u00f3n del agujero negro. De acuerdo con la teor\u00eda general de la relatividad de Einstein, la gravedad de un agujero negro es tan abrumadora que nada puede escapar de sus garras dentro de su horizonte de eventos, ni siquiera la luz. Pero en la d\u00e9cada de 1970, Stephen Hawking y sus colaboradores buscaron perfeccionar nuestra comprensi\u00f3n de los agujeros negros mediante el uso de la teor\u00eda cu\u00e1ntica; y uno de los principios centrales de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica es que la informaci\u00f3n nunca se puede perder. Una de las principales predicciones de Hawking es que los agujeros negros emiten radiaci\u00f3n, ahora llamada radiaci\u00f3n de Hawking. Pero con esta predicci\u00f3n, el difunto f\u00edsico brit\u00e1nico hab\u00eda enfrentado las leyes \u00faltimas de la f\u00edsica, la relatividad general y la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, entre s\u00ed, de ah\u00ed la paradoja de la p\u00e9rdida de informaci\u00f3n. El principio de equivalencia masa-energ\u00eda-informaci\u00f3n puede ayudar a reconciliar esta paradoja.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cParece ser exactamente lo mismo que propongo en este \u00faltimo art\u00edculo, pero a escalas muy diferentes. Mirar de cerca este problema ser\u00e1 el alcance de un estudio diferente y, por ahora, es solo una idea interesante que debe seguirse\u201d, me dice Vopson.<\/p>\n\n\n\n<p>Finalmente, la equivalencia masa-energ\u00eda-informaci\u00f3n podr\u00eda ayudar a resolver un debate caprichoso que ha estado ganando fuerza \u00faltimamente: la noci\u00f3n de que todos podemos estar viviendo dentro de una simulaci\u00f3n por computadora. El debate se remonta a un art\u00edculo seminal publicado en 2003 por Nick Bostrom de la Universidad de Oxford, que argumentaba que una civilizaci\u00f3n tecnol\u00f3gicamente h\u00e1bil con un inmenso poder de c\u00f3mputo podr\u00eda simular nuevas realidades con seres conscientes en ellas. Bostrom argument\u00f3 que la probabilidad de que estemos viviendo en una simulaci\u00f3n es cercana a uno.<\/p>\n\n\n\n<p>Si bien es f\u00e1cil descartar la teor\u00eda de la simulaci\u00f3n por computadora, una vez que lo piensa, tampoco puede refutarla. Pero Vopson cree que las dos conjeturas podr\u00edan ofrecer una salida a este dilema.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cEs como decir, \u00bfc\u00f3mo un personaje en el juego de computadora m\u00e1s avanzado jam\u00e1s creado, volvi\u00e9ndose consciente de s\u00ed mismo, podr\u00eda demostrar que est\u00e1 dentro de un juego de computadora? \u00bfQu\u00e9 experimentos podr\u00eda dise\u00f1ar esta entidad desde dentro del juego para demostrar que su realidad es computacional? De manera similar, si nuestro mundo es de hecho computacional \/ simulaci\u00f3n, \u00bfc\u00f3mo podr\u00eda alguien probar esto? \u00bfQu\u00e9 experimentos se deben realizar para demostrar esto?<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cDesde el punto de vista del almacenamiento de informaci\u00f3n, una simulaci\u00f3n requiere informaci\u00f3n para ejecutarse: el c\u00f3digo en s\u00ed, todas las variables, etc. son fragmentos de informaci\u00f3n almacenados en alguna parte\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cMi \u00faltimo art\u00edculo ofrece una forma de probar nuestra realidad desde dentro de la simulaci\u00f3n, por lo que un resultado positivo sugerir\u00eda fuertemente que la hip\u00f3tesis de la simulaci\u00f3n es probablemente real\u201d, dijo el f\u00edsico.<\/p>\n\n\n\n<p>Fuente: <a href=\"https:\/\/www.zmescience.com\/science\/news-science\/information-energy-mass-equivalence\/\">ZME Science<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La teor\u00eda de la relatividad general de Einstein fue revolucionaria en muchos niveles. 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