过去的 10 年，人类就制造了地球上 90% 的信息。也许我们正在改变地球存在的形态，却不自知。
1947 年，第一个晶体管诞生。从此地球上有了以数字形式存在的信息，它的基本单位是比特。与之对应，物质的基本单位是原子。
根据 IBM 估计，现在地球上每天产生的数字信息是 2.5 × 10 字节。1 个字节由 8 个比特组成，因此，地球上每天产生的信息比特数是 2 × 10 个。
这样发展下去，会迎来一个奇点：地球上的数字比特比原子还要多。
8 月 11 日，美国物理联合会的开放期刊 AIP Advance 发表了一篇论文 The information catastrophe（信息灾难）。论文从 “物质存在” 的角度来看待信息。“信息”就是第五种物质形式（前四种是固体、液体、气体和等离子体），而且可能是宇宙中物质的主要形式。
作者还预测了这样一个未来：当比特数超过了原子之后，我们就进入了 “计算机模拟并由数字位和计算机代码控制的世界”，并用“信息灾难” 来命名。
图 | 信息产生及增长的重要节点（来源：The information catastrophe）
这一观点可以追溯到美国物理学家约翰 · 阿奇博尔德 · 惠勒（John Archibald Wheeler）。惠勒与波尔一起解释了核聚变的基本原理，并且最早开始使用 “黑洞” 来描述“万有引力坍塌的物体”。
惠勒认为宇宙由 3 部分组成: 粒子、场和信息，并提议根据信息论重新规划整个物理学。1989 年，他在圣菲研究所发表了一篇论文《信息、物理现象、量子论：寻找联系》（Information, physics, quantum: The search for links）。论文中，他假设宇宙产生自其固有的信息，并创造了短语——it from bit（它来自比特）。
图 | 约翰 · 阿奇博尔德 · 惠勒（John Archibald Wheeler）
此外，其他科学家也独立估计了一比特信息的质量。宙的信息内容一直是新理论和新想法的核心部分，包括黑洞和全息原理、计算宇宙、引力的涌现、量子化的惯性。
论文的作者 Melvin Vopson，目前在朴次茅斯大学担任高级讲师。他提出了质量 - 能量 - 信息等效原理。理论认为，信息不仅是物质的，还可以根据自己的状态转化为质量或者能量。
一个比特的信息可以被看作是一个抽象的信息粒子，没有电荷，没有自旋，静止质量为：
mbit= (kBT · ln(2))/c
其中，kB是波兹曼常数，t 是存储信息的温度，c 是光速。
如果假设信息比特数量的增长分别按照 5%，20%，50% 的速率增长，那么比特数达到地球上原子数的时间节点分别是 1200 年后，340 年后，150 年后。同样按照这个速度，这些信息比特的总质量达到地球质量的一半的时间节点分别是 1830 年后、495 年后、225 年后。
也就是说，最快的话，2245 年的时候，人类所创造的电子信息，就占了地球的一半重。
当然产生和运转这些巨大的信息量，需要占据能源。根据最近一份用电量估计报告，到 2030 年，通信技术可能使用高达全球电力容量的 51%（报告来自瑞典华为技术公司的 Andrae 和 Edler）。因此未来的一个可能是，信息增长受到行星能量的限制。
如果解决了这个限制，“人们可以设想，未来的世界主要由计算机模拟，由数字比特和计算机代码控制。”
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参考：
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0019941#
来源：oschina
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