Si el universo es una simulación por computadora gigante, aquí está la cantidad de bits que se requerirían para ejecutarlo.

¿Cuántos bits contiene el universo? Mucho.

¿Cuántos bits informativos hay en el universo? (Crédito de la imagen: Yuichiro Chino vía Getty Images)

El cosmos visible puede contener aproximadamente 6 x 10^80, o 600 millones de billones de billones de billones de billones de billones de billones de bits de información, según una nueva estimación.

Los hallazgos podrían tener implicaciones para la posibilidad especulativa de que el universo es en realidad una gigantesca simulación por computadora.

Detrás del número alucinante hay una hipótesis aún más extraña. Hace seis décadas, el físico germano-estadounidense Rolf Landauer propuso un tipo de equivalencia entre información y energía, ya que borrar un bit digital en una computadora produce una pequeña cantidad de calor, que es una forma de energía.

Debido a la famosa ecuación E = mc^2 de Albert Einstein, que dice que la energía y la materia son formas diferentes entre sí, Melvin Vopson, físico de la Universidad de Portsmouth en Inglaterra, conjeturó previamente que podría existir una relación entre la información, la energía y la masa.

"Usando el principio de equivalencia masa-energía-información, especulé que la información podría ser una forma dominante de materia en el universo", dijo a Live Science. La información podría incluso explicar la materia oscura,la misteriosa sustancia que constituye la gran mayoría de la materia en el cosmos, agregó.

Vopson se propuso determinar la cantidad de información en una sola partícula subatómica, como un protón o un neutrón. Tales entidades pueden describirse completamente por tres características básicas: su masa, carga y espín, dijo.

"Estas propiedades hacen que las partículas elementales se distingan entre sí, y podrían considerarse como 'información'", agregó.

La información tiene una definición específica dada por primera vez por el matemático e ingeniero estadounidense Claude Shannon en un artículo innovador de 1948 llamado "Una teoría matemática de la comunicación". Al observar la máxima eficiencia a la que se podía transmitir la información, Shannon introdujo el concepto del bit. Esto puede tener un valor de 0 o 1, y se usa para medir unidades de información, al igual que la distancia se mide en pies o metros o la temperatura se mide en grados, dijo Vopson.

Usando las ecuaciones de Shannon, Vopson calculó que un protón o neutrón debería contener el equivalente a 1.509 bits de información codificada. Vopson luego derivó una estimación para el número total de partículas en el universo observable, alrededor de 10 ^ 80, que concuerda con estimaciones anteriores, para determinar el contenido total de información del cosmos. Sus hallazgos aparecieron el 19 de octubre en la revista AIP Advances.

A pesar de que el número resultante es enorme, todavía no es lo suficientemente grande como para dar cuenta de la materia oscura en el universo, dijo Vopson. En su trabajo anterior, estimó que aproximadamente 10^ 93 bits de información, un número 10 billones de veces más grande que el que derivó, serían necesarios para hacerlo.

"El número que calculé es más pequeño de lo que esperaba", dijo, y agregó que no está seguro de por qué. Podría ser que cosas importantes no se tuvieran en cuenta en sus cálculos, que se centraron en partículas como protones y neutrones, pero ignoraron entidades como electrones, neutrinos y quarks, porque, según Vopson, solo los protones y neutrones pueden almacenar información sobre sí mismos.

Admite que es posible que la suposición sea incorrecta y tal vez otras partículas también puedan almacenar información sobre sí mismas.

Esta puede ser la razón por la que sus resultados son tan diferentes de los cálculos anteriores de la información total del universo, que tienden a ser mucho más altos, dijo Greg Laughlin, astrónomo de la Universidad de Yale que no participó en el trabajo.

"Es como ignorar no al elefante en la habitación, sino a los 10 mil millones de elefantes en la habitación", dijo Laughlin , refiriéndose a las muchas partículas no consideradas en la nueva estimación.

Si bien tales cálculos pueden no tener aplicaciones inmediatas, podrían ser de utilidad para aquellos que especulan que el cosmos visible es, en realidad, una gigantesca simulación por computadora,dijo Laughlin. Esta llamada hipótesis de simulación es "una idea realmente fascinante", dijo.

"Calcular el contenido de la información, básicamente el número de bits de memoria que se requerirían para ejecutar [el universo], es interesante", agregó.

Pero, hasta el momento, la hipótesis de simulación sigue siendo una mera hipótesis. "No hay forma de saber si eso es cierto", dijo Laughlin.

Comentarios

Entradas populares