Por @Alvy — 29 de Enero de 2020

The mass-energy-information equivalence principle

En la revista del American Institute of Physics se publicó hace unos meses un curioso trabajo titulado The mass-energy-information equivalence principle (AIP Advances). Tal y como cuentan es una proposición de «teoría comprobable» que sugiere que la información tiene masa y que quizá fuera lo que explicara la materia oscura en el universo.

Con estos trabajos siempre hay que tomárselo todo con mucha calma y espíritu crítico porque una cosa es publicar y otra que sea correcto, lo acepte la comunidad científica, se pueda comprobar experimentalmente y la cosa tenga recorrido. (Por poner un ejemplo: el otro día hablábamos de una teoría sobre los gravitones y su masa que parece haber sido descartada por los experimentos en la última década). Esta idea como dice el autor es «un poco abstracta y especulativa, aunque lo bueno es que se podría comprobar en un laboratorio».

La propuesta de Melvin M. Vopson, de la Escuela de Matemáticas y Física de la Universidad de Portsmouth, viene a decir que hay una equivalencia entre masa, energía e información, partiendo de la idea de que como un bit de información es energía, también tiene que tener masa. Uno de los principios más curiosos relacionado con esto –que mucha gente conoce por la computación cuántica– es el Principio de Landauer, que viene a decir que borrar un bit de información requiere energía, pero que una vez que se ha creado, se puede almacenar sin que ello necesite energía. (Quizá suena un poco anti-intuitivo pero estas cosas son así.)

Esta teoría va un paso más allá y viene a decir que una vez que la información se crea tiene una masa definida. Y entonces sugiere un experimento que básicamente consiste en medir un dispositivo de almacenamiento de datos antes y después de contenga información. Si tiene más masa que cuando se borra, el principio masa-energía-información sería correcto. De hecho se aventura a dar una estimación aproximada: la masa de un bit serían 3,19 × 10-38 Kg y la de la información almacenada en un disco de 1 TB unos 2,5 × 10-25 Kg. Me recordó un poco a aquello de que toda la Internet pesa unos 50 gr., aunque sería más correcto hablar de los 50 gramos de electrones en movimiento que hacen posible internet.

El problema es a día de hoy no se sabe cuál sería exactamente de esa masa, pero sí que medirla requeriría tal nivel de precisión que sería difícilmente alcanzable con los instrumentos y métodos de los que disponemos. Haría falta desarrollar un nuevo tipo de interferómetro estilo LIGO o una balanza de Kibble de más precisión que las actuales. Con un modelo fabricado por el NIST en 2015 se midió la constante de Planck con una precisión de 13 partes por cada 1.000 millones –y es con lo que se redefinió el kilogramo– pero haría falta más precisión que esa.

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