不可思议！英国物理学家通过科学方法量化整个可观测宇宙的信息量

在试图了解我们的现实的本质，物理学家肯定有一些令人费解的理论。比如，如果信息是物理现实本身的一个有形的和基本的方面——除了物质和能量？或者，如果信息是第五种物质状态？毕竟，信息是所有物质和能量都可测量拥有的东西。控制它们存在的规则，如它们的质量、速度或电荷，都是它们包含的信息。

因此，为了能够对这些想法进行实验探索，英国朴次茅斯大学的物理学家梅尔文·沃普森估计了一个单一的基本粒子，就像一个电子，储存在自身周围。然后，他用这种计算来估计在整个可观测的宇宙中包含的惊人的信息量。

不可思议！英国物理学家通过科学方法量化了整个可观测宇宙的信息量。沃普森表示：“这是第一次有人用这种方法测量宇宙的信息量，它提供了一个清晰的数值预测。”沃普森估计，通过使用克劳德香农信息论估算，在可观测宇宙中的每个粒子拥有1.509比特的信息。这一理论将熵——系统中不确定性的数量——与信息联系起来：信息内容一条消息的不确定性是衡量该消息减少了多少的指标，但是，不同类型的消息有不同的价值。

例如，公平掷硬币的结果（信息）有1比特的信息：这个事件是正面，而不是反面。如果硬币是双头的，正面的预期结果有0比特的信息，因为它不会在我们已经知道的基础上增加任何新的东西。

但是，如果硬币偏向正面，你最终得到的是反面，这令人惊讶的结果提供比常规 1 位事件更多的信息：该事件是 tail ，它不是预期的。

信息或为第五种物质状态？整个可观测宇宙的信息量是6后面80个0？物理学家沃普森将这些信息熵的计算应用到质子、中子（以及它们组成的夸克）和电子的质量、电荷和自旋上，从而得出他对它们所包含的信息量的估计。然后，通过估计这些粒子的存在数量，他将其用以量化整个可观测宇宙。

结果是大约6后面是惊人的80个0，这实际上比以前的估计要低。但是，沃普森预料到了这一点，因为过去的计算试图解释整个宇宙，而他的计算仅限于可观察的部分，不包括反粒子和力（如光、玻色子)

，沃普森写道：“我们认为所有玻色子都是负责信息传输的力/相互作用粒子，而不是信息存储。我们假设信息只能存储在稳定且具有非零静止质量的粒子中，而相互作用/力载波玻色子只能通过波形传递信息。”

沃普森也没有计算不稳定粒子或反粒子，因为它们的寿命非常短，“所以它们的观测只能通过人工创造的实验条件或理论上的，因此，它们对可观测宇宙的参与是微不足道的，而且，通过外推，它们制造信息的能力也是微不足道的。但重要的是要提到，根据全息原理，信息也可以以其他形式存储，包括在时空结构本身的表面上。”

自20世纪 20 年代以来，信息是物理的这一观点就被普遍接受，从那时起，实验证明了信息论和热力学，并导致了一个疯狂的想法：宇宙是二维现实模拟的三维抽象实体。沃普森说：“这些激进的理论基于这样一个原则，即信息是物理的，信息被物理系统注册，所有物理系统都可以注册信息。”

在此基础上， 沃普森此前提出，信息可能是第五种物质状态，与固体、液体、气体和等离子体并列，甚至更广泛地说，那信息可能就是暗物质物理学家一直在寻找的东西

这些新的计算可以帮助测试这些奇怪和迷人的假设。沃普森说道：“目前的方法提供了一个独特的工具，估计每个基本粒子的信息含量，这是非常有用的设计实用的实验来测试这些预测。”此外，如果光可以是一种粒子，并且物理状态可以在观察之前被确定，为什么信息不能是宇宙的物理和基本部分呢？