La información es algo que toda la materia y la energía poseen de manera mensurable. Las reglas que gobiernan su existencia, como su masa, velocidad o carga, son bits de información que ellas contienen. Ahora, una investigación ha intentado cuantificar la cantidad de información disponible en el Universo observable. Los resultados fueron publicados en AIP Advances.
Melvin M. Vopson de la Universidad de Portsmouth llegó a la conclusión que la cantidad de información codificada en toda la materia visible del Universo es aproximadamente 6 multiplicado por 10 elevado a 80 bits de información. Si bien no es la primera estimación de este tipo, el enfoque de este estudio se basa en la teoría de la información.
“La capacidad de información del Universo ha sido un tema de debate durante más de medio siglo”, dijo Vopson. “Ha habido varios intentos de estimar el contenido de información del Universo, pero en este artículo, describo un enfoque único que además postula cuánta información podría comprimirse en una sola partícula elemental”, agregó.
Teoría de la información
Vopson estimó que cada partícula del Universo observable contiene 1,509 bits de información, utilizando la teoría de la información de Claude Shannon. El matemático Claude Shannon, llamado el padre de la era digital por su trabajo en la teoría de la información, definió este método para cuantificar la información en 1948.
Esta teoría vincula la entropía (la cantidad de incertidumbre en un sistema) con la información. El contenido de información de un mensaje es una medida de cuánta incertidumbre reduce el mensaje.
Sin embargo, los diferentes tipos de mensajes tienen diferentes valores. El resultado (el mensaje) de un lanzamiento de moneda justo tiene 1 bit de información: o cara o sello. Si la moneda tuviese dos caras, el resultado esperado tiene 0 bits de información, porque no agrega nada nuevo a lo que ya sabíamos.
Pero si la moneda está sesgada hacia caras y sale cruz, este resultado proporciona un poco más de información que un evento de 1 bit. Vopson aplicó estos cálculos de entropía de información a la masa, carga y espín de protones, neutrones (y los quarks que los componen) y electrones. El objetivo era llegar a su estimación de la cantidad de información que contienen.
El trabajo
Investigaciones recientes estudian las formas en que la información y la física interactúan, como la forma en que la información sale de un agujero negro. No obstante, el significado físico preciso de la información sigue siendo difícil de alcanzar. A pesar de ello, muchas teorías radicales sostienen que la información es física y puede medirse.
En estudios anteriores, Vopson postuló que la información es un quinto estado de la materia como el sólido, el líquido, el gas y el plasma. Su estudio también incluyó la derivación de una fórmula que reproduce con precisión el conocido número de Eddington, el cual es el número total de protones en el Universo observable.
En este caso el enfoque ignoró las antipartículas y los neutrinos e hizo ciertas suposiciones sobre la transferencia y el almacenamiento de información. Aun así, ofrece una herramienta única para estimar el contenido de información por partícula elemental. Ahora se pueden usar experimentos prácticos para probar y refinar estas predicciones.