科學家：可觀測宇宙中的訊息總量為6×10⁸⁰比特

自從上個世紀70年代全世界進入「數字時代」以來，理論物理學家就在探索訊息和物質世界之間的關係。科學家認為所有的物質都是由量子訊息構成的，人類的基因訊息也是編碼在DNA內部，所以整個物理世界都可以用訊息來描述。

最近，英國樸茨茅斯大學（University of Portsmouth）數學家沃普森（Melvin M. Vopson）終於計算出宇宙中可見物質（就是由重子構成的物質）所含的訊息總量。

重子是現代物理學名詞，指的是由三個夸克組成的複合粒子。科學家認為所有普通物質、或稱為可見物質都是由重子組成。

標準宇宙模型假設這個宇宙內還存在更大比例的不可見物質，像暗物質，就不在這份研究統計範圍之內。

沃普森說：「半個多世紀以來，科學家曾經嘗試用不同方法計算宇宙訊息的總量。但是這份論文裏，我採用了一種獨特的方法，把單個基本粒子裏面可以壓縮多少訊息增加考慮在內。」

被稱為「數字時代之父」的數學家香農（Claude Shannon）在1948年定義了一套量化訊息的方法。沃普森在他的基礎上拓展，認為可見物質的每個基礎粒子內含有1.509比特的訊息。

「這是第一次用這種辦法衡量宇宙內訊息的含量，提供了一個明確的預測數字。」沃普森說，「即使這不是百分之百準確，這個預測值為將來進行驗證實驗提供了大致的依據。」

沃普森還借用了著名的愛丁頓數（Eddington number） —— 認為可見宇宙內共有1080個質子。在此基礎上，沃普森用一個公式算出宇宙內基礎粒子的總量，並根據恆星、行星、星際介質內的溫度，調整這些物質內所含基礎粒子的數量。

最後，沃普森計算得出可見宇宙內訊息總量為6×1080比特。這相當於7.5×1059澤字節（ZB）。作為對比，2020年全世界產生的訊息總量為64.2澤字節。

這份研究10月19日發表於《美國物理聯合會研究進展》（AIP Advances）期刊。◇

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