E=MC2,那么能量E与信息 I 之比是什么?
张学文,2020 06 18
联系着我的前面博客 ?mod=space&uid=2024&do=blog&id=1238144 对爱因斯坦的质能公式的扩大问题的思考,这里补一些似乎有关的闲话
上世纪初随着放射性物质的发现以及原子弹的出现,这都联系着爱因斯坦的关于质量M可以变成为能量E的公式E=MC2。
但是,近50年来,通讯与计算机的爆炸式发展,更深刻地推进了人类社会的进步。今天人类有天上的通讯卫星组网,地面上几乎是每人一部手机。这一切使得我们的计算成本,数据处理成本,通讯成本下降了很多倍。可以说我们的投资不大,可社会进步几乎惊人!
这到底是怎么回事,这里的核心对象是什么?为什么物理学没有及早提示我们这个新的飞跃?
我认为这里的核心点是人类在处理信息方面的飞跃进步。
是的,过去的梦是用机器代替人干活。机器的能力何在?一个核心点是它的能量以大再大。拖拉机,汽车,轮船,飞机,火车等等机器的共同指标是马力,即这个机器单位时间输出的能量(功率)。
可近50年的电报,收音机,电视机,电脑,宽带,手机的核心指标已经不是它有多大的功率,而是它处理信息的能力,既单位时间的运算能力,单位时间传输的信息有多少(波特)。
于是我们从追求大能量,变成了追求信息处理,传送的高速度。
即我们关心点从焦耳变成了比特。从马力变成了波特。
于是信息量(比特)取代了与能量(焦耳)差不多的地位。
在这里我们看到了信息量有资格与能量作对比。
于是一个含糊又可能基础的问题是
多少信息对应多少能量
多少比特对应多少尔格
从比值有个极限值?
把这个问题与爱因斯坦的质量可以变成为能量的公式联合起来考虑,也可能是有益的。