Navigând în Quora, am văzut următoarea întrebare cu răspunsuri contradictorii.

Biții sunt reprezentați de anumite orientări ale câmpurilor magnetice care nu ar trebui să aibă niciun efect asupra masei gravitaționale.

Dar un alt răspuns îl contrazice:

Cel mai important, conținutul de informații mai mare se corelează cu o configurație mai energică și acest lucru este adevărat, indiferent de tipul specific de stocare. Acum, conform celei mai faimoase formule a lui Einstein, energia este echivalentă cu masa.

Care răspuns este corect?

7 Răspunsuri 7

Am scris o postare pe blog despre asta acum ceva timp. Răspunsul este da, dar cu o sumă mică pe care nu ați putea să o măsurați niciodată: ceva de genul $ 10 ^ \ text< g>$ (aproximativ) pentru un tipic

Această valoare provine din formula energiei potențiale a unei perechi de dipoli magnetici,

În postarea mea, estimez că un hard disk ar putea conține 10 $ $ $ total de electroni, împărțiți în domenii magnetice $ 10 ^ $ $, care sunt distanțate la aproximativ 0,1 $ \ \ mathrm $. Asta înseamnă că momentul magnetic al fiecăruia dintre aceste domenii este de $ 10 ^ \ mu_B $, $ \ mu_B = \ frac $ fiind magnetul Bohr. Dacă conectați acest lucru la formula de mai sus și înmulțiți cu 4 în ipoteza că fiecare domeniu magnetic interacționează cu cei mai apropiați 4 vecini, veți termina constatând că energia totală nu depășește 5 $ \ text< J>$, în funcție de valoarea $ \ cos \ theta $. Aceasta corespunde, prin $ E = mc ^ 2 $, unei mase echivalente de aproximativ $ 10 ^ \ text< g>$.

Desigur, toate aceste numere sunt estimări aproximative ale ordinii de mărime și există diverse alte efecte care contribuie cu biți mici la energie, dar orice corecții nu vor schimba acest lucru cu mai mult de câteva ordine de mărime într-un sens sau o alta. Având în vedere că masa echivalentă a energiei stocate în magneți este cu 17 ordine de mărime mai mică decât masa hard diskului în sine, este sigur să spunem că diferența este nedetectabilă.

De altfel, am încercat și calculul echivalent pentru memoria flash într-o altă postare de blog.

este

O întrebare foarte similară este cantitatea de energie (sau masă) necesară pentru a stoca o anumită cantitate de informații, indiferent de format. Fie că vă stocați informațiile cu o tensiune peste un captor de domeniu magnetic, pentru a evita corupția/erorile de citire, energia pentru a stoca un bit ar trebui să fie $$ E >> kT $$

În general, un minim bun este $ E = 6kT $. Adică 10 $ ^ \; \ mathrm $ la temperatura camerei sau 10 $ ^ \; \ mathrm = 10 ^ \; \ mathrm $ pentru o unitate de 1 TB.

Rețineți că acesta este un număr mult mai mic decât postarea lui David Zaslavsky. În general, stocarea și procesarea electronică utilizează mai multă energie sau putere decât limita termodinamică cu multe ordine de mărime.

Indiferent dacă hard diskul dvs. este „umplut” sau nu, acesta este formatat. Acesta este modul în care computerul dvs. poate spune cât de mare este unitatea, de exemplu. Deci, pentru a răspunde în mod corespunzător la întrebare, trebuie să ne dăm seama de statisticile numărului de domenii digitale într-o unitate proaspăt formatată și să o comparăm cu statisticile domeniilor într-unul cu date (probabil aleatorii) scrise pe acesta.

O unitate de hard disk proaspăt formatată din fabrică are zerouri stocate în sectoarele sale. Vedeți interesantul articol Wikipedia despre formatare, în special această intrare. Dacă doriți să ștergeți datele de pe un hard disk, nu este suficient să le „ștergeți”. De asemenea, trebuie să scrieți zero peste el, astfel încât toate acele domenii digitale să rămână blocate înapoi la situația lor nou formatată. Aceste zero nu înseamnă că nu există modificări ale domeniului magnetic. În schimb, înseamnă că modificările domeniului se află într-un anumit model care codifică „0” spre deosebire de „1”.

Codificarea pentru hard disk-uri este de obicei o schemă de „lungime de rulare limitată (RLL)”. Prin „lungime de rulare” se înțelege numărul de domenii consecutive care sunt orientate în aceeași direcție. Limita este de a împiedica acest număr să fie prea mare, deoarece acest lucru ar permite cititorului de hard disk să se sincronizeze cu datele. Wikipedia susține că unele medii sunt, de asemenea, echilibrate DC cu „unele tipuri de medii de înregistrare”, adică există la fel de multe domenii orientate într-un fel ca celălalt. Nu am văzut acest lucru în mediile înregistrate, dar acest lucru este obișnuit la lucruri precum Ethernet rapid (chip-urile PHY îl folosesc) sau standardele video digitale, cum ar fi HDMI, care utilizează TMDS.

Deci postarea acceptată de David Zaslavsky este incorectă. Cu toate acestea, fizica acestuia este corectă și așa că am votat +1 pentru asta. Dar acest răspuns dă „restul poveștii”; viața nu este atât de simplă pe cât pare uneori.