Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! Мы все привыкли считать, что информация - это что-то цифровое и невесомое... В плане, сама информация. Это логично и понятно, что диски и компьютеры, сервера, их системы охлаждения и обслуживающий персонал в лице кожаных мешков имеют свою массу, но информация... Она же явно не невесомая?
Ее обычно измеряют в байтах, фраза типа "у меня SSD на 8 терабайт" означает, что SSD этого хвастуна может вместить ~8.8 триллионов байт, или около 70 триллионов бит, но...
Что такое этот ваш бит?
Попробую упростить максимально просто. Сам по себе бит - это единица информации, но она берется не из воздуха. В любом накопителе, не важно, SSD это или HDD присутствуют ячейки памяти, и ячейки эти могут иметь всего два состояния: либо "0", либо "1".
Как нетрудно догадаться, изначально все ячейки - это ноль, но вот вы включили компьютер (предположим, что там нет ОС, но мы все равно можем записать информацию на абсолютно пустой накопитель), и что происходит в этот момент?
Так как мы записываем какую-то определенную информацию, которая закодирована в определенной кодировке, компьютер, собственно, начинает ее кодировать, переводя, скажем, буквы, в двоичный код. Например, фраза "привет, я мишаня" на языке компьютера звучит примерно как...
11010000 10111111 11010001 10000000 11010000 10111000 11010000 10110010 11010000 10110101 11010001 10000010 00101100 00100000 11010001 10001111 00100000 11010000 10111100 11010000 10111000 11010001 10001000 11010000 10110000 11010000 10111101 11010001 10001111
Пробелов, разумеется, там нет. Кодировка UTF-8
То есть компьютер понимает мой текст как набор нулей и единиц в особом порядке. Теперь предположим, нам надо сохранить эту фразу на жесткий диск. Мы это делаем, и в это самое время контроллер HDD (или SSD) записывает, куда конкретно он сейчас закинет эту информацию.
Далее в ячейки заносится тот код, который мы написали, то есть как последовательность нулей и единиц. И вот бит - это конкретный ноль или единица. Проще всего объяснить это на примере лампочки: если она горит, то это единица, если не горит - это ноль. Если лампочек несколько, то включая определенные лампы можно передавать какие-то сигналы.
Биты складываются в байты (8 бит), затем в килобайты (1024 байт), в мегабайты (1024 килобайт), ну и так далее.
Это нам тут зачем вообще?
Если ты, мой друг, веришь в магию, то оно тебе вообще без надобности, если же живешь в нашем суровом и холодном мире, то понимаешь - просто так тут ничего не происходит. И информация на накопителе тоже появляется не при помощи магии, а при помощи суровой тети Физики.
Как я уже говорил, бит - это либо ноль, либо единица. Как нам их разделить? Самое простое решение - часть ячеек чем-то заполнить, а часть оставить пустыми, затем, если считывать эти ячейки последовательно, можно будет точно определять, какая из них пустая, а какая - нет.
Ну и естественно, ничего лучше электрона на роль такого "ячейконаполнителя" не было. Он маленький, несет заряд, и вообще нормальный парень. Мы загоняем несколько таких парней в ячейку памяти, где нам надо получить единицу, там где надо ноль - соответственно, не загоняем. Вот и получаем вполне себе рабочее хранилище.
Попробуй измерить хобот комара
И несмотря на то, что электрон так-то маленький, он все равно сколько-то да весит. Если конкретно, то 9,1·10 –28 грамм. Это 0,0...(тут 27 нулей)...9,1 грамм, или примерно как вес моего мозга. Это кажется ничтожно мало, но ведь мы должны учитывать пару вещей:
- В одном бите - не один электрон, а сразу пачка. Сколько конкретно - не знаю, слышал цифры в 40000 электронов - от них и буду отталкиваться;
- Релятивистскую механику мы тут рассматривать не будем, так как нам надо посчитать массу условно-неподвижной информации во всем интернете. Иными словами, мои цифры - это буквально масса самих электронов, но только примерные и не совсем корректные, вес (не масса) считается уже как-то очень сложно;
- Мы НЕ учитываем оборудование. Серверы и накопители тоже имеют вес, и мы его тупо не будем учитывать, нас интересует вес исключительно самой информации, но никак не ее носителей.
И вот теперь погнали!
Считаем, сколько весит интернет
Мы знаем, что в одной ячейке около 40000 электронов, НО информация - это не сплошные единицы, а последовательность нулей и единиц, то есть бит может быть как в состоянии "0", так и в состоянии "1". Для простоты расчетов будем считать, что нулей и единиц 50/50.
Также нам нужно знать, сколько данных в интернете. Тут никакой точности быть не может только по одной причине... Никто и не пытался посчитать. Эксперты в 2015 году (причем какие-то неназванные) заявляли о 487 экзабайтах, но это в 2015 году. В 2021 было около 2.2 зеттабайт (это ~2300 эксабайт)... И вот тут я хочу сделать оговорку еще раз - опять же, для простоты понимания я в этой статье приравниваю 1 к 1000, но это не совсем так. В 1 гигабайте 1024 мегабайта, в 1 мегабайте - 1024 килобайта, соответственно, в 1 зетабайте - 1024 эксабайта. Я же буду приравнивать к 1000, просто потому что это проще. Точность тут не так важна, поскольку никто точно не может сказать, сколько информации в интернете, только примерные оценки.
В общем, в 2023 году должно быть что-то около 60-100 зеттабайт (ага, совсем небольшая погрешность), возьмем среднее - 80 зеттабайт. Сначала выясним, сколько это в битах (7,56*10^23), затем умножим на число электронов в ячейках, то есть на 40000 (3,024 × 10^28), и уже это число умножим на массу одного электрона. Получаем результат в 27 грамм.
Надо сказать, что он не особо верный...
До меня всей этой хренью очень важными и действительно нужными исследованиями занимался Калифорнийский Университет в Беркли (надо сказать, что не только он, но и другие ученые), и у них получилось что-то около 50 грамм. Я допускаю, что мог что-то не учесть, опять же - данные по объему информации в сети везде разные, и ты еще попробуй точно отсчитать 27 знаков после запятой, когда считаешь все это в калькуляторе.
Я несколько раз делал расчеты с нуля, и каждый раз получал разный результат - 27, 33, 50, 55 грамм, в любом случае, хотя бы порядком не ошибся - уже хорошо. Ну и раз уж за меня посчитали, то и ответ я дам не свой - масса покоя всех электронов, которые задействованы в хранении информации в интернете - 50 грамм.
Да, вот такой прикол. Информация тоже имеет вес, но настолько малый, что мы это никак не ощутим. Но теоретически, даже если вы просто зальете на флешку пару видосиков - флешка эта физически станет немного тяжелее, такие дела.
Если было полезно или интересно - не забудь поставить лайк и подписаться на канал. Не просто же так я сейчас писал все это в 3:34, ведь так...)
Подпишись на телеграм (там IT-новости), Ютуб (там иногда выходят прикольные видео), и группу ВК (там пока ничего нет, но это только пока).
А если хочешь помочь мне с развитием канала - буду благодарен за каждый репост! Спасибо!
