Жесткий диск – это ключевой компонент компьютера, на котором хранятся данные и, не смотря на широкое распространение SSD, для хранения большого количества данных, до сих пор выгоднее использовать именно жесткие диски. Один из интересных вопросов, связанных с микромиром, заключается в том, меняется ли масса жесткого диска после стирания всей информации? Давайте разберемся в этом вопросе вместе.
Вначале стоит отметить, что масса жесткого диска по-видимому останется неизменной как для пустого, так и для полностью заполненного информацией диска. Для объяснения этого факта обратимся к принципу Ландауэра (Landauer's principle) из Теории Информации. Согласно этому принципу, минимальное количество энергии для стирания одного бита информации определяется из формулы: E ≥ kT⋅ln(2), где k — постоянная Больцмана, а Т — температура радиатора.
Применим принцип Ландауэра для стирания информации с жесткого диска емкостью 100 Гб при температуре 20 °C (293,15 K). В этом случае предел Ландауэра составит E ≥ 2.8×10⁻²¹ Дж на стираемый бит. Таким образом, для полного стирания информации с диска объемом 100 Гб будет затрачено минимум 2.2×10⁻⁹ Дж, что, согласно эквивалентности массы-энергии (E = mc²), соответствует массе 2.4×10⁻²³ г для полностью заполненного диска.
Эта энергия запасена в выстроенности магнитных доменов на диске при записи. Ровно столько же энергии тратится для "размагничивания" доменов при стирании. Стоит отметить, что стертая информация соответствует не случайной выстроенности доменов, а вполне определенной выстроенности, заложенной изначально при форматировании диска.
Вывод: в обоих случаях (запись или стирание) в диске заключена одна и та же энергия (информация) и масса диска, по-видимому, остается неизменной. Таким образом, ответ на вопрос о том, меняется ли масса жесткого диска при стирании информации, отрицателен – масса диска остается неизменной как для пустого, так и для полностью заполненного информацией диска.
В заключение стоит отметить, что мир физики и теории информации таит в себе множество интересных и удивительных открытий. Изучение принципов, лежащих в основе хранения и обработки информации, может пролить свет на множество аспектов современной науки, технологий и повседневной жизни. Вопрос о массе жесткого диска при стирании информации является лишь одним из многих примеров, подтверждающих бесконечные возможности научных исследований и поиска ответов на сложные вопросы.
Ставьте палец вверх и подписывайтесь на канал, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!