每日科普|信息从哪里来,它和能量怎样互换

美国天文学家曾利用北双子座望远镜的档案数据,发现了迄今已知最重的超大质量黑洞对,两者的“体重”为280亿倍太阳质量。相关论文在《天体物理杂志》上发表。美国麻省理工学院日前报道,天文学家发现18个黑洞正在吞噬附近的恒星,这些发现使得已知的近宇宙潮汐破坏事件数量翻了一番。信息进入黑洞后,是否依然守恒、抑或消失,又涉及信息与能量之间的关系,那就让我们进一步探讨信息从哪里来,它和能量是怎样互换的。

信息并非凭空产生,而是源于自然界和人类活动。在自然界中,许多过程都包含着信息的产生和传输,比如生物体内的化学信号、动物之间的声音交流、星际空间中的射电信号等。人类活动也是信息的重要来源,无论书写、语言交流、艺术创作,还是科学研究,都产生了大量的信息。

人类还通过技术手段创造和产生信息,从最早的文字、纸张,到现代的互联网、通信技术,创造了各种工具和平台,用于存储、传输和处理信息。信息的产生与技术的发展密不可分,科学家和工程师们不断创新,推动着信息技术的进步,使得信息的产生和利用变得更加高效和便捷。

从来源可以看出,信息不同于物质,而是对事物状态、属性、关系的描述或表达,可凭借文字、图像、声音等形式存在。当你用微信与亲友聊天,相互发送文字、图片、小视频以及文件时,这就是信息载体。它们通过电信号在你与亲友的微信之间传输,改变了你对某个主题的认知或了解。

而能量则是宇宙中的基本物理量,以多种形式存在,包括热能、电能、光能等。

信息和能量是两种不同的物理量,但它们之间存在着密切的关系,可以相互转化和影响。在物理学中,有一条基本原理是能量守恒定律,即能量在封闭系统内是不会减少或增加的。那么,信息与能量之间是否也存在类似的关系呢?

信息的传输和处理确实需要能量的支持。发送电子邮件需要电能来驱动计算机和网络设备,接收手机信号需要消耗电池中的能量,而在信息的传输过程中也会伴随着能量的损耗,比如信号在传输过程中受到干扰导致信息丢失或错误。因此,信息的产生和传输往往需要能量的输入和消耗。

信息也可以被视为一种形式的能量。在量子物理中,信息被认为是一种重要的物理量,它与能量、动量等物理量具有等价的地位。黑洞信息丢失问题就涉及信息与能量之间的关系。一些理论认为,当物质进入黑洞后,其信息会永久丢失,这可能与能量的特殊性质有关。

随着科技的发展,人类对星际移民的探讨越来越多,而能量和信息成为其中的关键因素。让我们打开脑洞,想象一下未来人类在面临移居距地球1000光年的宜居星球这样的挑战时,我们不得不思考解决这些问题的可能方案。在探索这个问题过程中,我们将深入探讨信息的本质以及信息与能量之间的关系,这将有助于我们更好地理解人类星际移民的可能方式。

信息从宇宙的起源开始就存在着,它是宇宙演化的基础和动力之一。信息的产生和传输是一个复杂而精密的过程,它涉及物理、数学、工程等多个领域的知识。随着科学技术的不断进步,我们相信对信息与能量之间关系的探索将会有更深入的认识,为人类社会的发展和进步带来新的机遇和挑战。

(作者系科幻作家)

原标题:每日科普|信息从哪里来,它和能量怎样互换