金山人语／资讯有多重？

资讯，像一个抽象的概念，算不上是实物，怎么能用斤两计算？资讯也可以说有重量，那是储存资讯的媒体重量，纸张、硬碟、手机、云端，但不具任何意义。资讯科系的同学多知道Claude Shannon这个人，是他提出0与1的位元(bit)的概念，奠定了资讯的理论基础，使得电脑与通讯进入数位阶段，建构了我们现在的生活环境。

后来又有科学家把资讯与热力学连在一起，说热能与资讯可以互相转换，于是资讯似乎就成了实体，那是不是就该有重量了？英国朴茨茅斯大学物理学家Melvin M. Vopson，在去年发表了「质量、能量、资讯的共价」(mass-energy-information equivalence)理论，说位元的确有质量(Mass)，但非常的小，举例来说，目前地球一年所制造资讯的质量，也仅不过一个大肠桿菌那么重，几乎可以不计。

附带说明一下「质量」与「重量」，在普通的描述上，这两个「量」常被互通，但在物理学上，是两个不同的概念。质量是描述物体惯性的性质，不受外力保持的状态；重量是指一定质量物体，在引力场中所受的力，例如同样东西在地球与月球上的重量不同，因为所受的重力不同，但本身的质量则不变。为了便于解说，以下都用「质量」、不用「重量」。

资讯的质量既然小到微不足道，要制造质量1公斤的资讯，恐怕要很长很长的时间。但资讯每年增加的比率提高，质量也就快速增加。根据IBM的估计，地球上现在每天制造了2x1019（2乘上10后面加19个0）位元的资讯，即每年制造7.3x1021位元的资讯。以每年1%的保守成长，3150年才能累积质量1公斤的资讯。

但如果每年以20%的成长增加，188年就能累积质量1公斤的资讯，350年就超过地球上所有原子的数量，而制造这些资讯所需要的能量，就会超过今天地球上所有的能源，而500年后，资讯质量的累积，更会超过地球质量的一半。如果每年以50%的成长，50年就能累积1公斤的质量，225年就累积到半个地球的质量，也就是到了2245年，地球的一半质量是资讯的位元。

果真有这么一天，资讯的质量等于地球质量的一半，会是什么概念？难道地球的质量增加到一倍半？当然不是，地球的质量不会随时间改变，资讯所增加的质量，是因为技术的进展，把地球上原有的一般物质，「反转」成资讯的位元。这种质量与资讯的互换，会把地球形成一个巨大的超级电脑，我们现在也仅能想像，那时候的世界会在电脑编码控制之下，模拟的运作。

制造资讯需要的能量，与资讯的成长速度成正比，如果资讯以每年1%成长，则1060年以后就会用到地球所有的能源，但如果每年成长20%、以及50%，那285年、以及130年以后，地球上的能源就会全数用作制造资讯。这仅是理想的估算，资讯的发展速度，会受到制造方法的效率、以及能源充足的限制，与理想或有一段距离。

无论资讯成长的有多快，资讯的质量会相对增加，分布于各种数位装备与设施。Vopson教授说质量与能量的互换，由爱因斯坦的特别相对论证实，能量与资讯的互换，也由热力学证实，他的「质量、能量、资讯」的转换，虽然还需要进一步核对，也终会证实。所以他说讯资与一般物质没有什么区别，是物质的固体、液体、气体、等离子体(Plasma)以外的第五种型态。

资讯有多重？Vopson教授日前为文，指出资讯的快速发展，地球上原有物资的质量逐渐反转为资讯的质量，一旦造成「奇点」(Singularity)，让我们无可返回，加上原有的气候变化、环境、人口、能源等挑战，把地球陷入一个「资讯灾难」。