據英國《每日郵報》報道,一位數學家最近根據單個電子的重量和因特網電子的數量,計算出整個因特網重量僅等同于一顆草莓。 該數學家如此計算:整個互聯網的用電量相當于400億瓦特左右,根據愛因斯坦的能量守恒定律及公式,換算成質
河南食品網訊: ? 據英國《每日郵報》報道,一位數學家最近根據單個電子的重量和因特網電子的數量,計算出整個因特網重量僅等同于一顆草莓。
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該數學家如此計算:整個互聯網的用電量相當于400億瓦特左右,根據愛因斯坦的能量守恒定律及公式,換算成質量的話大概是50克。
然而,信息真的可以計算重量嗎?
首先,如果按照質能方程計算,50克的質量等價的能量為4500萬億焦耳。如果供電的功率為400億瓦,大概需要31個小時的電量。而互聯網從上世紀80年代末就已經開始了,網絡設備至今已經運行了30多年。當然初期的規模和現在不可同日而語,但也絕非30多個小時電量所能代表計算的。
其次,愛因斯坦方程成立的前提是質能轉換,質量和能量總體是守恒的。也就是說功率為400億瓦特的電能輸入到服務器需要全部轉化為質量才行。而實際大部分能量是以熱能散失掉了。
再次,在計算機系統中存儲的信息為二進制“0,1”編碼,而存儲介質主要是CMOS(互補金屬氧化物半導體)結構。無論是存儲信息“0”還是存儲信息“1”,高低電平僅僅是表示晶體管的導通狀態,mosfet(金氧半場效晶體管)的結構都沒有發生變化,并不存在能量或者質量變化的情況。即使mosfet的輸入為有源的電平,有源源不斷的能量流入半導體器件;但從其結構來看,并不存在輸入到輸出的直接電流,這就是常說的半導體靜態功耗等于“零”(很小)。
如果給電腦存儲一本電子書,那么電腦會不會增加能量?答案是不會的。
因為無論計算機存儲是“0”還是存儲“1”,對電路的結構都是一樣的,都沒有能量消耗。那么為什么存儲信息還需要電這一能量呢?原因是信息的改變需要能量。
半導體電路中,無論信息從“0”翻轉到“1”,還是從“1”翻轉到“0”,都等效為對電容的充放電。在充放電過程中,有電流流過。而在經過電路中的電阻時,電能消耗掉了。消耗的形式都是轉化為熱能,這也就是為什么芯片會有很高的溫度,動輒需要散熱片的原因。
可見,信息是沒有能量和質量的,但信息的轉換需要能量,轉換的能量最終以熱能的形式散發掉了,并不會給電子產品的固件帶來質量上的變化。
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