وزن اینترنت در تمام جهان چقدر است؟

وزن اینترنت بیشتر از یک سیب ‌زمینی، یک توت‌فرنگی یا چیز بسیار کوچکتری نیست. در ادامه این موضوع را از نظر علمی بررسی می‌کنیم.

اینترنت عظیم است؛ اما آیا واقعا جرم دارد؟ البته که مزارع بزرگ، سرورها و کیلومترها کابل‌های فیبر نوری جرم دارند؛ اما منظور ما زیرساخت‌های اینترنت نیست. خود اینترنت را می‌گوییم. منظور ما اطلاعات، داده‌ها و سایبرنتیک است.

از آنجا که ذخیره و انتقال داده‌ها در فضای سایبری به انرژی نیاز دارد (و طبق نظریه انیشتین، انرژی جرم دارد) پس در تئوری باید بتوانیم وزن اینترنت را محاسبه کنیم.

می‌توانیم وزن اینترنت را محاسبه کنیم؟

در روزهای نوجوانی وب و سال ۲۰۰۶، یک فیزیکدان از هاروارد به نام راسل سیتز تلاش کرد این کار را انجام دهد. نتیجه‌اش چه بود؟ اگر جرم انرژی تامین ‌کننده سرورها را در نظر بگیریم، وزن اینترنت تقریبا ۵۰ گرم خواهد بود (معادل وزن چند عدد توت ‌فرنگی). مردم هنوز هم از این مقایسه سیتز استفاده می‌کنند. ما تمام زندگی‌مان را روی چیزی تلف می‌کنیم که می‌توانیم در یک لقمه قورت بدهیم!

اما از سال ۲۰۰۶ تا امروز اتفاقات زیادی افتاده است که اینستاگرام، آیفون‌ و موج هوش مصنوعی فقط چند نمونه از آن هستند. با منطق سیتز، وزن اینترنت اکنون به اندازه یک سیب ‌زمینی شده است.

همچنین در همان دوره‌ای که سیتز محاسبات خود را انجام داد، مجله Discover روش متفاوتی پیشنهاد کرد. اطلاعات در اینترنت به ‌صورت بیت نوشته می‌شود. پس اگر وزن الکترون‌های مورد نیاز برای رمزگذاری این بیت‌ها را در نظر بگیریم چطور؟ بر اساس ترافیک اینترنت (که در آن زمان حدود ۴۰ پتابایت تخمین زده بودند) Discover وزن اینترنت را کسری بسیار کوچک (پنج میلیونیوم) از یک گرم محاسبه کرد. این رقم یعنی چیزی در حد چند قطره آب توت ‌فرنگی.

برخی دانشمندان فکر کردند که وقت آن رسیده تا خودشان این موضوع را بررسی کنند.

اولین روش: محاسبه وزن اینترنت بر اساس انرژی سرورها

کریستوفر وایت، رئیس آزمایشگاه‌های NEC آمریکا و یکی از محققان باتجربه Bell Labs می‌گوید:

دنیل وایتسون، فیزیکدان ذرات در دانشگاه کالیفرنیا، ایرواین و مجری پادکست Daniel and Kelly’s Extraordinary Universe، می‌گوید که این روش بیش از حد راحت است و فقط برای رسیدن به «واحدهای دلخواه» طراحی شده. مانند این فرض که می‌توان قیمت یک دونات را با تقسیم کل تعداد دونات‌های جهان بر تولید ناخالص داخلی جهان محاسبه کرد.

این عدد مسخره است

بله، این روش می‌تواند یک عدد به ما بدهد که نشان دهد چند دونات به ازای هر دلار وجود دارد، اما وایتسون می‌گوید که این عدد درست نیست، حتی نزدیک هم نیست.

محاسبات مجله Discover هم به نظر ما کمی نادرست می‌رسید. این روش بیشتر به انتقال اینترنت مربوط می‌شود تا خود اینترنت.

همچنین فرض می‌کند که مقدار مشخصی از الکترون‌ها برای رمزگذاری اطلاعات لازم است. از طرفی در واقعیت، این تعداد به‌ شدت متغیر است و به نوع خاصی از تراشه‌ها و مدارهای مورد استفاده بستگی دارد.

وایت روش سوم محاسبه وزن اینترنت را پیشنهاد کرد

چه می‌شود اگر فرض کنیم تمام داده‌های ذخیره‌ شده در اینترنت (در صدها میلیون سرور در سراسر جهان) در یک مکان قرار دارند؟ برای رمزگذاری آن داده‌ها به چه مقدار انرژی نیاز داریم و این انرژی چقدر وزن خواهد داشت؟

در سال ۲۰۱۸، International Data Corporation تخمین زد که تا سال ۲۰۲۵ حجم اطلاعات در دنیا به ۱۷۵ زتابایت خواهد رسید، 1.65x 10²⁴ بیت. (۱ زتابایت = 1024⁷ بایت و ۱ بایت = ۸ بیت.)

وایت پیشنهاد کرد که این تعداد بیت را در مقدار ریاضی k_BT ln2 قرار دهند. اگر کنجکاو هستید باید بگوییم که حداقل انرژی لازم برای بازنشانی یک بیت را نشان می‌دهد. دمای محیط در این محاسبه نقش دارد؛ زیرا ذخیره ‌سازی داده‌ها در دمای پایین‌تر آسان‌تر است. به این معنی که اینترنت در فضا سبک‌تر از اینترنت در مثلا توسان، آریزونا است.

حالا می‌توانیم این مقدار انرژی را بگیریم و با استفاده از  E = mc² جرم کل اینترنت را محاسبه کنیم.

در دمای اتاق، کل وزن اینترنت برابر است با:

(1.65 x 10²⁴) x (2.9×10^–21)/c², or 5.32 x 10^–14

یعنی ۵۳ کوادریلیونیوم از یک گرم!

این رقم معادل چیست؟

که این رقم خیلی هیجان‌انگیز نیست. حتی اگر اینترنت تقریبا هیچ جرم فیزیکی نداشته باشد، همچنان برای میلیاردها انسانی که هر روز زیر بار آن قرار دارند، سنگین به نظر می‌رسد.

وایت که قبلا هم محاسبات فلسفی مشابهی انجام داده، توضیح می‌دهد که در واقع اینترنت آن‌قدر پیچیده است که عملا غیر قابل شناخت شده؛ اما چرا برای محاسبه وزن آن تلاش نکنیم؟

در سال‌های اخیر، دانشمندان ایده ذخیره داده‌ها را در بلوک‌های سازنده طبیعت یا DNA مطرح کرده‌اند. پس اگر بخواهیم اینترنت را از این منظر وزن کنیم چه می‌شود؟

برآوردهای فعلی نشان می‌دهند که ۱ گرم DNA می‌تواند ۲۱۵ پتابایت اطلاعات را رمزگذاری کند.

با در نظر گرفتن اینکه حجم اینترنت 175×1024⁷ است، وزن معادل آن در DNA برابر است با ۹۶۰,۹۴۷ گرم.

یعنی:

• ۱۰.۶ مرد آمریکایی بالغ
• یک ‌سوم یک سایبرتراک
• ۶۴,۰۰۰ عدد توت‌ فرنگی