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資訊似乎是一個抽象的概念，算不上是實物，能用斤兩計算嗎？。Photo by Pixabay
資訊，像一個抽象的概念，算不上是實物，怎麼能用斤兩計算？資訊也可以說有重量，那是儲存資訊的媒體重量，紙張、硬碟、手機、雲端，但不具任何意義。資訊科系的同學多知道 Claude Shannon 這個人，是他提出 0 與 1 的位元 (bit) 的概念，奠定了資訊的理論基礎，使得電腦與通訊進入數位階段，建構了我們現在的生活環境。
後來又有科學家把資訊與熱力學連在一起，說熱能與資訊可以互相轉換，於是資訊似乎就成了實體，那是不是就該有重量了？英國樸茨茅斯大學物理學家 Melvin M. Vopson，在去年發表了「質量、能量、資訊的共價」(mass-energy-information equivalence) 理論，說位元的確有質量 (Mass)，但非常的小，舉例來說，目前地球一年所製造資訊的質量，也僅不過一個大腸桿菌那麼重，幾乎可以不計。
附帶說明一下「質量」與「重量」，在普通的描述上，這兩個「量」常被互通，但在物理學上，是兩個不同的概念。質量是描述物體慣性的性質，不受外力保持的狀態；重量是指一定質量物體，在引力場中所受的力，例如同樣東西在地球與月球上的重量不同，因為所受的重力不同，但本身的質量則不變。為了便於解說，以下都用「質量」、不用「重量」。
資訊的質量既然小到微不足道，要製造質量 1 公斤的資訊，恐怕要很長很長的時間。但資訊每年增加的比率提高，質量也就快速增加。根據 IBM 的估計，地球上現在每天製造了 2x1019（2 乘上 10 後面加 19 個 0）位元的資訊，即每年製造 7.3x1021 位元的資訊。以每年 1% 的保守成長，3150 年才能累積質量 1 公斤重的資訊。
但如果每年以 20% 的成長增加，188 年就能累積質量 1 公斤的資訊，350 年就超過地球上所有原子的數量，而製造這些資訊所需要的能量，就會超過今天地球上所有的能源，而 500 年後，資訊質量的累積，更會超過地球質量的一半。如果每年以 50% 的成長，50 年就能累積 1 公斤的質量，225 年就累積到半個地球的質量，也就是到了 2245 年，地球的一半質量是資訊的位元。
果真有這麼一天，資訊的質量等於地球質量的一半，會是什麼概念？難道地球的質量增加到一倍半？當然不是，地球的質量不會隨時間改變，資訊所增加的質量，是因為技術的進展，把地球上原有的一般物質，「反轉」成資訊的位元。這種質量與資訊的互換，會把地球形成一個巨大的超級電腦，我們現在也僅能想像，那時候的世界會在電腦編碼控制之下，模擬的運作。
製造資訊需要的能量，與資訊的成長速度成正比，如果資訊以每年 1% 成長，則 1060 年以後就會用到地球所有的能源，但如果每年成長 20%、以及 50%，那 285 年、以及 130 年以後，地球上的能源就會全數用作製造資訊。這僅是理想的估算，資訊的發展速度，會受到製造方法的效率、以及能源充足的限制，與理想或有一段距離。
無論資訊成長的有多快，資訊的質量會相對增加，分布於各種數位裝備與設施。Vopson 教授說，質量與能量的互換，由愛因斯坦的特別相對論證實，能量與資訊的互換，也由熱力學證實，他的「質量、能量、資訊」的轉換，雖然還需要進一步核對，也終會證實。所以他說訊資與一般物質沒有什麼區別，是物質的固體、液體、氣體、等離子體 (Plasma) 以外的第五種型態。
資訊有多重？Vopson 教授日前為文，指出資訊的快速發展，地球上原有物資的質量逐漸反轉為資訊的質量，一旦造成"奇點"(Singularity)，讓我們無可返回，加上原有的氣候變化、環境、人口、能源等挑戰，把地球陷入一個「資訊災難」。
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