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全球互联网信息总重量比最小的一粒沙子还要轻
华翼网新闻中心 news.chinesewings.com - 科学教育校园新闻) 2007-06-13
  世界正被“装进”一粒沙里情书、商业合同、度假照片、垃圾邮件、申请书、紧急通告、婚礼通告、电视节目、新闻报道、就业计划、家庭影片、通讯稿件、名人网页、家庭影片、各类秘闻、音乐、贺辞……人类生活的方方面面都编码成一串串的“1”和“0”。 (www.chinesewings.com)

  所有这些加在一起,重量仅相当于一颗可能存在的最小的沙砾——直径只有1英寸(1英寸约等于2.54厘米)的两千分之一。

  1803年,威廉·布莱克在他的名作《天真的预言》的开头写道:“从一粒沙看世界……”他当时肯定不知道,自己的话竟具有如此的预言性。

  【本报综合报道】信息有多重?众所周知,计算机使用一串串二进制的“1”和“0”表示所有种类的信息———电子邮件、文档、视频、网页,一切的一切。

  这些二进制数字不只是数学概念,同时也是客观存在的。它们具体表现为电路中的电压,人们也通过电压对它们进行操控。所以,每比特(计算机中最小的数据单位,1比特指单个二进制数值,即“0”“1”)的数据肯定都有质量,虽然轻得微不足道。这便启发我们提出这样的问题:平均每天通过互联网传播的数据加起来有多重呢?

  取决于传播途径

  要想弄清互联网的重量,关键就是要理解所有的信息通过互联网传播的主要途径。为方便网上传播,一条信息被分拆成一个个小数据包,大小从几十到上千字节(1字节由8比特组成)不等。

  重点不在于你电脑传出去怎样的电子(有线网络)或无线电波(无线网络),重要的是这些电子和电波所表述的“比特模式”(“0”或“1”的排列方式)是怎样的。直接从你电脑发出的电子或电波常常传不了很远———最多也就上百米———然后由另一台计算机接收,再接着转发。

  换句话说,沿互联网流动的物理目标并没有传播很远。从头传到尾的,也就是真正成为互联网重量的东西,其实是构成一个个数据包的比特模式。这种比特模式不断地从一台计算机的存储器转移到另一台计算机里,而信息就沿着网络传播了。

  所以,当一条信息在计算机存储器内被重新拼装完整时,如果我们能计算出与信息相关的比特的重量,那么就差不多能知道互联网的重量了。

  一封电邮有多重

  说到这里,我们还需要了解一些技术知识。在一台普通电脑的存储器里,由电容器来记住计算机接收到的比特是“1”还是“0”。作为芯片的一个组件,电容器能够容纳少量电荷。它充电后代表“1”,没充电就代表“0”。存储器的电容器非常小,每个电容器只需要4万个电子就能充满。这个量确实非常小———一个100瓦灯泡每秒钟大约通过5.7×1018电子。

  现在来看一封普通的电子邮件,它包含一段文字和一个文档附件,大小约为50K字节。因为1字节有8比特,而1K有1024字节,所以这封邮件包含了409600比特。并不是所有的比特都是“1”,要不然邮件的内容也太无趣了!平均大约有一半的比特是“1”,另一半是“0”,所以有204800个“1”的信息需要电容器来存储,于是总共需要大约80亿个电子。一个电子的重量为2×10-30磅,所以一封50K电邮的重量大约为1.6×10-20磅,大约相当于2100个铅原子的重量。

  信息“重量”几乎为零

  但这只是一封电邮。在互联网上流动的信息总量有多少?想找到这样一个数字不太容易,不过,我们最后从克利福德·霍利迪的著作《互联网发展2006》中找到了答案。霍利迪通过考察拨号调制解调器、DSL、光纤等终端用户连接的活动,对互联网的总体流量做了估计。霍利迪发现,75%的互联网流量源于文件共享,而59%的文件共享源于视频文件的交流。音乐文件共享源于视频文件的交流。音乐文件占文件共享流量的33%。我们最后发现,电子邮件仅占总流量的9%,而那个总流量就是……大得令人吃惊的40P字节,即40×1015字节———4后面跟着16个0。

  这个40P的数值拿过来,套用我们计算50K电邮时的公式,于是得到了总数1.3×10-8磅。在遭罪地写了这么多字之后,我们终于得出了结论:互联网的重量全部加起来大约只有1盎司(1盎司约等于28克)的五百万分之一。
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