Over pak ‘m beet 150 jaar zijn er op aarde net zoveel bits als atomen te vinden.

Digitale informatie wordt soms ook wel als de vijfde staat van materie gezien, naast vloeistof, vast, gas en plasma. En als we niet opletten, bestaat onze wereld straks voor het grootste deel uit digitale informatie. Daar waarschuwen onderzoekers in een nieuwe studie voor. “De groei van digitale informatie lijkt echt niet te stoppen,” aldus onderzoeker Melvin Vopson.

Atomen en bits
Atomen zijn de bouwstenen van de wereld. Alles om ons heen is gebaseerd op dat ene chemische proces waarbij twee atomen zich binden en materie vormen. Maar vandaag de dag produceren we met z’n allen enorm veel digitale informatie, ofwel bits (zie kader). Op dit moment zetten we in razend tempo fysieke atomen om in bits. En als dat zo doorgaat, zullen we uiteindelijk in een onzichtbare ‘digitale informatiecrisis’ belanden.


Meer over bits
Iedereen maakt dagelijks gebruik van een laptop, tablet, smartphone of een ander computersysteem. Al deze systemen werken op bits (een samenvoeging van Binary digIT). Deze drukken op basis van een binair talstelsel de kleinste vorm van informatie van een computer uit. Dit betekent dat er twee verschillende waarden mogelijk zijn, die meestal voorgesteld worden als de waarden 1 en 0. Hiermee kan je alle informatie uitdrukken.

Volgens de onderzoekers zullen we een punt bereiken waarop het aantal digitale bits het aantal atomen op aarde overtreft. Het betekent dat we dan een wereld hebben gecreëerd die gedomineerd wordt door digitale bits en computercodes. Onze leefwereld vindt dan grotendeels virtueel plaats. En hoewel dit nogal onheilspellend klinkt, is het volgens onderzoekers slechts een kwestie van tijd. “We veranderen letterlijk de planeet beetje bij beetje,” betoogt Vopson. “Het is een onzichtbare crisis.”

Gegevens
Eigenlijk hebben we dit het laatste decennia al zien gebeuren. 90 procent van de huidige gegevens in de wereld is namelijk in de afgelopen tien jaar geproduceerd. “In sommige opzichten heeft de huidige pandemie dit proces versneld,” zegt Vopson. “Er wordt momenteel meer digitale inhoud gebruikt en gecreëerd dan ooit tevoren.”

Energie
Het probleem is dat de productie van al die informatie enorm veel energie vergt. Op dit moment gebruiken we veel hulpbronnen zoals steenkool, olie, aardgas, koper, silicium en aluminium om immense computerboerderijen van stroom te voorzien en de digitale informatie te verwerken.


Toekomstbeeld
Maar dat is nog niet eens het enige probleem. Gaan we in dit huidige tempo door, dan betekent dit dat er over pak ‘m beet 150 jaar op aarde net zoveel bits als atomen te vinden zijn. En tegen 2245 zou het totale gewicht van al die digitale informatie gelijk kunnen zijn aan de helft van het gewicht van de aarde.

Tegen 2245 zou de helft van de massa van de aarde zijn omgezet in digitale informatiemassa.
Afbeelding: Melvin Vopson

Of we op dit moment ook daadwerkelijk op dit voorspelde rampscenario afstevenen, is nog helemaal de vraag. Want hoewel Vopson vorig jaar in een studie suggereerde dat informatie net als andere materie tussen toestanden van massa en energie beweegt, is dit principe nog niet onomstotelijk bewezen. De onderzoeker baseert zijn theorie op de massa-energierelatie in Einsteins algemene relativiteitstheorie, het werk van Rolf Landauer, die de wetten van de thermodynamica op informatie toepaste en het werk van Claude Shannon, de uitvinder van de digitale bit.

Er zitten dus nog wel wat mitsen en maren aan de theorie. Al is het wel een fascinerende manier van denken. “De theorie bouwt voort op eerdere concepten en opent een enorm scala aan nieuwe fysica, vooral in de kosmologie,” zo stelt Vopson. “Als je informatie toevoegt aan bestaande natuurkundige theorieën, vormt dat bijna een extra dimensie aan alles in de natuurkunde.”