Wie viel wiegt das Internet? Wie das Datenvolumen zunimmt

Gab es Studien zu diesem Thema?

Zumindest gibt es mehrere Möglichkeiten, die Masse des Internets zu berechnen

Wissenschaftler unterscheiden sich in ihren Methoden.

Die erste Methode zur Berechnung der Masse des Netzwerks wird vorgeschlagenRussell Seitz verwendet Daten zur Anzahl der Server, die seinen Betrieb unterstützen (von 75 bis 100 Millionen nach verschiedenen Quellen), ihrem durchschnittlichen Stromverbrauch (von 350 bis 550 W), der durchschnittlichen Spannung in ihren Logikschaltungen (3 V) und Taktfrequenz (1 GHz).

Ein Strom von 1 Ampere erzeugt einen Fluss von etwa 1.018 Elektronen pro Sekunde. Eine direkte Berechnung zeigt, dass das Internet insgesamt durch die Bewegung von etwas mehr als 50 Gramm Elektronen angetrieben wird.

Russell Seitz, leitender Forscher 

Einen anderen Standpunkt vertraten die Mitarbeiter des amerikanischen populärwissenschaftlichen Magazins Discovery. 

So argumentierten sie: Die längste Kette von Einsen und Nullen, in der das übertragene Dokument verschlüsselt ist, wird in Pakete mit einer Größe von mehreren zehn bis mehreren hundert Bytes aufgeteilt, um über das Netzwerk zu übertragen. Jedes Paket hängt auch an der Adresse, an die es gesendet werden soll, und an der Nummer, die es am Empfangsort ermöglicht, die Pakete korrekt zu einem Ganzen zusammenzusetzen. Unterwegs passieren diese Pakete viele Computer und werden in jedem kurz gespeichert und analysiert. Dann wird ihr weiterer Weg bestimmt und sie werden weitergeleitet.

Beide Berechnungen basieren auf der Elektronenruhemasse (9,1*10−31 kg). Laut demselben Russell Seitz müssen etwa 50 Millionen PS aufgebracht werden, um den Fluss von 50 Gramm Elektronen zu „füttern“.

Wie berechnet man die Masse?

Wenn dieser kleine Artikel per E-Mail verschickt wirdMail dauert es ca. 25 KB (nur Text, kein Bild). In Kilobyte 1.024 Bytes, in Bytes - 8 Bits. Folglich beträgt das Volumen des Artikels in Bits 205.000. Wir können davon ausgehen, dass die Hälfte davon Einsen und die Hälfte Nullen sind. Dies bedeutet, dass es 102.500 Einheiten gibt, von denen jede durch 40.000 Elektronen dargestellt wird. Insgesamt haben rund 4 Milliarden Elektronen diesen Artikel geschrieben. Elektronenmasse 9.11.10 28 Gramm multiplizieren - und Sie erhalten die Masse dieses Textes im Speicher des Computers.

Aber das ist nur eine E-Mail. Nach Angaben von 2008 wogen alle pro Tag gesendeten Informationen 0,0057 Milligramm. Und ein weiteres Drittel dieses Gewichts muss hinzugefügt werden, wenn nicht nur der Austausch von Dateien zwischen Benutzern, sondern auch die von Websites angeforderten Informationen berücksichtigt werden sollen.

Wie hat sich die Aktivität heute verändert?

Laut Internet Live Stats jederPro Sekunde werden mehr als 50.000 Suchanfragen bei Google gestellt, 120.000 Videos auf YouTube angeschaut und fast 2,5 Millionen E-Mails versendet. Ja, es ist sehr beeindruckend, aber diese Daten erlauben uns dennoch keine vollständige Vorstellung von der Größe des Internets.

Im September 2014 die Gesamtzahl der Standortehat eine Milliarde überschritten, und heute sind es ungefähr 1,018 Milliarden. Aber das sogenannte „Deep Web“, also eine Ansammlung von Websites, die nicht von Suchmaschinen indexiert werden, wurde jedoch noch nicht gezählt: Der Inhalt dort kann völlig harmlos sein (z B. Online-Datenbanken) und völlig illegal (z. B. Schwarzmarkt-Handelsplattformen mit Zugang nur über Tor). Obwohl der Tor-Browser nicht nur von Tätern verwendet wird, sondern auch von Benutzern, die Anonymität wünschen. 

Beachten Sie, dass die obige Schätzung der HäufigkeitWebsites ist ungefähr. Standorte kommen und gehen, und die Größe tiefer und dunkler Spinnweben ist kaum zu bestimmen. Daher ist es sehr schwierig, die Größe eines Netzwerks anhand dieses Kriteriums grob abzuschätzen. Eines ist jedoch sicher: Das Netzwerk wächst ständig.

Eine der Möglichkeiten, die Zirkulation in zu beurteilenInternetinformationen sind Verkehrsmessungen. Laut Cisco werden bis Ende 2016 weltweit 1,1 Zettabyte an Daten übertragen. Und im Jahr 2019 verdoppelte sich das Verkehrsaufkommen und erreichte 2 Zettabyte pro Jahr. 

Aber wie kann man sich 1021 Bytes vorstellen? Ein Zettabyte entspricht 36.000 Jahren HDTV-Video. Und es wird 5 Jahre dauern, das Video anzusehen, das jede Sekunde um die Welt übertragen wird. 

Wie werden diese Informationen auf physischen Medien dargestellt?

Trotz des Aufstiegs des digitalen Zeitalters für vieleFür uns bleiben Bits und Bytes eher abstrakte Konzepte. Früher wurde der Speicher in Megabyte gemessen, jetzt in Gigabyte. Was wäre, wenn wir versuchen würden, uns die Größe des Internets in einer greifbaren Form vorzustellen?

Im Jahr 2015 schlugen zwei Wissenschaftler die Verwendung vorEchte A4-Papierseiten zur Auswertung. Auf der Grundlage der Daten des oben genannten WorldWideWebSize-Dienstes beschlossen sie, jede Webseite als äquivalent zu 30 Papierseiten zu zählen. Wir haben 4,54 x 109 x 30 = 1,36 x 1011 A4-Seiten.

Aber aus Sicht der menschlichen Wahrnehmung ist diesnicht besser als die gleichen Bytes. Daher war das Papier an den Amazonas-Dschungel gebunden. Nach der Berechnung der Autoren werden 8.011.765 Bäume benötigt, um die oben genannte Papiermenge herzustellen, was 113 km2 Dschungel entspricht, dh 0,002% der Gesamtfläche des Amazonasdickichts.

Allerdings später in der Washington Postschlug vor, dass 30 Seiten zu viel seien und eine Webseite eher 6,5 A4-Seiten entsprechen würde. Dann kann das gesamte Internet auf 305,5 Milliarden Blatt Papier gedruckt werden.

Aber das alles gilt nur für TextInformationen, die bei weitem nicht den größten Anteil am gesamten Datenvolumen einnehmen. Laut Cisco waren im Jahr 2015 allein Video 27.500 PB pro Monat und der kombinierte Website-, E-Mail- und „Daten“-Verkehr 7.700 PB.

Etwas weniger Dateiübertragungen - 6.100 PB. Wenn jemand vergessen hat, entspricht ein Petabyte einer Million Gigabyte. Im Amazonas-Dschungel können Sie die Datenmenge also nicht im Internet präsentieren.

In der oben erwähnten Studie von 2011Es wurde vorgeschlagen, mithilfe von CDs zu visualisieren. Nach Angaben der Autoren wurden im Jahr 2007 94 % aller Informationen in digitaler Form dargestellt – 277,3 optimal komprimierte Exabyte (ein Begriff für Datenkomprimierung unter Verwendung der effizientesten verfügbaren Algorithmen im Jahr 2007).

Wenn wir all diesen Reichtum auf DVD (jeweils 4,7 GB) aufzeichnen, erhalten wir 59.000.000.000 Discs. Wenn wir davon ausgehen, dass die Dicke einer Scheibe 1,2 mm beträgt, dann wäre dieser Stapel 70.800 km hoch.

Zum Vergleich beträgt die Länge des Äquators 40.000 km undDie Gesamtlänge der Staatsgrenze Russlands beträgt 61.000 km. Darüber hinaus ist dies die Datenmenge ab 2007. Versuchen wir nun auf die gleiche Weise, das für dieses Jahr prognostizierte Gesamtverkehrsvolumen auf 1,1 Zettabyte zu schätzen. Wir bekommen einen Stapel DVDs mit einer Höhe von 280 bis 850 km. Hier ist es Zeit für Weltraumvergleiche: Die durchschnittliche Entfernung zum Mond beträgt 385.000 km.

Wie sich die Informationsmenge ändern wird: Prognosen von Wissenschaftlern

Melvin, Fellow der Portsmouth UniversityVopson berechnete, dass digitale Informationen bei der derzeitigen Wachstumsrate bis zum Jahr 2245 die Hälfte der Erdmasse ausmachen könnten. Der Wissenschaftler veröffentlichte seinen Artikel in der Zeitschrift AIPAdvances. 

Vopson basiert auf dem ÄquivalenzprinzipMasse und Energie in Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie sowie die Arbeit von Rolf Landauer, der die Gesetze der Thermodynamik auf Informationen anwendete, und die Forschung von Claude Shannon, dem Erfinder des Bits. 

Laut Wopson in etwaIn 130 Jahren wird die für die Erstellung digitaler Informationen erforderliche Energie der gesamten derzeit auf dem Planeten Erde erzeugten Energie entsprechen, und bis zum Jahr 2245 wird die Hälfte der Erdmasse in „digitale Informationsmasse“ umgewandelt sein.

Der Wissenschaftler kam zu dieser Schlussfolgerung, weil die Menschheitnutzt Ressourcen wie Kohle, Öl, Erdgas, Kupfer, Silizium und Aluminium, um riesige Computerfarmen zu errichten und zu unterhalten und digitale Informationen zu verarbeiten. Dies führt zu einer Umverteilung der irdischen Materie von physischen Atomen zu digitalen Informationen – dem fünften Zustand der Materie mit Flüssigkeit, Feststoff, Gas und Plasma.

Am Ende, so der Autor der neuen Arbeit, haben wirWir werden einen Zustand erreichen, in dem die Anzahl der vom Menschen geschaffenen Bits die Anzahl der Atome auf der Erde übersteigt. Nach Wopsons Berechnungen wird dies in 150 Jahren geschehen, wenn man bedenkt, dass die Informationsmenge derzeit um 50% pro Jahr zunimmt.

Das Wachstum digitaler Informationen scheintnicht zu stoppen. Laut IBM und anderen Big-Data-Unternehmen wurden 90 % der heutigen Informationen allein in den letzten 10 Jahren erstellt. In gewisser Weise hat die aktuelle COVID-19-Pandemie diesen Prozess beschleunigt, da sie es uns ermöglicht hat, mehr digitale Inhalte als je zuvor zu produzieren und zu konsumieren.

Melvin Whopson, University of Portsmouth;

Der Physiker stellte fest, dass nach 130 Jahren die EnergieDie zur Unterstützung des digitalen Informationserstellungsprozesses erforderliche Energie entspricht der gesamten Energie, die derzeit auf der Erde produziert wird. Der Wissenschaftler stellte außerdem fest, dass 90% der heute vorhandenen Informationen der Welt in den letzten zehn Jahren erstellt wurden.

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