อินเทอร์เน็ตมีน้ำหนักเท่าไหร่? ปริมาณข้อมูลเพิ่มขึ้นอย่างไร

มีการศึกษาในหัวข้อนี้หรือไม่?

มีหลายวิธีในการคำนวณมวลของอินเทอร์เน็ตเป็นอย่างน้อย

นักวิทยาศาสตร์มีวิธีการที่แตกต่างกัน

วิธีแรกในการคำนวณมวลของเครือข่ายที่เสนอRussell Seitz ใช้ข้อมูลเกี่ยวกับจำนวนเซิร์ฟเวอร์ที่รองรับการทำงาน (จาก 75 ถึง 100 ล้านตามแหล่งต่างๆ) การใช้พลังงานเฉลี่ย (จาก 350 ถึง 550 W) แรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยในวงจรลอจิก (3 V) และ ความถี่สัญญาณนาฬิกา (1 GHz)

กระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์สร้างกระแสประมาณ 1,018 อิเล็กตรอนต่อวินาที การคำนวณโดยตรงแสดงให้เห็นว่าอินเทอร์เน็ตโดยรวมขับเคลื่อนโดยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนมากกว่า 50 กรัม

Russell Seitz หัวหน้านักวิจัย 

เจ้าหน้าที่ของนิตยสารวิทยาศาสตร์ชื่อดังแห่งอเมริกา Discovery ได้แบ่งปันมุมมองที่แตกต่างออกไป 

นี่คือเหตุผลที่พวกเขาให้เหตุผล: สายโซ่และเลขศูนย์ที่ยาวที่สุดซึ่งเอกสารที่ส่งถูกเข้ารหัสจะถูกแบ่งออกเป็นแพ็คเก็ตที่มีขนาดตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยไบต์เพื่อเดินทางข้ามเครือข่าย แต่ละแพ็คเก็ตยังยึดติดกับที่อยู่ที่จะส่งและหมายเลขซึ่งช่วยให้ ณ สถานที่รับสามารถประกอบแพ็กเก็ตให้เป็นทั้งหมดได้ ระหว่างทางแพ็คเก็ตเหล่านี้ผ่านคอมพิวเตอร์จำนวนมากและในแต่ละแพ็กเก็ตจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำและวิเคราะห์สั้น ๆ จากนั้นเส้นทางต่อไปของพวกเขาจะถูกกำหนดและส่งต่อไป

การคำนวณทั้งสองขึ้นอยู่กับมวลนิ่งของอิเล็กตรอน (9.1*10−31 กก.) ตามคำกล่าวของรัสเซลล์ ไซทซ์ คนเดียวกันนั้น ต้องใช้แรงม้าประมาณ 50 ล้านแรงม้าเพื่อ "ป้อน" การไหลของอิเล็กตรอน 50 กรัม

วิธีคำนวณมวล

หากบทความเล็ก ๆ นี้ส่งทางอีเมลmail จะใช้เวลาประมาณ 25 KB (ข้อความเท่านั้นไม่มีรูปภาพ) หน่วยเป็นกิโลไบต์ 1,024 ไบต์หน่วยเป็นไบต์ - 8 บิต ดังนั้นปริมาณของบทความในหน่วยบิตคือ 205,000 เราสามารถสันนิษฐานได้ว่าครึ่งหนึ่งเป็นบทความครึ่งหนึ่งเป็นศูนย์ ซึ่งหมายความว่ามี 102,500 หน่วยและแต่ละตัวมีอิเล็กตรอน 40,000 ตัว รวมแล้วมีอิเล็กตรอนประมาณ 4 พันล้านคนที่เขียนบทความนี้ มวลอิเล็กตรอน 9.11.10 28 กรัมคูณ - และคุณจะได้มวลของข้อความนี้ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์

แต่นั่นเป็นเพียงอีเมลฉบับเดียว จากข้อมูลปี 2008 ข้อมูลทั้งหมดที่ส่งต่อวันมีน้ำหนัก 0.0057 มิลลิกรัม และจะต้องเพิ่มน้ำหนักอีกหนึ่งในสามหากเราต้องการไม่เพียง แต่การแลกเปลี่ยนไฟล์ระหว่างผู้ใช้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลที่ร้องขอจากไซต์ด้วย

วันนี้กิจกรรมเปลี่ยนไปอย่างไร?

ตาม Internet Live Stats ทุกรายการต่อวินาที มีการสืบค้นมากกว่า 50,000 รายการบน Google มีการรับชมวิดีโอ 120,000 รายการบน YouTube และมีการส่งอีเมลเกือบ 2.5 ล้านฉบับต่อวินาที ใช่ มันน่าประทับใจมาก แต่ข้อมูลเหล่านี้ก็ยังไม่อนุญาตให้เราจินตนาการถึงขนาดของอินเทอร์เน็ตได้อย่างเต็มที่

ในเดือนกันยายน 2557 จำนวนไซต์ทั้งหมดเกินพันล้านและปัจจุบันมีประมาณ 1.018 พันล้าน แต่สิ่งที่เรียกว่า "เว็บลึก" ยังไม่ได้รับการนับนั่นคือชุดของไซต์ที่ไม่ได้รับการจัดทำดัชนีโดยเครื่องมือค้นหา: เนื้อหาในนั้นอาจไม่เป็นอันตรายโดยสิ้นเชิง (สำหรับ เช่น ฐานข้อมูลออนไลน์) และผิดกฎหมายโดยสิ้นเชิง (เช่น แพลตฟอร์มการซื้อขายในตลาดมืดที่เข้าถึงได้ผ่าน Tor เท่านั้น) แม้ว่าเบราว์เซอร์ของ Tor จะถูกนำมาใช้ไม่เพียงแต่โดยผู้ฝ่าฝืนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้ใช้ที่ต้องการไม่เปิดเผยตัวตนด้วย 

โปรดทราบว่าค่าประมาณข้างต้นของความอุดมสมบูรณ์เว็บไซต์เป็นข้อมูลโดยประมาณ เว็บไซต์ต่างๆมีการเปลี่ยนแปลงและขนาดของใยแมงมุมที่ลึกและมืดแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุได้ ดังนั้นการประมาณขนาดของเครือข่ายโดยใช้เกณฑ์นี้อย่างคร่าวๆจึงทำได้ยากมาก แต่สิ่งหนึ่งที่แน่นอน - เครือข่ายเติบโตอย่างต่อเนื่อง

หนึ่งในวิธีประเมินการหมุนเวียนเข้าข้อมูลอินเทอร์เน็ตคือการวัดปริมาณการเข้าชม จากข้อมูลของ Cisco ภายในสิ้นปี 2559 ข้อมูล 1.1 เซตตะไบต์จะถูกถ่ายโอนทั่วโลก และในปี 2019 ปริมาณการรับส่งข้อมูลก็เพิ่มขึ้นสองเท่า โดยแตะ 2 เซตตะไบต์ต่อปี 

แต่เราจะลองจินตนาการถึง 1,021 ไบต์ได้อย่างไร หนึ่งเซตตะไบต์เทียบเท่ากับวิดีโอ HDTV ที่มีอายุ 36,000 ปี และจะใช้เวลา 5 ปีในการดูวิดีโอที่ส่งไปทั่วโลกทุก ๆ วินาที 

ข้อมูลนี้นำเสนอบนสื่อทางกายภาพอย่างไร?

แม้ว่ายุคดิจิทัลจะเพิ่มมากขึ้นสำหรับหลาย ๆ คนสำหรับเรา บิตและไบต์ยังคงเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างเป็นนามธรรม ก่อนหน้านี้หน่วยความจำมีหน่วยเป็นเมกะไบต์ ปัจจุบันมีหน่วยเป็นกิกะไบต์ จะเป็นอย่างไรถ้าเราลองจินตนาการถึงขนาดของอินเทอร์เน็ตในรูปแบบที่จับต้องได้?

ในปี 2558 นักวิทยาศาสตร์สองคนเสนอให้ใช้กระดาษ A4 จริงสำหรับการประเมินผล โดยใช้ข้อมูลจากบริการ WorldWideWebSize ดังกล่าวเป็นพื้นฐาน พวกเขาจึงตัดสินใจนับหน้าเว็บแต่ละหน้าเทียบเท่ากับหน้ากระดาษ 30 หน้า เรามีหน้าขนาด A4 4.54 x 109 x 30 = 1.36 x 1,011 หน้า

แต่จากมุมมองของการรับรู้ของมนุษย์นี้ไม่ดีไปกว่าไบต์เดียวกัน ดังนั้นกระดาษจึงผูกติดกับป่าอเมซอน จากการคำนวณของผู้เขียนจำเป็นต้องใช้ต้นไม้ 8,011,765 ต้นในการทำกระดาษจำนวนดังกล่าวซึ่งเทียบเท่ากับ 113 ตารางกิโลเมตรของป่านั่นคือ 0.002% ของพื้นที่ทั้งหมดของพุ่มไม้อเมซอน

แม้ว่าในเวลาต่อมาในวอชิงตันโพสต์แนะนำว่า 30 หน้ามากเกินไป และหน้าเว็บหนึ่งหน้าจะเท่ากับ 6.5 หน้า A4 อย่างถูกต้องมากกว่า จากนั้นอินเทอร์เน็ตทั้งหมดสามารถพิมพ์ลงบนกระดาษได้ 305.5 พันล้านแผ่น

แต่ทั้งหมดนี้เป็นจริงสำหรับข้อความเท่านั้นข้อมูลที่อยู่ไกลจากส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุดของปริมาณข้อมูลทั้งหมด จากข้อมูลของ Cisco ในปี 2558 วิดีโอเพียงอย่างเดียวคิดเป็น 27,500 PB ต่อเดือน และปริมาณการใช้งานเว็บไซต์ อีเมล และ "ข้อมูล" รวมคิดเป็น 7,700 PB

โอนไฟล์น้อยลงเล็กน้อย - 6,100 PB ถ้าใครลืมเพตะไบต์เท่ากับหนึ่งล้านกิกะไบต์ ดังนั้นป่าอเมซอนจะไม่อนุญาตให้คุณนำเสนอจำนวนข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต

ในการศึกษาปี 2554 ที่กล่าวถึงข้างต้นเสนอให้แสดงภาพโดยใช้ซีดี ตามที่ผู้เขียนระบุในปี 2550 94% ของข้อมูลทั้งหมดแสดงในรูปแบบดิจิทัล - 277.3 เอ็กซาไบต์ที่ถูกบีบอัดอย่างเหมาะสมที่สุด (คำศัพท์สำหรับการบีบอัดข้อมูลโดยใช้อัลกอริธึมที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่มีอยู่ในปี 2550)

หากเราบันทึกความมั่งคั่งทั้งหมดนี้ลงในดีวีดี (แผ่นละ 4.7 GB) เราจะได้ 59,000,000,000 แผ่น หากเราถือว่าความหนาของจานหนึ่งเป็น 1.2 มม. ปึกนี้จะสูง 70,800 กม.

สำหรับการเปรียบเทียบความยาวของเส้นศูนย์สูตรคือ 40,000 กม. และความยาวรวมของพรมแดนของรัสเซียคือ 61,000 กม. ยิ่งไปกว่านั้นนี่คือจำนวนข้อมูล ณ ปี 2550 ตอนนี้เรามาลองวิธีเดียวกันกับการประมาณปริมาณการจราจรทั้งหมดที่คาดการณ์ไว้สำหรับปีนี้ - 1.1 zettabytes เราได้รับดีวีดีจำนวน 280 แผ่นสูง 850 กม. ถึงเวลาแล้วที่จะต้องไปเปรียบเทียบกับอวกาศ: ระยะทางเฉลี่ยไปยังดวงจันทร์คือ 385,000 กม.

ปริมาณข้อมูลจะเปลี่ยนไปอย่างไร: การคาดการณ์ของนักวิทยาศาสตร์

เมลวิน นักศึกษามหาวิทยาลัยพอร์ทสมัธวอปสันคำนวณว่าข้อมูลดิจิทัลอาจมีมวลครึ่งหนึ่งของโลกภายในปี 2245 ที่อัตราการเพิ่มขึ้นในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้ตีพิมพ์บทความของเขาในวารสาร AIPAdvances 

Vopson ตั้งอยู่บนหลักการของความเท่าเทียมกันมวลและพลังงานในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ เช่นเดียวกับงานของรอล์ฟ ลันเดาเออร์ ผู้ประยุกต์กฎอุณหพลศาสตร์กับข้อมูล และงานวิจัยของโคลด แชนนอน ผู้คิดค้นบิตนี้

ตามข้อมูลของ Wopson ประมาณภายใน 130 ปี พลังงานที่จำเป็นต่อการสร้างข้อมูลดิจิทัลจะเท่ากับพลังงานทั้งหมดที่ผลิตบนโลกในปัจจุบัน และภายในปี 2245 มวลครึ่งหนึ่งของโลกจะถูกแปลงเป็น "มวลข้อมูลดิจิทัล"

นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปนี้เพราะมนุษยชาติใช้ทรัพยากร เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ ทองแดง ซิลิคอน และอลูมิเนียม เพื่อสร้างและบำรุงรักษาฟาร์มคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ และประมวลผลข้อมูลดิจิทัล สิ่งนี้นำไปสู่การแจกจ่ายสสารบนโลกจากอะตอมทางกายภาพไปสู่ข้อมูลดิจิทัล ซึ่งเป็นสถานะที่ห้าของสสารพร้อม ๆ กัน ประกอบด้วยของเหลว ของแข็ง แก๊ส และพลาสมา

ในท้ายที่สุดตามที่ผู้เขียนงานใหม่เราเราจะไปถึงสถานะที่จำนวนบิตที่มนุษย์สร้างขึ้นมีมากกว่าจำนวนอะตอมบนโลก จากการคำนวณของ Wopson สิ่งนี้จะเกิดขึ้นใน 150 ปีเนื่องจากอัตราการเพิ่มขึ้นของปริมาณข้อมูลในปัจจุบัน 50% ต่อปี

ดูเหมือนว่าการเติบโตของข้อมูลดิจิทัลผ่านพ้นไม่ได้ จากข้อมูลของ IBM และบริษัทข้อมูลขนาดใหญ่อื่นๆ 90% ของข้อมูลทั่วโลกในปัจจุบันถูกสร้างขึ้นในช่วง 10 ปีที่ผ่านมาเพียงลำพัง ในบางแง่มุม การระบาดใหญ่ของโควิด-19 ในปัจจุบันได้เร่งกระบวนการนี้ให้เร็วขึ้น เนื่องจากช่วยให้เราสามารถผลิตและบริโภคเนื้อหาดิจิทัลได้มากกว่าที่เคยเป็นมา

เมลวิน วอปสัน มหาวิทยาลัยพอร์ทสมัธ

นักฟิสิกส์ระบุว่าหลังจาก 130 ปีพลังงานที่จำเป็นในการสนับสนุนกระบวนการสร้างดิจิทัลจะเท่ากับพลังงานทั้งหมดที่ผลิตบนโลกในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ยังตั้งข้อสังเกตด้วยว่า 90% ของข้อมูลในโลกที่มีอยู่ในปัจจุบันถูกสร้างขึ้นในช่วงสิบปีที่ผ่านมา

อ่านยัง

นักล่าสมบัติพบขุมทรัพย์อายุ 3000 ปีในสกอตแลนด์

ฝนดาวตกเซอุส - 2020: สถานที่ที่จะเห็นสถานที่และวิธีการถ่ายภาพ

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาอัลกอริทึมแรกเพื่อทำความเข้าใจเสียงควอนตัม