Скільки важить інтернет? Розповідаємо, як дані ростуть в обсязі

Чи були дослідження на цю тему?

Розрахувати масу інтернету можна кількома шляхами, принаймні

вчені розходяться у способах.

Перший метод розрахунку маси Мережі, запропонованийРасселом Сейтцем, використовує дані про кількість серверів, що підтримують її роботу (від 75 до 100 млн за різними даними), про їхнє середнє енергоспоживання (від 350 до 550 Вт), середню напругу в їх логічних схемах (3 В) і тактову частоту (1 ГГц).

Силу струму в 1 Ампер створює потік приблизно з 1 018 електронів в секунду. Прямий розрахунок показує, що робота інтернету загалом забезпечується рухом трохи більше ніж 50 грам електронів.

Рассел Сейтц, провідний дослідник.

Іншої точки зору дотримувалися співробітники американського науково-популярного журналу Discovery.

Ось як міркували вони:длиннейшая ланцюжок одиниць і нулів, в якій зашифрований передається документ, для подорожі по мережі розбивається на пакети розміром від кількох десятків до кількох сотень байт. До кожного пакету чіпляється ще й адресу, куди його слати, і номер, що дозволяє на місці отримання правильно зібрати пакети в єдине ціле. По дорозі ці пакети проходять через безліч комп'ютерів, і в кожному вони ненадовго затримуються в пам'яті і аналізуються. Потім визначається їх подальший шлях, і вони пересилаються далі.

Обидва розрахунку виходять із маси спокою електронів (9,1*10−31 кг). За словами того ж таки Рассела Сейтца, для «підживлення» потоку 50 грам електронів доводиться додавати близько 50 млн кінських сил.

Як розраховувати масу?

Якщо цю невелику статтю послати по електроннійпоштою, вона займе близько 25 КБ (тільки текст, без картинки). У кілобайті 1 024 байт, в байті - 8 біт. Отже, обсяг статті в бітах - 205 000. Можна вважати, що з них половина одиниці, половина - нулі. Значить, одиниць 102 500, і кожна зображується 40 тисячами електронів. В цілому на запис цієї статті пішло приблизно 4 млрд електронів. маса електрона 9,11.10 28 грама, помножте - і ви отримаєте масу даного тексту в пам'яті комп'ютера.

Але це тільки один електронний лист.За даними за 2008 рік, вся пересилається інформація за день важила 0,0057 міліграма. І ще третина від цієї ваги треба додати, якщо ми хочемо врахувати не тільки обмін файлами між користувачами, але і інформацію, запитувану у сайтів.

Як активність змінилася сьогодні?

Згідно з сервісом Internet Live Stats, кожнусекунду в Google робиться понад 50 000 пошукових запитів, проглядається 120 000 відео на YouTube, надсилається майже 2,5 млн електронних листів. Так, дуже вражає, але все ж таки ці дані не дозволяють повною мірою уявити собі розміри інтернету.

У вересні 2014 року загальна кількість сайтівперевалило за мільярд, і сьогодні їх приблизно 1,018 млрд. Але ж тут ще не підраховано так зване «глибоке павутиння», тобто сукупність сайтів, що не індексуються пошуковими системами: контент там може бути як абсолютно нешкідливим (наприклад, онлайнові бази даних) , і зовсім незаконним (наприклад, торгові майданчики чорного ринку з доступом лише через Tor). Хоча браузером Tor користуються не лише порушники, а й користувачі, які хочуть анонімності. 

Відзначимо, що вищенаведена оцінка чисельностівеб-сайтів є приблизною. Сайти виникають і зникають, до того ж розміри глибокої і темної павутини визначити практично неможливо. Тому навіть приблизно оцінювати розміри мережі за цим критерієм вельми непросто. Але одне безсумнівно - мережа постійно зростає.

Одним із способів оцінки циркулюючої вІнтернет інформації є вимірювання трафіку. За даними Cisco, до кінця 2016 року по всьому світу буде передано 1,1 зеттабайта даних. А в 2019 році обсяг трафіку подвоївся досягнувши 2 зеттабайт на рік.

Але як можна спробувати уявити 1021 байт? Один зеттабайт еквівалентний 36 000 років HDTV-відео. І знадобиться 5 років для перегляду відео, що передається світом кожну секунду. 

Як ця інформація представлена ​​на фізичних носіях?

Незважаючи на схід цифрового століття, для багатьохнас биті і байти залишаються поняттями дещо абстрактними. Раніше пам'ять вимірювали мегабайтами, тепер гігабайтами. А що, якщо спробувати уявити розмір інтернету в якомусь речовому втіленні?

У 2015 році двоє вчених запропонували використатидля оцінки справжніх паперових сторінок А4. Взявши за основу дані із вищезгаданого сервісу WorldWideWebSize, вони вирішили вважати кожну веб-сторінку еквівалентною 30 сторінкам паперовим. Отримали 4,54 х 109 х 30 = 1,36 х 1011 сторінок А4.

Але з точки зору людського сприйняття ценічим не кращий за тих же байтів. Тому папір прив'язали до амазонських джунглях. Згідно з розрахунком авторів, для виготовлення вищевказаної кількості паперу потрібно 8 011 765 дерев, що еквівалентно 113 км2 джунглів, тобто 0,002% від загальної площі амазонських заростей.

Хоча пізніше у газеті Washington Postприпустили, що 30 сторінок - занадто багато, і одну веб-сторінку правильніше прирівняти до 6,5 сторінок А4. Тоді весь інтернет можна роздрукувати на 305,5 млрд. паперових листів.

Але все це справедливо лише для текстовоїінформації, що займає далеко не найбільшу частку загального обсягу даних. Згідно Cisco, в 2015 році на одне лише відео припадало 27 500 ПБ на місяць, а сукупний трафік веб-сайтів, електронної пошти та даних - 7 700 ПБ.

Трохи менше довелося на передачу файлів - 6 100 ПБ. Якщо хто забув, петабайт дорівнює мільйону гігабайт. Так що амазонські джунглі ніяк не дозволять уявити обсяги даних в інтернеті.

У згаданому вище дослідженні від 2011 рокупропонувалося візуалізувати за допомогою компакт-дисків. Як стверджують автори, у 2007 році 94% усі інформації було представлено у цифровому вигляді — 277,3 оптимально стислих ексабайтів (термін, що позначає стиснення даних за допомогою найефективніших алгоритмів, доступних у 2007 році).

Якщо записати все це багатство на DVD (по 4,7 Гб), то отримаємо 59000000000 болванок. Якщо вважати товщину одного диска рівною 1,2 мм, то цей стос буде висотою 70 800 км.

Для порівняння, довжина екватора становить 40 000 км, азагальна протяжність державного кордону Росії - 61 000 км. Причому це обсяг даних станом на 2007 рік. Тепер спробуємо таким же чином оцінити загальний обсяг трафіку, який прогнозується на цей рік - 1,1 зеттабайт. Отримаємо стопку DVD-дисків заввишки 280 850 км. Тут вже впору переходити на космічні порівняння: середня відстань до Місяця становить 385 000 км.

Як зміниться обсяг інформації: прогнози вчених

Співробітник Портсмутського університету МелвінВопсон підрахував, що цифрова інформація може скласти половину маси Землі вже до 2245 року за нинішніх темпів її збільшення. Свою статтю вчений опублікував в журналі AIP Advances.

Вопсон ґрунтується на принципі еквівалентностімаси та енергії у загальній теорії відносності Ейнштейна, а також на роботі Рольфа Ландауера, який застосував закони термодинаміки до інформації, та на дослідженні Клода Шеннона, який винайшов біт.

Згідно з Вопсоном, приблизно через130 років, енергія, необхідна для підтримки процесу створення цифрової інформації, зрівняється зі всією енергією, що виробляється в даний час на планеті Земля, і «до Землі в масу 2245 року половина мас буде 2245 року.

Вчений зробив такий висновок, оскільки людствовикористовує такі ресурси, як вугілля, нафта, природний газ, мідь, кремній та алюміній для створення та підтримання роботи величезних комп'ютерних ферм та обробки цифрової інформації, це веде до перерозподілу земної сировини. інформації - п'ятого стану матерії поряд з рідкістю, твердим тілом, газом і плазмою.

Зрештою, згідно з автором нової роботи, мидосягнемо стану, коли кількість бітів, створених людиною, перевершить кількість атомів на Землі. Згідно з розрахунками Вопсона, це станеться вже через 150 років, з огляду на нинішні темпи приросту кількості інформації по 50% на рік.

Зростання кількості цифрової інформації здаєтьсянестримним. За даними IBM інших компаній, що займаються дослідженням великих даних, 90% світової інформації, існуючої сьогодні, було створено тільки за останні 10 років. У певному сенсі нинішня пандемія COVID-19 прискорила цей процес, оскільки завдяки ній ми почали виробляти і використовувати більше цифрового контенту, ніж колись раніше.

Мелвін Вопсон, співробітник Портсмутського університету;

Фізик заявив, що через 130 років енергія,необхідна для підтримки процесу створення цифрової інформації, зрівняється з усією енергією, що виробляється зараз на Землі. Вчений також зазначив, що 90% світової інформації, яка існує сьогодні, було створено за останні десять років.

Читати також

Шукач скарбів знайшов скарб в Шотландії, якому 3000 років

Метеорний потік Персеїди - 2020: де його побачити, куди дивитися і як зробити фото

Вчені розробили перший алгоритм для розуміння квантового шуму