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1 de Octubre de 2015
Teoría de la información

Planeta disco duro

¿Cuánta información puede almacenar la Tierra y cuán llena está a día de hoy? La respuesta revela hechos sorprendentes sobre el crecimiento del orden en el universo.

GREG MABLY

En síntesis

Si definimos la información como orden y calculamos la cantidad de información que nuestro planeta puede almacenar, nos daremos cuenta de que, a pesar de millones de años de vida y miles de años de actividad cultural humana, el disco duro terrestre está prácticamente vacío.

Esta estimación nos dice algunas cosas interesantes sobre la aparición del orden en el universo. Si bien las leyes de la naturaleza son hostiles al orden (la entropía tiende a crecer), la información aumenta a lo largo del tiempo.

Los humanos somos parcialmente responsables del crecimiento de la información en la Tierra, pero seguimos estando muy limitados en nuestra capacidad para crear orden.

En 2002, Seth Lloyd, profesor de computación cuántica del Instituto de Tecnología de Massachusetts, publicó una fórmula que estimaba el número de bits que podían almacenarse en el universo. El bit es la unidad fundamental de información y representa la respuesta a una pregunta de tipo sí/no. Un ordenador almacena bits en sus transistores, pero un bit también puede almacenarse en el estado de una partícula, por ejemplo, en el espín del electrón. La fórmula de Lloyd usaba la relación entre información y estado físico para calcular la velocidad a la que un sistema podía procesar y almacenar información como función de la constante de Planck (una cantidad inimaginablemente pequeña que resulta fundamental en mecánica cuántica), la velocidad de la luz y la edad del universo. Lloyd dedujo que nuestro universo puede almacenar hasta 1090 bits, o un billón de billones de billones de billones de billones de billones de billones de megabits.

Lloyd llegó a esa fórmula mediante su trabajo en ordenadores cuánticos, que usan átomos para almacenar información y realizar operaciones. Esto le llevó a plantearse el universo en términos de los bits que pueden almacenarse en sus partículas. Ideó un experimento mental preguntándose: ¿cuál es el ordenador más grande que se puede construir? La respuesta: uno que use todas y cada una de las partículas del universo. Ese ordenador podría almacenar 1090 bits.

Pero la belleza de la fórmula de Lloyd reside en que puede utilizarse para estimar los límites de la capacidad de almacenamiento de cualquier sistema físico, no solo del universo. En fecha reciente he intentado relacionarla con los límites computacionales de las sociedades y economías. La fórmula no tiene en cuenta muchos aspectos sobre la complejidad social y económica inherente a nuestras economías, pero sirve para darnos una aproximación grosera de la capacidad de estos sistemas para almacenar y procesar información. Pensemos en la Tierra como en un disco duro. De acuerdo con la fórmula de Lloyd, nuestro planeta puede almacenar 1056 bits, aproximadamente un billón de billón de billón de billones de gigaoctetos. La siguiente pregunta es: ¿cuán lleno está este disco duro planetario?

Para responder, vamos a considerar los trabajos de Martin Hilbert y Priscila López. En 2011, Hilbert y López, en aquel entonces en la Universidad del Sur de California y la Universidad Abierta de Cataluña, respectivamente, publicaron en Science una estimación de la información cultural existente en nuestro planeta en forma de textos, vídeos y fotos. Concluyeron que hasta 2007 el ser humano había generado 2×1021 bits, o dos billones de gigaoctetos. Pero hay mucha más información en nuestro planeta que la almacenada en objetos culturales. La información se halla también en artefactos diseñados por los hombres (coches, zapatos) y en sistemas biológicos (ribosomas, mitocondrias, ADN). De hecho, la mayor parte de la información que contiene la Tierra tiene la forma de biomasa. Según la fórmula de Lloyd, la Tierra contiene unos 1044 bits de información. Aunque puede parecer un número enorme, representa solo una fracción minúscula de la capacidad del globo. Si el ser humano continuase generando 1021 bits cada año, tardaría más de un cuatrillón de veces la edad del universo en llenar el disco duro planetario.

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