Đối với hầu hết mọi người, thông tin dường như là vô hình. Tuy nhiên, chỉ trong vài thế kỷ nữa, tổng số bit kỹ thuật số do con người tạo ra mỗi năm sẽ vượt quá số nguyên tử trên Trái Đất. Điều đáng ngạc nhiên hơn nữa là thông tin này có thể chiếm một nửa khối lượng Trái Đất.
Kết luận đáng kinh ngạc này xuất phát từ một nghiên cứu mới, trong đó các nhà nghiên cứu đã quan sát sự tăng trưởng của dữ liệu theo thời gian và đề xuất những hậu quả tai hại của sự tăng trưởng này.
Chúng ta đang sống trong thời đại thông tin vô cùng phong phú. Việc sử dụng phổ biến điện thoại di động và phương tiện truyền thông xã hội có nghĩa là hầu hết mọi người đang tạo ra một lượng nội dung vi tính hóa đáng kinh ngạc mỗi ngày.
Theo ước tính của IBM và các công ty nghiên cứu công nghệ khác, 90% dữ liệu kỹ thuật số trên thế giới được tạo ra trong mười năm qua.
Giả sử rằng nội dung kỹ thuật số phát triển với tốc độ 20% mỗi năm, thì 350 năm sau, số lượng bit dữ liệu trên Trái Đất sẽ vượt quá số lượng của tất cả các nguyên tử trên Trái Đất.
Thậm chí trước đó, con người sẽ sử dụng một lượng năng lượng khổng lồ, tương đương với mức tiêu thụ năng lượng hiện tại của thế giới để duy trì tất cả các dữ liệu này.
Câu hỏi đặt ra là: Chúng ta lưu trữ thông tin này ở đâu? Làm thế nào để cung cấp năng lượng?
Mặc dù theo quan điểm hiện tại, quy mô thời gian hàng trăm năm dường như là tương lai xa, chúng ta cũng có thể lo lắng về một vấn đề quan trọng khác.
Năm 1961, nhà vật lý người Mỹ gốc Đức Rolf Landauer đề xuất mối liên hệ giữa nhiệt động lực học và thông tin. Ông chỉ ra rằng việc xóa một bit kỹ thuật số tạo ra một lượng nhiệt nhỏ, do đó có mối liên hệ giữa thông tin và năng lượng.
Lý thuyết này được gọi là nguyên lý Randall, mặc dù vẫn còn gây tranh cãi trong khoa học nhưng nó đã được xác nhận bởi một số thí nghiệm trong những năm gần đây.
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí AIP Advances vào năm 2019, Melvin Watson, nhà vật lý tại Đại học Portsmouth, đã đưa ra giả thuyết rằng có thể có mối liên hệ giữa thông tin và năng lượng. Phỏng đoán này dựa trên phương trình khối lượng-năng lượng nổi tiếng, do Albert Einstein đưa ra vào đầu thế kỷ 20.
Công trình của Einstein cho thấy rằng năng lượng và khối lượng có thể được chuyển đổi, điều này đã thúc đẩy Wopson tính toán khối lượng có thể có của một bit thông tin - nhỏ hơn khoảng 10 triệu lần so với khối lượng của một electron.
Điều này có nghĩa là lượng thông tin hiện tại được tạo ra mỗi năm là không đáng kể, thậm chí so với trọng lượng của một E. coli đơn lẻ (trực khuẩn lị, một loài vi khuẩn Gram âm, phân bố rất rộng trong môi trường sống trên Trái Đất).
Tuy nhiên, giả sử rằng thông tin tăng trưởng với tốc độ 20% mỗi năm thì trong vòng chưa đầy 500 năm nữa, một nửa khối lượng của Trái Đất sẽ được chuyển đổi thành dữ liệu kỹ thuật số. Đây là một vấn đề rất thực tế, giống như đốt nhiên liệu hóa thạch, ô nhiễm nhựa và phá rừng. Chúng ta đang thay đổi hành tinh "từng chút một".
Một trong những cách để giảm bớt vấn đề lưu trữ một lượng lớn dữ liệu như vậy có thể là phát triển công nghệ lưu trữ thông tin trong các phương tiện phi vật chất (chẳng hạn như hình ảnh ba chiều).
Trên thực tế, Watson tin rằng ước tính của ông về tốc độ tăng trưởng thông tin là hơi thận trọng và thảm họa thông tin có thể tồi tệ hơn dự kiến. Theo Tập đoàn Dữ liệu Quốc tế (IDC), tốc độ tăng trưởng dữ liệu hiện tại là 61%.