Взаимодействие материи и антиматерии, приводящее к аннигиляции, предоставляет возможность экспериментально подтвердить, обладает ли каждая частица информацией о своем состоянии, и определить массу этой информации.
Еще в прошлом веке Рольф Ландауэр, работавший в IBM, высказал предположение о том, что при удалении информации с любого физического носителя выделяется тепло. Хотя это количество тепла, рассчитанное на один бит, крайне мало, мощность современных вычислительных систем настолько велика, что в них может образовываться заметное количество тепла, и принцип Ландауэра был подтвержден экспериментально. И если вспомнить продемонстрированную Эйнштейном эквивалентность энергии и массы (согласно известной формуле E = mc 2), можно сказать, что информация также эквивалентна им, представляя особое состояние материи.
Данные сведения, возможно, заложены в фундаментальных частицах, хотя их обнаружение представляет собой сложную задачу. Тем не менее, недавнее предложение физика Мелвина Вопсона из Портсмутского университета в Великобритании предполагает эксперимент, способный подтвердить взаимосвязь массы, энергии и информации (M/E/I). Результаты своих расчетов ученый приводит в статье, опубликованной в журнале AIP Advances. «, — объясняет ученый, — но и ее можно измерить, если стереть».
Вопсон предполагает использование взаимодействия материи и антиматерии для решения этой задачи. При столкновении частицы и античастицы происходит их взаимное уничтожение. Вместе с тем, исчезает информация, которая, предположительно, в них закодирована. Вся масса этих частиц преобразуется в энергию, высвобождаемая в виде фотонов с различной длиной волны. Например, при аннигиляции электрона и позитрона обычно испускаются два гамма-фотона с энергией 511 килоэлектронвольт, что постоянно регистрируется детекторами, используемыми в ускорителях и коллайдерах частиц.
Однако, если частицы содержат дополнительную информацию, дело не ограничивается только этими фотонами. При аннигиляции частиц информация исчезает, и, согласно принципу эквивалентности массы/энергии/информации, этот процесс должен сопровождаться излучением фотонов, хотя и с существенно меньшей энергией. Согласно расчетам Мелвина Вопсона, уничтожение пары электрон-позитрон приводит к образованию пары низкоэнергетических фотонов в инфракрасном диапазоне, длина волны которых составляет приблизительно 50 микрометров.
Исследователи, работающие с ускорителями частиц и изучающие столкновения, до недавнего времени не рассматривали поиск подобных фотонов, однако теперь, вероятно, стоит предпринять попытку. Если принцип M/E/I верен, это может кардинально изменить наше представление о фундаментальных основах мироздания.