我们的宇宙包含了多少信息？信息是物质的第五态？

至少6×10⁸⁰比特。

这张深空图片里的星系亮度是肉眼可见亮度的十亿分之一。ESO

科学家一直以来都猜想，在实体宇宙和它所包含的信息之间是否存在着某种关联。这个猜想引发了多个悖论，人们也以此为中心进行了许多思想实验，其目的就是为了弄清楚信息是怎样以及为何能够与实体物质相结合的。

数字时代的到来推进了这一领域的研究，现在人们渐渐发现，解开这一谜团的关键可能需要在多学科与计算科学相结合的基础上来完成。

最近英国朴次茅斯大学的研究人员对可见宇宙拥有的信息量进行了一次估算，其结果显示，宇宙中的所有可见物质所包含的信息总量大约至少为6×10⁸⁰比特。

科学家曾经对宇宙包含的信息量进行过多次估算，但这一次研究人员表示，他们使用了一种独特的方法。研究人员使用了信息论对编码在可观测宇宙每一个基本粒子内的信息进行了量化。量化结果显示，每个基本粒子所包含的信息量是1.509比特。这种对信息量化的方法，最早是由数字时代之父、数学家Claude Shannon，1948年在其信息论著作中提出的。

参与此次研究的Melvin M. Vopson表示，这是科学家首次使用信息论对宇宙中的信息量进行测算，并得出了一个清晰的数字化预言。即使结果并不完全精确，这样的预言也是在为通往实验求证铺平道路。

近年来，人们越来越多地发现，信息和物理之间存在着相互的影响，比如在信息和黑洞之间。信息对物理学而言究竟有多重要依然是个谜，但是许多新颖的理论认为，信息拥有实体性，且可被测量。

Vopson在其早期研究中认为，信息是物质固态、液态、气态和等离子态四态之外的第五态，神秘的暗物质可能就是一种信息。Vopson还用一个方程对著名的“爱丁顿数”：可观测宇宙的质子总数进行了精确还原。

本次估算并没有把反粒子和中微子计算在内，并在信息传递和存储方面进行了一些假设。但它依然为我们提供了一种独特的工具，来估算每一个基本粒子内所含的信息。以此为基础，科学家未来或能通过实验来验证信息究竟是不是宇宙物质的第五态。

参考

Estimation of the information contained in the visible matter of the universe

https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0064475