Mereka pindah ke perangkatmubatas fisik komputasi
Komputasi punya batas bawah energi fisik. Prinsip Landauer dan sejarah perangkat di balik akhir Cosmos Era "Mereka pindah ke perangkatmu".
Berapa banyak pemikiran yang muat di dalam ponsel? Prinsip Landauer menetapkan batas bawah fisik pada biaya energi komputasi: pada suhu ruang, menghapus 1 bit informasi melepaskan paling sedikit sekitar 3×10⁻²¹ joule panas. Secara teori, energi dalam satu baterai ponsel bisa menggerakkan pemikiran dalam jumlah tak terbayangkan, sementara chip nyata masih sangat jauh dari batas ini. Akhir “Mereka pindah ke perangkatmu” di dalam game dibangun di atas gagasan ini: komputer terdekat mungkin tidak berada di antara bintang-bintang.
Halaman ini lebih dulu menjelaskan cara membuka akhir ini, lalu membahas arti prinsip Landauer, kemudian sejarah komputasi dan perangkat elektronik, dan terakhir dua novel terkait. Peradaban yang diperas ke dalam satu perangkat adalah fiksi. Jumlah inti CPU dan ukuran layar yang dibaca game hanya dipakai di peramban kamu dan tidak diunggah.
Cara membukanya
- Petunjuk: Komputer terdekat mungkin tidak berada di antara bintang-bintang.
- Syarat: Buka “Pindah ke perangkat”, lalu saksikan akhir alam semesta.
- Hadiah: Sebuah peradaban kecil muncul di sudut halaman dan sesekali meninggalkan pesan.
Akhir ini termasuk kategori Pikiran. Deskripsi simpul “Pindah ke perangkat” sama dengan petunjuknya: komputer terdekat mungkin tidak berada di antara bintang-bintang.
Sains nyata: batas bawah fisik komputasi
Prinsip Landauer mengatakan bahwa komputasi tidak gratis: menghapus informasi menelan panas sebesar ini paling sedikit. Pada suhu ruang, menghapus 1 bit melepaskan paling sedikit sekitar 3×10⁻²¹ joule. Itu angka yang sangat kecil, jadi secara teori energi dalam satu baterai ponsel bisa menggerakkan pemikiran dalam jumlah tak terbayangkan. Di kenyataan, chip masih sangat jauh dari batas ini.
Bagaimana sebuah perangkat tercipta
- Teori medan elektromagnetik: Maxwell menyatukan listrik dan magnet dan menghitung bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya: cahaya adalah gelombang elektromagnetik (Maxwell, Philosophical Transactions of the Royal Society, 1865).
- Komputabilitas: Alan Turing membayangkan mesin abstrak yang mendefinisikan apa itu "komputasi", meletakkan fondasi teori komputer modern (Turing, Proceedings of the London Mathematical Society, 1936).
- Teori informasi: Claude Shannon menjadikan "informasi" besaran yang terukur, dan bit pun lahir (Shannon, Bell System Technical Journal, 1948).
- Transistor: Sepotong semikonduktor tunggal dapat menguatkan sinyal. Ia menggantikan tabung vakum dan mengecilkan komputer dari seukuran ruangan menjadi muat di saku (Bardeen dan Brattain, Physical Review, 1948).
- World Wide Web: Sebuah proposal internal yang dicatat atasan "Samar tapi menarik" kemudian menjadi World Wide Web (Berners-Lee, CERN, 1989).
Ini adalah studi nyata terkait tentang perkembangan perangkat dan komputasi. Semuanya bukan bukti bahwa sebuah peradaban tinggal di dalam perangkat.
Akhir alam semesta
Nasib alam semesta triliunan tahun dari sekarang dan seterusnya: bintang padam, proton mungkin meluruh, dan lubang hitam akhirnya menguap (Adams dan Laughlin, Reviews of Modern Physics, 1997). Membuka akhir ini mengharuskan menyaksikan akhir alam semesta, itulah sebabnya ia terkait.
Dua novel terkait
- Permutation City (Greg Egan, 1994): Apakah sebuah pikiran bisa diunggah bergantung pada apakah kesadaran ditentukan semata oleh pemrosesan informasi, yang masih pertanyaan terbuka. Dalam novel, seorang pria menyalin kesadarannya ke komputer, lalu mendapati bahwa bahkan ketika urutan komputasi diacak, dijeda, dan disusun ulang, salinannya tidak merasakan hal yang aneh.
- Neuromancer (William Gibson, 1984): Buku ini mempopulerkan kata "cyberspace". Kini antarmuka otak-komputer sudah memungkinkan orang lumpuh mengetik dengan pikiran. Dalam novel, seorang peretas yang kemampuannya dilucuti disewa untuk satu pekerjaan terakhir, melacak kecerdasan buatan di ruang jaringan virtual yang ingin lepas dari batasnya.
Fiksi game, bukan nyata
Peradaban yang diperas ke dalam satu perangkat adalah fiksi. Hadiahnya, "sebuah peradaban kecil muncul di sudut halaman dan sesekali meninggalkan pesan", adalah fiksi game.
Ingin membaca aslinya? Cari judul-judul ini
- Maxwell (1865): "A dynamical theory of the electromagnetic field"
- Turing (1936): "On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem"
- Shannon (1948): "A mathematical theory of communication"
- Bardeen dan Brattain (1948): "The transistor, a semi-conductor triode"
- Adams dan Laughlin (1997): "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"
- Berners-Lee (1989): "Information management: A proposal"
Dasar nyata
Prinsip Landauer memberikan batas bawah fisik untuk biaya energi komputasi.
Pindah ke perangkat: Prinsip Landauer: pada suhu ruang, menghapus 1 bit informasi melepaskan panas sedikitnya sekitar 3×10⁻²¹ J. Secara teori, energi dalam satu baterai ponsel bisa menggerakkan pemikiran dalam jumlah yang tak terbayangkan; chip sungguhan masih sangat jauh dari batas ini.
Permutation City (Greg Egan, 1994), sainsnya: apakah pikiran dapat diunggah bergantung pada apakah kesadaran ditentukan oleh pemrosesan informasi saja, yang masih menjadi pertanyaan terbuka.
Neuromancer (William Gibson, 1984), sainsnya: buku ini mempopulerkan kata "cyberspace"; antarmuka otak–komputer masa kini sudah memungkinkan orang lumpuh mengetik dengan pikirannya.
Riset terkait
Studi-studi ini berkaitan dengan topik ini tetapi bukan bukti langsung untuk halaman ini.
Teori medan elektromagnetik: Maxwell menyatukan listrik dan magnet dan menghitung bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya: cahaya adalah gelombang elektromagnetik.
Sumber: Maxwell, Philosophical Transactions of the Royal Society 1865, "A dynamical theory of the electromagnetic field"
Komputabilitas: Turing membayangkan mesin abstrak yang mendefinisikan apa itu “komputasi”, meletakkan dasar teori komputer modern.
Sumber: Turing, Proceedings of the London Mathematical Society 1936, "On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem"
Teori informasi: Shannon mengubah “informasi” menjadi besaran yang dapat diukur, dan bit pun lahir.
Sumber: Shannon, Bell System Technical Journal 1948, "A mathematical theory of communication"
Transistor: Sepotong semikonduktor bisa memperkuat sinyal. Ia menggantikan tabung vakum dan menyusutkan komputer dari seukuran ruangan menjadi seukuran saku.
Sumber: Bardeen & Brattain, Physical Review 1948, "The transistor, a semi-conductor triode"
World Wide Web: Sebuah usulan internal, yang oleh atasannya dicatat “samar tapi menarik”. Kelak ia menjadi World Wide Web.
Sumber: Berners-Lee, CERN 1989, "Information management: A proposal"
Bab terakhir alam semesta: Menghitung nasib alam semesta selama triliunan tahun dan seterusnya: bintang padam, proton mungkin meluruh, dan lubang hitam akhirnya menguap.
Sumber: Adams & Laughlin, Reviews of Modern Physics 1997, "A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects"
Fiksi game (rekaan)
- Peradaban yang dipadatkan ke dalam satu perangkat adalah fiksi.
- Jumlah inti dan ukuran layar hanya dipakai di browsermu dan tidak diunggah.
- Simpul "Pindah ke perangkat": Komputer terdekat darimu ada tepat di tanganmu.
- Ringkasan novel Permutation City: Seorang pria menyalin pikirannya ke komputer lalu menemukan bahwa meski urutan komputasi diacak, dijeda, atau disusun ulang, salinannya tidak merasakan keanehan apa pun.
- Ringkasan novel Neuromancer: Seorang peretas yang kemampuannya sudah dihancurkan dipekerjakan untuk satu pekerjaan terakhir, melacak sebuah AI yang ingin menembus batasnya lewat ruang siber virtual.