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因特網(wǎng)有多重?



        信息有多重?我們大部分人都知道計(jì)算機(jī)把各種類型的信息——電子郵件、文檔、視頻碎片、網(wǎng)頁以及一切——都作為1和0 的二進(jìn)制數(shù)字的信息流來表現(xiàn)。這些數(shù)字是數(shù)學(xué)實(shí)體,但是它們也是有形的實(shí)體:它們在電路中作為電壓被具體化和控制。因而,數(shù)據(jù)的每一個(gè)字節(jié)都必然有一些質(zhì)量,盡管很小。這就促使我們《發(fā)現(xiàn)》雜志提出一個(gè)問題:在某一個(gè)平均日,通過因特網(wǎng)被發(fā)送的所有數(shù)據(jù)有多重?

        電子或輻射波只能走幾百英尺

        在尋求答案的過程中,我們?yōu)g覽技術(shù)數(shù)據(jù)庫,大量翻閱參考書,用谷歌瘋狂搜索,向?qū)<仪笞C。很明顯的是,如果我們想要一個(gè)答案,我們就不得不自己去把它研究出來,因?yàn)橹翱磥頉]有別人曾經(jīng)探討過這個(gè)問題。所以我們就開動(dòng)腦筋,仔細(xì)思考起來。
        計(jì)算出因特網(wǎng)重量的關(guān)鍵有賴于理解控制穿過因特網(wǎng)的所有信息的實(shí)質(zhì)性程序,無論是發(fā)送的一封電子郵件,還是接收到的來自世界另一端的一段視頻。為了在因特網(wǎng)上四處漫游,信息就被分裂為數(shù)據(jù)包——小的數(shù)據(jù)片段,大小從幾十個(gè)到上千個(gè)字節(jié)不等。在信息被傳輸時(shí),數(shù)據(jù)包也包含了尋址的細(xì)節(jié)內(nèi)容,路由器用這些內(nèi)容來確定數(shù)據(jù)應(yīng)該到哪兒。
        無論一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送到哪里,無論它碰巧經(jīng)過了什么樣的設(shè)備,一個(gè)基本的循環(huán)會(huì)一而再、再而三地重復(fù),直到它到達(dá)它的目的地:信息被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中,被分析以發(fā)現(xiàn)它下一步應(yīng)該到哪兒,在某種程度上,為了被傳輸?shù)芥湕l中的下一個(gè)計(jì)算機(jī),還要被編碼、解碼,然后被存儲(chǔ)在那臺(tái)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。無論那是穿過以太網(wǎng)的電子,或是從一張卡中輻射出來的光子,這在必要時(shí)都需要進(jìn)行重復(fù)。
        重要的并不是從你的計(jì)算機(jī)上傳輸?shù)膯蝹€(gè)電子或輻射波,而是它們所描述的比特的模式。從你的計(jì)算機(jī)中直接發(fā)出的電子或輻射波通常走不了多遠(yuǎn)——最多也就是幾百英尺——就會(huì)被另一臺(tái)計(jì)算機(jī)消化。甚至當(dāng)你以光脈沖的方式在幾千英里的光纜上發(fā)送信息包時(shí),海底的中繼器每隔20英里左右都會(huì)埋葬光子,吸收新到的光子,把新的光子傳輸?shù)较乱慌_(tái)計(jì)算機(jī)。

        傳輸信息等于傳輸汽車

        因特網(wǎng)上,有百分之九的流量是來自e-mail。百分之七十五是來自文檔共享。換言之,通過因特網(wǎng)移動(dòng)的物理實(shí)體從來就不會(huì)走得很遠(yuǎn)。是什么真正走了距離?是什么真正承載了信息?是代表信息包的比特模式,它在一個(gè)接一個(gè)的系統(tǒng)的電子存儲(chǔ)器中持續(xù)不斷地重構(gòu),作為信息穿越網(wǎng)絡(luò)。理解網(wǎng)絡(luò)信息的一個(gè)辦法,是想象我有一輛轎車,我想讓你擁有它。而你卻住在一個(gè)島嶼上,完全不能通過水路或空運(yùn)到達(dá),因此我就不能直接把我的車運(yùn)給你。但是幸運(yùn)的是,你的島上恰好有一個(gè)技藝精湛的加工廠并有大量的汽車零部件供應(yīng)。所以,為了把轎車送給你,我寫下一套計(jì)劃,我把這個(gè)技術(shù)傳真給你。這樣,你就可以根據(jù)這個(gè)計(jì)劃組裝你的汽車。這樣,你就有了一輛新車,可以在島上開著四處兜風(fēng)。這樣的一輛車當(dāng)然是真的,可以稱量它的重量。當(dāng)一則信息被裝在一臺(tái)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中時(shí),如果我們能夠計(jì)算出與這則信息相關(guān)的比特的重量的話,那我們就離稱出因特網(wǎng)的重量不遠(yuǎn)了。
 
        40000個(gè)電子等于1

        我們發(fā)現(xiàn),在一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器之中,負(fù)責(zé)記憶一個(gè)給定的比特應(yīng)該是1還是0的裝置是一臺(tái)電容器。具體地說,這是芯片上的一個(gè)部件,它能夠帶有少量的電荷。給一個(gè)單元的電容器存上電,它就代表1。不存電,它就表示0。存儲(chǔ)器的電容器是如此之小,以致于它們每一個(gè)只需要大約40000個(gè)電子就可以存電。這的確是一個(gè)很小的量:每秒種大約有5.7 x 1018個(gè)電子流過一個(gè)100瓦的燈泡。
  
        一封e-mail的重量

        現(xiàn)在,我們來看一封典型的e-mail,比如有一些純文本內(nèi)容和一個(gè)Word文檔附件,就像我們把這篇文章的初稿發(fā)送回家以便在晚上好好考慮。這樣的一封e-mail包含大約50個(gè)千字節(jié)。因?yàn)樵谝粋€(gè)字節(jié)中有8個(gè)比特,而在一個(gè)千字節(jié)中有1024個(gè)字節(jié),因此那封e-mail就包含409 600個(gè)比特?! ?BR>不會(huì)是所有這些比特都將是1,如果那樣的話這將會(huì)是一封非常煩人的e-mail信件!平均來說,大約其中會(huì)有一半比特是1,一半是0,因此,就有204800個(gè)1需要被存儲(chǔ),總共需要大約80億個(gè)電子。一個(gè)電子重2 x 10-30磅,所以一封50千字節(jié)的e-mail的重量大約是10-15盎司的萬分之二,大約是21000個(gè)鉛原子的重量。這聽起來好象很大,其實(shí)它是一個(gè)微小的量,一盎司鉛包含大約8.2 x 1026個(gè)原子。

        因特網(wǎng)比一粒沙子輕

        但這僅僅是一封e-mail。如果算上所有的網(wǎng)頁、即時(shí)通信、視頻流,以及你所能想象到的所有別的信息,那穿過整個(gè)因特網(wǎng)的信息有多少呢?這不是一個(gè)容易算出來的數(shù)字。但是最后我們從Clifford Holliday教授那里得到了答案,他是《2006年因特網(wǎng)的增長》一書的作者,該書被信息守護(hù)者(Information Gatekeepers)咨詢公司出版。
        他通過考察終端用戶連接的活動(dòng)來估計(jì)因特網(wǎng)上信息的整個(gè)流量,這些終端用戶連接包括撥號上網(wǎng)的modem線、DSL以及光纖連接。連接到家庭和企業(yè)的寬帶,像DSL和電纜調(diào)制解調(diào)器,要對生成大部分下載負(fù)責(zé),這仍然要走很長的距離才能到達(dá)Holliday的發(fā)現(xiàn)。
        Holliday發(fā)現(xiàn)因特網(wǎng)上所有信息量的75%是來自文件共享,而這些文件共享之中有59%是屬于人們觀看視頻。音樂大約占到文件共享流量的33%,E-mail 占整個(gè)流量的9%。而這整個(gè)流量是一個(gè)令人驚訝的數(shù)字,40 × 1016字節(jié),即一個(gè)4后面跟16個(gè)零。
        按照Holliday的數(shù)字,把它代入同一個(gè)公式,我們就算出我們的50千字節(jié)的e-mail的總重量是1.3 x 10-8磅。最后,我們得出了答案:因特網(wǎng)的重量只有大約一盎司的百萬分之0.2。
        情書、業(yè)務(wù)合同、假日快照、垃圾郵件、律師文件、色情文件、結(jié)婚公告、電視節(jié)目、新聞文章、工作計(jì)劃、家庭電影、新聞發(fā)布、名人網(wǎng)頁、音樂、新聞郵件、懺悔、祝賀——人類生活的每一個(gè)角落和每一個(gè)方面,都被編碼為1和0全部加起來,它們的重量大約只相當(dāng)于一粒最小的沙粒,大小只有千分之二英寸。
        二百多年前,William Blake在一首著名的詩《天真的預(yù)言》(Auguries of Innocence ,1803)中一開始就說:“在一粒沙子里面看到一個(gè)世界……”??磥恚人约核赖囊羞h(yuǎn)見。

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