Dù chúng ta luôn coi các tập tin kỹ thuật số là vô hình, vật lý học khẳng định mỗi bức ảnh, bài hát hay tin nhắn lưu trữ đều có trọng lượng thực tế. Chiếc smartphone ngày nay giống như một kho lưu trữ khổng lồ, chứa hàng nghìn bức ảnh, vô số đoạn chat, email, video và bài hát.
Điều kỳ lạ là dù nhồi nhét bao nhiêu dữ liệu, thiết bị vẫn giữ nguyên hình dáng và trọng lượng. Nhưng theo các định luật vật lý, điều đó không hoàn toàn đúng. Về mặt vật lý, điện thoại nặng hơn khi bộ nhớ đầy do sự thay đổi trạng thái năng lượng của các hạt electron trong bộ nhớ flash.
Khi dữ liệu không còn là thứ hư ảo
Một chiếc điện thoại đầy dữ liệu thực sự nặng hơn một chiếc trống bộ nhớ. Nghe như câu đố mẹo, nhưng đây là hiện tượng có thật dưới góc nhìn khoa học. Hãy tưởng tượng tải hàng nghìn sách điện tử lên smartphone hay Kindle. Liệu thiết bị có nặng hơn? Theo giáo sư John D. Kubiatowicz thuộc Đại học California, Berkeley, câu trả lời là có.
Ông chia sẻ với The New York Times rằng mỗi bit dữ liệu ghi vào bộ nhớ flash là sự sắp xếp lại vật chất. Bên trong linh kiện điện tử siêu nhỏ, thông tin lưu trữ dưới dạng bit 1 và 0 bằng cách bẫy electron vào ô nhớ hoặc để chúng tự do. Điểm mấu chốt: electron ở trạng thái bị bẫy có mức năng lượng cao hơn trạng thái tự do. Theo phương trình E=mc² của Einstein, năng lượng và khối lượng tương đương. Khi năng lượng hệ thống tăng qua lưu trữ dữ liệu, khối lượng thiết bị tăng theo.
Dù nguyên tắc vật lý có thật, sự thay đổi này nhỏ đến mức vượt xa khả năng đo lường của cân nhạy nhất hiện nay. Ước tính, lấp đầy dung lượng 4GB của Kindle chỉ tăng thêm khoảng 1 attogram (10⁻¹⁸ gam), nhỏ hơn cả kích thước nhiều virus. Với điện thoại hiện đại hàng trăm gigabyte, tổng khối lượng tăng thêm chỉ đạt mức femtogram, kém xa so với dao động khối lượng khi sạc pin.
Ngưỡng nhận thức của con người
Tại sao bàn tay không bao giờ cảm nhận được khác biệt? Câu trả lời nằm ở giới hạn cơ quan thụ cảm trên da. Nghiên cứu cho thấy, để nhận ra vật nặng hơn, khối lượng thay đổi phải đạt vài phần trăm trọng lượng ban đầu. Với điện thoại 170 gam, cần thêm 8-9 gam (vài đồng xu) mới cảm nhận được. Để đạt mức tăng đó chỉ bằng dữ liệu, bạn phải tải xuống lượng thông tin gấp hàng triệu lần toàn bộ internet hiện nay - một kịch bản vật lý minh họa, không thể xảy ra thực tế.
Tóm lại, dù ảnh hay tin nhắn cũ không chiếm không gian vật lý, chúng vẫn để lại dấu vết khối lượng trên thiết bị. Đó là minh chứng tuyệt vời: trong thế giới vật lý, không gì thực sự không trọng lượng, ngay cả ký ức kỹ thuật số.
