Сжатие информации

До сих пор я говорил лишь о возможностях прямого воспроизведения рисунков, текста и другой информации. Предположим, однако, что нам необходимо записать информацию, используя какойлибо код вроде комбинаций точек и тире. При такой записи каждая буква соответствует примерно 6-7 битам информации, и поэтому для записи одной буквы нам потребуется 6-7 точек или тире соответственно. Давайте задумаемся над тем, что можно сделать, если вместо буквальной записи текста на булавочной головке мы будем вести запись с помощью внутренней структуры материала. В качестве точки я предлагаю использовать маленькие «пятна» или крапинки из атомов металла одного типа, а в качестве тире -- пятна атомов другого металла. Предположим (это достаточно просто и умеренно), что запись одного бита информации требует от нас формирования одного «кубика» металла определенного типа размером $5\times 5\times 5=125$ атомов. Эта сотня атомов (надо еще учесть возможность использования в кубике атомов другого типа) должна гарантировать нам, что информация не будет потеряна из-за атомной диффузии или аналогичных физических процессов. Зная число букв, содержащихся в одном томе Британской энциклопедии, и умножив его на 24 миллиона, я просто вычислил количество «битов информации» во всей мировой литературе, которое оказалось примерно равным $10^{15}$. Поскольку для записи одного бита информации нам необходимо примерно 100 атомов, вся заботливо собранная человечеством книжная информация может быть «записана» по указанной системе в кубике металла с размером грани около 1/200 дюйма, представляющем собой крошечную, едва различимую человеческим глазом пылинку! Как видите, я оказался прав -- в глубинах пространства, внизу, полным-полно места и возможностей! Стоит ли после этих примеров даже вспоминать о микрофильмах? Интересно, что сама возможность записи огромного количества информации в исключительно малых объектах давно и хорошо известна, например, биологам. Именно этим объясняется явление, которое веками казалось людям просто чудом, -- вся информация, необходимая для создания и развития столь сложных существ, какими мы являемся, содержится внутри крошечной биоклетки. Полная информация о человеке (начиная с цвета глаз и кончая последовательностью формирования в организме косточки в челюсти эмбриона, в результате чего внутри этой косточки формируется крошечный канал для прорастания нерва) содержится в очень небольшой части клетки, а именно в длинной молекуле ДНК, где каждый бит информации записывается посредством комбинации из примерно 50 атомов.