[논문 리뷰] Weight fluctuations of information storage media

László B. Kish|ArXiv.org|2008. 05. 27.

Computational Physics and Python Applications인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 스토리지 미디어 내 정보 내용의 변화가 측정 가능한 무게 변동을 유도하는지 조사하며, 새로운 기본 힘 대신 수증기와 혈관력과 같은 고전적 메커니즘을 제안한다. 플래시 드라이브와 기름-분말 혼합물에서 정보 변화와 관련된 무게 변동이 최대 0.3 mg까지 관찰되었으며, 이는 갇힌 공기의 압축과 혈관력에 의한 아르키메데스 힘의 변화 때문으로 기인된다.

ABSTRACT

In this essentially Unsolved Problems of Noise (UPoN) paper we further study the question recently posed in Fluctuation and Noise Letters (December 2007), if there is and interaction between bodies with correlated information content, and weather the observed weight transients during/after changing the information content in memory devices is due to a new type of interaction, a new type of "fifth force", or it is only a classical mechanism. We briefly discuss the issue of the great experimental uncertainty of the Newtonian gravitation constant. We also mention the peculiar experiments about sudden weight changes of humans and animals at the moment of death. The extended monitoring of four 4GB flash drives with no casing and various information content indicate a significant correlation between their weight variations and the fluctuations of ambient humidity. This is an evidence for the role of humidity and hygroscopic components, at least, for long-term weight fluctuations. A sequence of information changing experiments with such a flash drives at stable humidity conditions shows a significant variability of the transients of the absolute mass with some dependence on the information content. Finally, a related new experiment was carried out with olive oil and chilli pepper powder that was dissolved in it while the mass variations were recorded and a positive mass transient of 0.3 milligram was observed for about 10 minutes. The process represents the writing of new random information into a medium. The only classical interpretation of this mechanism would be the compression of trapped air between the grains by the surface tension of the oil, or that of in pores by capillary forces, and the resulting decrease of the Archimedes force due volume reduction.

연구 동기 및 목표

• 스토리지 미디어 내 정보 내용의 변화가 측정 가능한 무게 변동을 유도하는지 확인하는 것.
• 그러한 변동이 새로운 물리적 상호작용 때문인지, 습도와 혈관력 같은 고전적 메커니즘 때문인지 평가하는 것.
• 정보 상관관계와 관련된 '다섯 번째 힘'의 존재 여부를 배제하거나 확인하는 것.
• 환경적 요인, 예를 들어 실내 습도가 저장 장치의 장기적 질량 변화에 미치는 영향을 조사하는 것.

제안 방법

• 안정된 습도 조건에서 케이스가 제거된 4GB 플래시 드라이브를 장기간 모니터링하여 무게 변화와 정보 내용의 상관관계를 분석함.
• 습도가 안정된 환경에서 플래시 드라이브의 정보를 제어적으로 변경하는 실험을 수행하여 일시적인 질량 효과를 분리함.
• 올리브 기름과 고추가루의 혼합물을 사용하여 정보 기록을 시뮬레이션하고, 용해 과정 중의 질량 변화를 기록함.
• 아르키메데스 원리를 통해 질량 변동을 분석하여, 갇힌 공기 또는 다공성 구조의 부피 감소가 혈관력에 의해 발생하는 것으로 기인함.
• 정보 기록 과정 중의 절대적 질량 변동을 측정하며, 지속 시간과 크기를 집중적으로 분석함.
• 환경 모니터링를 통해 수분 흡수 성질을 띤 물질이 장기적 무게 변화에 미치는 영향을 평가함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 스토리지 미디어 내 정보 내용의 변화가 측정 가능한 무게 변동을 유도하는가?
• RQ2 그러한 변동이 새로운 물리적 상호작용 때문인지, 습도 및 혈관력과 같은 고전적 메커니즘 때문인가?
• RQ3 관측된 질량 변동은 갇힌 공기의 압축으로 인한 아르키메데스 힘의 변화로 설명될 수 있는가?
• RQ4 실내 습도가 정보 저장 미디어의 장기적 질량 변화에 어느 정도의 영향을 미치는가?
• RQ5 정보를 새로운 매체에 기록하는 과정에서 측정 가능한 질량 변동이 발생하는가?

주요 결과

• 장기간 모니터링 중에 케이스가 제거된 플래시 드라이브의 무게 변동과 실내 습도 변화 사이에 유의미한 상관관계를 관찰함.
• 안정된 습도 조건에서 정보 변경 실험을 수행한 결과, 정보 내용에 따라 변동하는 측정 가능한 일시적 질량 변동이 나타남.
• 고추가루가 올리브 기름에 용해되는 과정에서 약 10분간 양의 질량 변동 0.3 밀리그램을 관찰함. 이는 정보 기록을 시뮬레이션함.
• 관측된 질량 변동은 갇힌 공기의 압축 또는 혈관력에 의한 다공성 부피 감소를 포함하는 고전적 메커니즘으로 가장 잘 설명됨.
• 밀려나가는 공기 부피의 감소는 아르키메데스 힘의 감소로 이어지며, 이는 명백한 질량 증가로 이어짐.
• 정보 상관관계와 관련된 새로운 '다섯 번째 힘'의 존재를 뒷받침할 만한 증거는 발견되지 않았으며, 고전적 설명으로 충분함.