Hay preguntas que producen perplejidad a cualquiera; bueno, a cualquiera que no sea un “profe”, por que nosotros estamos acostumbrados a este tipo de cosas. Digamos que forman parte de los gajes del oficio. Lo que resulta original es que sea un profe jubilado el blanco de las preguntas, como es mi caso. Y es que con el invento del Internet los profes podemos seguir ejerciendo el oficio, incluso cuando hemos dejado de pisar las aulas; lo que resulta maravilloso para los que hemos considerado a nuestros alumnos como la sal de la vida y ahora, por aquello de la tensión, no gozamos de la sal ni en el puchero.
Pues sí, un venturoso día, al leer mi correo, mi e-mail, ¡ojo!, me encontré con un gratísimo regalo; un antiguo alumno me preguntaba:
Profe, tengo una duda existencial: Cuando lleno mi MP3 de música… ¿pesa más que cuando estaba vacío?
Ni que decir tiene que me quedé pasmado del entusiasmo o quizá entusiasmado con el embeleso que me produjo la preguntita. Ni tampoco que comencé en seguida con mi proceso automático de traducción: quizá haya querido preguntarme ¿La información pesa? Claro que, bien pensado, seguramente el chico no estará picando tan alto. Dudo mucho que sepa que hoy la información se considera como entropía, ya que, según la teoría de la información de Shannon, la entropía es la medida de la incertidumbre y la información reduce la incertidumbre y por tanto la entropía; y que, en este sentido, puede asemejarse con la energía (ya que la entropía se mide en unidades de energía/temperatura, Julios/Kelvin) y puesto que la masa de un sistema material no es mas que la cantidad total de energía que contiene m = E/c2 (según la relatividad, E = mc2) si ahora sabemos que la información es energía, entonces la información tiene masa, pesa.
Pero no debemos confundir aquello de lo que a mí me gustaría hablar con aquello que me están preguntando realmente. El chaval me habla de su MP3 y no de “la información”, así, en abstracto. Por consiguiente me está preguntando sobre el proceso de memorizar información y, concretamente, sobre el funcionamiento de la memoria “flash” de que está dotado su diabólico aparatito musical.
En efecto, hoy la práctica totalidad de los aparatitos de almacenamiento de información, de las “memorias” de que están dotados los grabadores-reproductores musicales, como los llamados MP3, los lápices de memoria o pendrives, las tarjetas de memoria de las cámaras fotográficas, etc., están dotados de este tipo de memorias flash. Estas memorias tienen enormes ventajas sobre todos los demás ingenios de almacenamiento que había hasta ahora: son diminutas, de muy escaso peso, no tienen partes móviles y se encapsulan de forma que son casi, casi, insensibles a los golpes y al agua, incluso funcionan dentro de un rango de temperaturas muy amplio. Y por si les faltara algo, son baratas, ¿hay quien dé más?
Una memoria flash es en esencia una enorme red de miles de millones de transistores microscópicos capaces de almacenar cargas eléctricas (electrones). Podemos hacernos un modelo mental muy sencillo si imaginamos una cuadrícula como un tablero de ajedrez (Fig. 1) con millones de casillas que pueden contener fichas, o no tenerlas. La que contiene una ficha podemos considerarla, bajo un punto de vista lógico, como un uno y las que están vacías como ceros. Así, traduciendo cualquier información a ceros y unos, mediante un código adecuado, podemos grabar en él cualquier información. Si usamos el código de compresión de audio denominado MP3 (de Moving Picture Experts Group, MPEG) lograríamos almacenar música. Así, en una matriz como la Fig. 1, podrían estar grabadas las primeras notas musicales de una melodía. Creo que conviene explicar que, aunque el nombre de “MP3” se refiere al código de encriptación, resultó tan exitoso que se generalizó para denominar a los grabadores-reproductores que lo utilizan.
No obstante, para acercarnos a la respuesta que buscamos será necesario que construyamos en nuestra mente un modelo ligeramente más complejo, porque los electrones son unos individuos muy nerviosos y no se comportan en absoluto como las fichas, que una vez colocadas en una casilla se quedan allí, obedientes, todo el tiempo que se les pida. Los electrones no se pueden encasillar, se mueven constantemente con rapidez inimaginable hasta el punto que pueden saltar de los átomos que los tienen atrapados, visitar otros átomos alejados y volver, mil millones de veces mientras yo os lo cuento. Para confinarlos en un lugar es necesario atraparlos con poderosos campos eléctricos.
Un modelo más aproximado seria imaginar que cada casilla de nuestro anterior tablero es en realidad una cajita completamente cerrada, como una caja de zapatos minúscula con su tapa. Cada cajita puede contener, o no, una bola, que en la realidad sería un electrón encarcelado. Cuando las memorias flash vienen del fabricante todas las cajitas tienen su bola, esto es, la memoria está completamente llena de electrones y, por tanto, no contiene información, está toda ella escrita con unos, así: 11111111… Para guardar en ella alguna información solo tenemos que sacar las bolitas de las cajas que se encuentran en el lugar de los ceros. Así, para guardar la letra “M” en esta memoria habría que eliminar cuatro bolas y escribir: 01011001 (si usamos el código ASCII de 8 bits). Para “borrar” la información bastaría volver a llenar todas las cajas de bolas.
Con esto la respuesta a la preguntita está resuelta. La memoria flash viene llena de electrones, pera grabar la música hay que eliminar electrones, por tanto la memoria “llena” de información musical pesa menos que cuando estaba “virgen”.
Este resultado puede comprobarse experimentalmente de forma muy sencilla, como manda la santa madre ciencia: Compre una memoria nueva y pésela en una balanza. Cárguela con música, fotos, textos o lo que se le ocurra, y pésela de nuevo. Si pesa menos, tengo razón, en caso contrario les habré tomado el pelo.
Eso sí, no les recomiendo que usen la balanza del cuarto de baño. Porque, ¿cómo cuánto menos pesaría el MP3 “lleno” de música? Tomemos como referencia una memoria de 1 GB (1 Giga Byte), esto es, que puede almacenar unos mil millones de palabras informáticas o Bytes (1 Byte está formado por 8 bits). Aunque hoy no lo parezca, 1 GB es una cantidad nada despreciable de memoria, téngase en cuenta que en 1 MB (1 Mega Byte) puede almacenarse una novela y en 1 GB se podría almacenar el contenido de una furgoneta cargada con mil novelas. 1 GB contiene 8·109 bits, o electrones, si hablamos de su contenido físico real. Como un electrón tiene una masa de 1,783·10-30 Kg, suponiendo que al grabar la memoria se eliminan aproximadamente la mitad de sus electrones, tendríamos que, 4·109 electrones · 1,783·10-30 kg/electrón = 7,132·10-21 Kg o lo que es lo mismo 7,783·10-15 mg, es decir, pesaría aproximadamente unos 0,000 000 000 000 008 miligramos menos. Por decirlo en román paladino, una memoria grabada pesaría unas 8 milésimas de una billonésima de miligramo menos que “vacía”. Por esto les recomendaba no utilizar la balanza del baño que tiene un error de ± 200 gramos. Tampoco les recomiendo tocar el aparatito con los dedos durante el experimento porque la grasa que estos dejarían sobre él pesaría miles de millones de veces más que aquello que queremos medir, y es que las moléculas de grasa son inmensas y pesadísimas.
¿Pero no decíamos que la información, como energía que es, pesa, tiene masa? Entonces al añadirle información a cualquier cacharrito, independientemente de su forma de funcionamiento, aumentaríamos su masa, ¿no? En efecto, esto es tan cierto como lo explicado, solo que el incremento de masa correspondiente a 1 GB de información no llegaría a la cien millonésima parte de la masa de un solo electrón, así que, aunque a fuer de rigor científico nos empeñásemos en tenerla en cuenta, ni se notaría el incremento.
