Volle Speicherkarte schwerer als leere?
Jetzt habe ich mich gefragt, ob die Daten ein Gewicht haben, auch wenn es nur minimal ist?
9 Antworten
Gespeichert werden Daten als Ladungen. In der Wirkungsnähe eines Feldeffekttransistors wird eine elektrische Ladung eingeschlossen bzw. "nicht". Das elektrische Feld das von der Ladung ausgeht öffnet bzw. schließt den Transistor. Zum auslesen wird einfach geprüft, ob der Transistor leitet oder sperrt.
Der Knackpunkt ist die Ladung, das ist das einzige was sich hier verändert. Die Ladung wird durch eine Gruppe von Atomen dargestellt denen einige Elektronen fehlen und eine zweite Gruppe von Atomen um die einige Elektronen zu viel herumschwirren.
Man bewegt also Elektronen von einem Bereich in einen anderen. Aus dem ganzem Speicher werden dabei also keine Elektronen entnommen oder eingespeist. Die Summe aller Elementarteilchen ist "theoretisch" immer gleich! In der Praxis natürlich nicht, aber das gilt sowohl für das Löschen als auch für das Beschreiben, hat also nichts mit den Daten bzw. deren Menge zu tun.
Jetzt kann man sich das so vorstellen wie Münzen In Reihen und Spalten auf einem Tisch ausgelegt. Kopf=1, Zahl = 0. Wird der Tisch schwerer oder leichter je nachdem ob mehr Kopf oder Zahl oben liegt bzw. in dem man Münzen umdreht? Der unterschied ist "Null".
AAAAABBBBBEEEEEERRRRRR:
Die Ladungen enthalten Energie. Ein geladener Kondensator kann ja auch (kurz) Energie abgeben um z.B. eine LED leuchten zu lassen. Nichts ander4es, nur in mikroskopischer Größe ist auch die Speicherzelle. Und nach der Umfassenden Relativitätstheorie
spielt auch die in der Masse gespeicherte Energie eine Rolle. Dieser Effekt ist aber so gering, dass man guten Gewissens fast immer nur
schreibt. Also ja, das Gewicht ändert sich je nachdem ob mehr 1er oder 0er gespeichert sind.
AAAAABBBBBEEEEEERRRRRR:
In einem Dateisystem wird nicht wild gelöscht, dazu müsste man aktiv überschreiben was Zeit kostet und beim Flash Speicher sogar extra verschleiß. Hier wird dann einfach im Inhaltsverzeichnis eingetragen, dass die Sektoren leer sind und deren Inhalt wird dann ignoriert oder beim hinzufügen von Daten überschrieben. Deswegen gibt es ja Wiederherstellungsprogramme die Dateien nach dem löschen oder gar formatieren immer noch zurückholen können - sofern nicht neue Daten an den Platz geschrieben wurden.
D.H. durch löschen einer Datei passiert praktisch nichts auf der Speicherkarte. Durch draufkopieren einer Datei können hinterher nach Datei mehr 1er oder mehr 0er auf der Karte sein. Dadurch schwankt zwar in der theoretischen Physik das theoretische Gewicht der Karte, aber man kann nicht sagen, dass Daten aufspielen die schwerer oder leichter macht! Weder praktisch noch theoretisch!
Eine Karte voller "Daten" besteht aus fast gleich vielen 1en und 0en, und hat somit weniger Gewicht, als eine Speicherkarte voller 1en.
Hi,
die Bits in SD Karten funktionieren so, dass du kleine Flächen hast, auf denen Ladungen (hier in Form von Elektronen) aufgetragen werden können. Dann unterscheidet man zwischen den Zuständen „geladen“ oder „ungeladen“ (0 oder 1) und so hat man ein Bit implementiert. Ob jetzt 0=ungeladen und 1=geladen oder umgekehrt ist, kann man sich als Entwickler solcher Chips eigentlich aussuchen, das kann unterschiedlich sein.
Daher gibt es zwei Szenarien: wir definieren „keine Information“=„alles ungeladen“ oder eben „keine Information“=„alles geladen“. Im ersten Fall würde das Speichern von Information die Masse der SD Karte erhöhen, denn wir schicken Ladungsträger von außen auf die Karte. Im zweiten Fall würde das Speichern von Information die Masse verringern, denn wir entladen die SD ein wenig um Bits umzuschalten.
Außerdem ist die Masse abhängig von der Codierung, wie genau die Information abgespeichert ist. Eine Codierung könnte für eine bestimmte Information mehr 1en verwenden, als eine andere Codierung und dann unterscheidet sich die Masse der SD Karte bei gleicher Information, aber unterschiedlicher Codierung.
Übrigens werden die Daten nicht gelöscht, wenn du am PC auf „Löschen“ klickst, denn der Zustand der Bits wird dadurch nicht verändert, der Computer gibt nur Bereiche der SD Karte zum neuen Speichern von Informationen wieder frei.
https://www.wdrmaus.de/filme/sachgeschichten/daten.php5
Und nun? Das Ergebnis
Was bedeutet das jetzt alles? Theoretisch könnten wir das Gewicht einer SD-Karte verändern! Wenn man eine sehr große Datei aus lauter Einsen auf die Speicherkarte lädt, dann ist letztere schwerer, als mit einer Datei aus lauter Nullen bespielt. In der Realität aber ist das Verhältnis zwischen „0“ und „1“ ausgewogen, beides kommt etwa gleich oft vor. Und damit ändert dann auch die SD-Karte ihr Gewicht nicht – egal wie „leer“ oder „voll“ diese ist.
Ganz lustig: Sie wird höchstwahrscheinlich sogar leichter sein.
Die Transistoren, die die Daten speichern haben zwei Zustände:
Geladen = 0
Ungeladen = 1
Wenn man nun eine frische SD Karte kauft, sind die meisten Transistoren auf 0 = Geladen. Wenn man nun Daten darauf speichert, werden ein paar Nullen zu Einsen.
Da Elektronen ein kleines Gewicht haben (0.0000000000000000000000000009 Gramm), wird die SD somit theoretisch ein ganz wenig leichter.
Natürlich kann jeder Fettfleck, Fingerabdruck, Staubkorn dieses Gewicht um einiges mehr verändern ;)