ギガバイトに相当するデータは、ハードディスク上で物理的にどのくらいの重さがありますか？

1ギガバイトのメモリ/ストレージの物理的な重量はどれくらいですか？これがハードディスク上にあるとしましょう。

実際にデータをディスクに保存しているアトムに関連付けられている重みは何ですか？ディスクの密度が増加するにつれて、この値はどのように変化しましたか？

ハードドライブの密度は、1平方インチあたりのビット数で測定されますが、現在最も高いのは（5/2013）1平方インチあたり750ギガビットです。これは、ギガバイトのデータが約6.88ミリメートル^2を占有することを意味します。プラッターの領域の重量は、基板（通常はガラスとセラミック）と、データを保存する磁性粒子を実際に保持する磁性層で構成されます。磁性層は通常、厚さが10〜20 nmのコバルト合金でできています。計算を簡単にするために10nmの厚さを想定すると、1ギガバイトで約6.88 * 10 ¹³ nm ³の磁性層材料が得られます。

コバルトの密度を考えると、これは0.612471マイクログラムで重量を概算できることを意味します。

素材の重量はわかりませんが、ほぼ確実にそれ以上です。

2012アップデート：これは現在出荷中のドライブに関するものです。Seagateが最近1平方インチあたり1テラビットに達するという騒ぎがたくさんありますが、それは技術デモであり、まだ出荷されていません。

2013年の更新：ハードディスクプラッタの面密度は停滞しているようです。TDKは、1.5Tbits / inch ^2のマークに近づくことができると言いますが、2014年まで市場に登場しません。昨年発表されたSeagateの技術は2014年にも登場する予定です。来年はギガバイトの重さでワクワクするはずです。

以前は、「ギガバイトはハードディスク上でどれくらいの重量がありますか？」

• 2009：面積密度400 Gbit / in ² = 1.1518マイクログラム（参照）
• 2010：面積密度541.4 GBit / in ² = 0.84817マイクログラム（参照）
• 2011：面積密度625 GBit / in ² = 0.734966マイクログラム（参照）
• 2012：面積密度744 GBit / in ² = 0.617411マイクログラム（参照）

ディスクに保持されるデータは、ディスクの重量を増加させません。ディスクの唯一の重量の違いは、ディスクの全体サイズにあります（例：通常のHDDはラップトップHDDよりもサイズが大きく、通常は質量が大きく、サイズの大きいディスクには古いディスクよりも多くのプラッタがあり、データを保持できます）ディスクを作るために使用される材料で。

データは、実際の物質に何かを加算または減算するのではなく、ディスクの磁気極性を切り替えることで保存されます。満杯のディスクの質量は同じであるため、同じ重量になります（月など、重力が強い場所または弱い場所にディスクを移動しないと仮定します）。

ハードディスクの極性を切り替えることは、磁石を回転させてN極とS極を切り替えるようなものです。イオンを作成する（原子の電子を除去または追加して、原子に正または負の電荷を付与する）ことには類似していません。それは理論的にディスクの質量を調整できますが、すべての意図と目的のために電子には質量がありません（少なくとも非常に小さいため、ほとんど表示されないように非常に小さいため）このように、それはしません。

ディスク上では、個々のビットの重さは何もありません。磁気極性の変化にすぎません。この詳細な説明については、TheTXIの回答を参照してください。

しかし、RAMでは、ビットは電子（またはその欠如）で構成されており、約9.10938215×10 ⁻³¹ kgの質量を持っています。したがって、メモリのGiBの場合、0ビットと1ビットが均等に分布すると仮定すると、

4294967296 n ×9.10938215×10 ⁻³¹ kg

4294967296はメモリ内の1ビットの数（50％と想定）、nは1ビットで平均した電子の数です。この数値を10 ⁵前後に指定した¹つのソース¹が見つかりました。

したがって、1 GiB（または1 GB）のメモリがどれだけの質量を持っているかを見積もることができます。

1 GiB、1で半分満たされた≈3.91 ×10 ⁻¹⁶ kg = 391フェムトグラム

1 GiB、1で完全に満たされている≈7.82 ×10 ^-16 kg = 782フェムトグラム

1 GB、半分は1で満たされている≈3.64 ×10 ^-16 kg = 364フェムトグラム

1 GB、1で完全に満たされた≈7.29 ×10 ^-16 kg = 729フェムトグラム

そのため、一般的に、その重量はほとんど目立たないと考えられます（または、ハードディスクがまったく存在しない場合）。

¹ これらの講義はスライドですが、ドイツ語です。

まじめな答え

テキストが保存されるフォントサイズに依存します。24ポイントフォントは非常に重いのに対し、8ポイントは非常に軽いです。また、太字のテキストは重量を増やします。すべての文字が右に傾くと、ディスクの回転方法が変わるため、多くのテキストを斜体で保存しないでください。

真面目な答え

データには質量がありません。

正解は0です。1GBを保存するのにどのくらいのハードドライブが必要かは尋ねませんでした。1GBのハードディスクの重みを尋ねました。私たちが知っているように、それは磁気ストレージを使用し、電荷ではなく（何かの重さを量る）、正しい答えは0です。

データに依存します。

はい、ハードドライブは、ディスク上の磁区の極を反転させることでデータを保存します。これは一見すると、何も加算も減算もされないため、重量がありません。

しかし、それは全体像ではありません。これらのドメインの方向は重要です。ドメインが1010101010の場合、ドメインが11111111または00000000の場合よりも総フィールドエネルギーが少なくなります。誰もがe = mc ^ 2に精通していると確信しています。ドメインにエネルギーを置くことDOESそれの非常に少量にもかかわらず、平均質量。

私の物理学は質量を推定することすらしていませんが、最も敏感なスケールで測定できるものを超えていると確信しています。

計量を行う場所によって異なります。答えの1つは、重量の測定値ではなく、質量の測定値であるフェムトグラムの議論にすぐに飛びつきます。

月では物の重量が少なくなり、木星では重量が増えます。宇宙では彼らは何の重さもありません。

だから、答えは...依存します。