La migliore risposta
Ci sono molti impatti importanti della fisica sullinformatica.
1. Fisica dei dischi rotanti . La quantità di dati che possono essere archiviati e recuperati dalle unità disco in rotazione è regolata dalla velocità con cui ruotano. Il limite di quella velocità è ovviamente un problema materiale, ma la fisica della rotazione e limpatto diretto di quella velocità di rotazione sullarchiviazione dei dati e sulla latenza sono fondamentali per linformatica moderna. La maggior parte delle unità disco per personal computer di una data generazione sono più o meno simili a questo riguardo. Ma nel mondo degli affari ci sono scelte importanti da fare tra i dischi che girano a 7200 RPM o 10000 RPM o 15000 RPM (e sempre più dischi a stato solido che non girano, ma questo non è rilevante per questa risposta).
È improbabile che un disco che gira a 7200 RPM sia in grado di sostenere più di 100-120 azioni al secondo (legge o scrive). Questo valore potrebbe essere facilmente il doppio di quello su un disco che ruota a 15000 RPM. Ora il disco che gira più lentamente può essere più grande (tornando al problema dei materiali), ma se non è possibile ottenere dati da un disco più grande velocemente o su larga scala, è necessario acquistarne un sacco in più per progettare una soluzione che funzioni altrettanto bene. Ciò potrebbe significare molti costi aggiuntivi in termini di spazio / energia / capacità sprecata, ecc.
2. Velocità della luce . La velocità della luce è direttamente rilevante per linformatica in molti modi. Sembra una velocità gigantesca, ma dati i milioni di calcoli in corso in una CPU o GPU, le frazioni di un microsecondo sono importanti. Nelle telecomunicazioni a lunga distanza, la velocità della luce è di nuovo direttamente rilevante. Tutte le fibre ottiche funzionano inviando impulsi luminosi. Ogni singolo impulso luminoso è un bit di dati (un 1 o uno 0). I laser possono creare impulsi molto discreti e inviarli, ma la fisica grezza della velocità della luce in una fibra di vetro determina quanto tempo ci vorrà per far scendere quel pezzo nel vetro.
Ci sono un paio di antipasti. Ce ne sono molti altri che potresti anche esaminare
1.) Tasso di generazione di calore in un semiconduttore (CPU) e il suo effetto sulla sua conduttività. Fondamentalmente il motivo per cui hai bisogno di una sincronizzazione del calore da 2 libbre per la tua CPU delle dimensioni di un pollice.
2.) Esistono anche una serie di proprietà fisiche grezze su come la luce rimbalza e si riflette sulla superficie interna del filo di vetro che determina quanto può essere lungo un singolo pezzo di fibra prima che il segnale si degradi al punto che non può più essere letto. Esistono molti white paper facilmente ricercabili sulla fibra “monomodale” e “multimodale” e sulle loro proprietà. In uno dei miei corsi di molto tempo fa era persino possibile calcolare la lunghezza in piedi / metri di un dato dato inviato su un cavo / fibra in base alle proprietà fisiche.
Risposta
Se vuoi fare il ragazzo originale puoi invertire la domanda e rispondere alla molto più interessante “qual è limportanza dellinformatica per la fisica?”.
La fisica è un campo in grande espansione al direzione di informatica e (super) calcolo numerico. Quasi ogni campo della fisica moderna richiede calcoli numerici che alla fine sono piuttosto grandi e impegnativi sia sullhardware che sul lato algoritmico e di parallelizzazione.
Altrimenti hai un sacco di fenomeni che puoi descrivere. Alla fine tutto è fisica, dalla sempre contrazione (grazie a fisica dello stato solido e Fotolitografia ) Transistor utilizzati nella CPU per il calore generato dalla dissipazione della legge di Ohm mediante la Termodinamica . Dalle informazioni trasportate da elettroni o fotoni ( Fibra ottica ) allarchiviazione delle informazioni tramite Magnetostriction (HD) o Floating-gate MOSFET (SSD). A seconda della profondità del tuo incarico, puoi elaborarlo. Tutti gli argomenti sopra possono essere studiati per tutta la vita e coglierne solo una piccola parte.