Beste svaret
Det er mange viktige effekter av fysikk på informatikk.
1. Fysikk for spinnende disker . Mengden data som kan lagres og hentes fra spinnende diskstasjoner styres av hastigheten de spinner på. Grensen for den hastigheten er åpenbart et vesentlig problem, men spinnets fysikk og den direkte effekten av den spinnhastigheten på datalagring og ventetid er avgjørende for moderne informatikk. De fleste personlige datamaskindisker fra en gitt generasjon er omtrent like i denne forbindelse. Men i næringslivet er det viktige valg å gjøre mellom disker som spinner på 7200 RPM eller 10000 RPM eller 15000 RPM (og stadig nå solid state-plater som ikke spinner, men det er ikke relevant for dette svaret).
En disk som spinner ved 7200 RPM er sannsynlig ikke i stand til å opprettholde mer enn 100-120 handlinger i sekundet (leser eller skriver). Denne verdien kan lett være dobbelt så høy som på en disk som spinner ved 15000 RPM. Nå kan den langsommere roterende disken bli større (tilbake til materialspørsmålet), men hvis du ikke kan få data på / av den større disken raskt eller i stor skala, må du kjøpe massevis av dem for å lage en løsning som også vil fungere. Det kan bety mange ekstra kostnader i plass / kraft / bortkastet kapasitet osv.
2. Lysets hastighet . Lysets hastighet er direkte relevant for informatikk på mange måter. Det virker som en gigantisk hastighet, men gitt millioner av beregninger som foregår i en CPU eller GPU, brøkdeler av en mikrosekund. I telekommunikasjon over lang avstand er lysets hastighet direkte relevant igjen. All fiberoptikk fungerer ved å sende lyspulser. Hver enkelt lyspuls er litt data (a 1 eller 0). Lasere kan lage veldig diskrete pulser og sende dem ut, men den rå fysikken til lysets hastighet i en glassfiber dikterer hvor lang tid det vil ta å få den biten ned i glasset.
Det er et par forretter. Det er flere andre du også kan se på
1.) Varmeproduksjon i en halvleder (CPU) og dens innvirkning på ledningsevnen. I utgangspunktet grunnen til at du trenger en 2 pund varmesynkronisering for tommelfinger-CPU.
2.) Det finnes også en serie rå fysikkegenskaper om hvordan lys spretter og reflekterer av den indre overflaten av glassstreng som dikterer hvor lenge et enkelt stykke fiber kan være før signalet brytes ned til det punktet det ikke lenger kan leses. Det er mange lett søkbare hvite papirer på «single-mode» og «multi-mode» fiber og deres egenskaper. I en av treningene mine for lenge siden var det til og med mulig å beregne lengden i fot / meter for et gitt stykke data som ble sendt over en kabel / fiber basert på de fysiske egenskapene.
Svar
Hvis du vil gjøre den opprinnelige fyren, kan du snu spørsmålet og svare på det mye mer interessante «hva er betydningen informatikk har for fysikk?».
Fysikk er et felt i stor ekspansjon på retning av informatikk og numerisk (super) beregning. Nesten hvert felt av moderne fysikk krever numerisk beregning som til slutt blir ganske stor og krevende både på maskinvare som på algoritmisk og parallelliseringsside.
Ellers har du en hel haug med fenomener som du kan beskrive. På slutten er alt fysikk, fra den alltid krymper (takket være Solid state physics og Fotolitografi ) Transistorer brukt i CPU til varmen som genereres av Ohms lov spredning ved hjelp av Termodynamikk . Fra informasjonen som bæres av elektroner eller fotoner ( Optisk fiber ) til informasjonslagringen av Magnetostriction (HD) eller MOSFET med flytende gate (SSD). Avhengig av dybden i oppgaven din, kan du utdype det. Alle argumentene ovenfor kan studeres hele livet og forstå bare en liten del.