Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Przez ostatnie lata ludzkość wygenerowała tyle zapisanej informacji, ile od początku naszej cywilizacji. Czy zatem musimy wszystko zapisywać? A jeśli zapisywać, to które nośniki informacji wybrać?

Wydawałoby się, że dzisiaj, gdy mamy tyle różnych możliwości, nie powinno być z tym problemu. Wszystkie dostępne nam nośniki mają jednak ograniczoną trwałość i przez to zapisane na nich informacje wymagają kopiowania. Popularna kiedyś dyskietka dziś już wyszła z użycia. Zastąpiły ją inne nośniki, z których najtrwalsza wydaje się taśma magnetyczna, choć i ona ma żywotność około pięćdziesięciu lat. Po upływie tego czasu będzie się rozpadać, informację zapisaną w domenach magnetycznych możemy natomiast zacząć tracić po trzydziestu latach.

Płyta CD wykorzystująca zapis optyczny jest nośnikiem niezbyt trwałym (łatwo ją złamać), a umieszczone na niej informacje też mają swój kres – przetrwają od kilku do kilkunastu lat. Pendrive’y – pamięć typu flash – zapewniają trwałość na kilka lat.

Alternatywą dla współczesnych nośników informacji wciąż pozostaje tradycyjny papier. O trwałości papieru decyduje jego budowa. Tworzą go bardzo długie łańcuchy celulozy. Złożony jest tylko z trzech atomów – wodoru, węgla i tlenu. Mają one bardzo stabilną strukturę pierścienia wygiętego w konformację krzesełkową – dzięki czemu papier może przetrwać długi czas. Zagrożeniem w tym wypadku jest rozrywanie się łańcuchów celulozy – im krótsze łańcuchy, tym papier mniej trwały. Znacznie obniżono trwałość papieru w połowie XIX wieku, kiedy produkowano go już na szeroką skalę i szukano nowych surowców. Wcześniej do wytwarzania papieru służyły szmaty, w XIX stuleciu zaczęto do tego celu wykorzystywać drewno mające krótkie łańcuchy celulozy. Później w trakcie produkcji zakwaszano papier – obecność kationu wodorowego powoduje jego przyspieszoną degradację. W Polsce kwaśny papier produkowano do 1996 roku. Książki powstałe od 1850 do 1996 wymagają natychmiastowej pomocy, gdyż się rozpadają. Można próbować ratować je, stosując domowych sposoby, na przykład przekładając karty książki kartkami niekwaśnego papieru. Ma on rezerwę alkaiczną i dzięki temu odbiera trochę kwasów z książki. Pożółkłe strony to pierwszy objaw świadczący o tym, że książka jest w złym stanie. Kolor nie wynika jednak z kwasowości, tylko z rozpadu dodatkowej substancji – ligniny. Kolejne symptomy kiepskiej kondycji papieru to słaba wytrzymałość na zgięcia i charakterystyczny zapach. Stąd tak ważne jest wietrzenie, bo jednym z czynników, które wpływają na rozrywanie łańcuchów, są kwaśne gazy uwalniające się z książki, będące efektem procesu ich rozpadu. Ważne woluminy można ratować w klinikach kwaśnego papieru w Warszawie i Krakowie. Papier dobrej jakości, produkowany dzisiaj, daje trwałość rzędu 300–400 lat. Papier czerpany, wytwarzany ręcznie ze szmat, jest w stanie przetrwać wiele stuleci.

Papier ma bardzo dużo atutów. Jest najtrwalszy wśród popularnych nośników informacji, możemy go przeczytać bez użycia jakichkolwiek urządzeń, ale pojemność i dostępność informacji zapisanych na papierze pozostawia wiele do życzenia.

Naukowcy wciąż głowią się nad problemem wynalezienia takich nośników informacji, aby były i trwałe, i pojemne. Wśród najnowszych pomysłów można wymienić M-disc. Ze względu na to, że jest pozbawiony barwników, producenci twierdzą, że zapisana na nim informacja może przetrwać tysiąc lat. Innym sposobem jest zapis informacji na DNA według schematu – dwie zasady kodują jedynki, dwie kodują zera. W ten sposób na nici DNA jesteśmy w stanie zapisać całe książki. Dokonał tego George Church, profesor genetyki na Harvardzie. Ten nośnik ma bardzo niewielkie rozmiary – zapis na DNA papierowej książki, która liczy ok. 300 stron, zajmuje 0,1 femtograma (10–15). Na razie jednak trudno sobie wyobrazić jego rozpowszechnienie z powodu trudności z pozyskiwaniem i przechowywaniem tego typu nośnika oraz odczytywaniem zapisanych wiadomości. Trzeci sposób to zapis na specjalnie spreparowanym kwarcowym szkle. Ten nośnik jest w stanie przetrwać tysiąclecia, a możemy go przeczytać za pomocą bardzo dobrej lupy. Jeszcze innym sposobem jest zapis przy pomocy pojedynczych atomów. Żadne z wymienionych rozwiązań nie zalicza się jeszcze do popularnych nośników danych, toteż wydaje się, że dzisiaj kompromisem między trwałością a dostępnością do informacji jest przechowywanie ich w chmurze, czyli na dyskach serwerów dostępnych za pośrednictwem internetu.