Vamos quebrar como a física descreve o armazenamento de dados digitais em computadores:

O princípio fundamental:bits e transistores

* bits: Os dados digitais são fundamentalmente representados como uma série de 0s e 1s, conhecidos como bits.
* transistores: São pequenos interruptores elétricos que formam o coração da memória do computador. Eles são construídos a partir de semicondutores (como silício), materiais que têm uma condutividade elétrica entre a de um condutor (como cobre) e um isolador (como vidro).

Como os transistores armazenam bits:

* ON/OFF State: Um transistor pode estar em dois estados:"on" (conduzindo eletricidade) ou "off" (não conduzindo eletricidade). Esses estados correspondem aos valores binários de 1 e 0.
* representando bits: Cada transistor armazena um único pedaço de informação. Um "1" é representado pelo transistor estar "em" e um "0" é representado por estar "fora".

Tipos de dispositivos de armazenamento:

* RAM (memória de acesso aleatório): Usa transistores para armazenar dados temporariamente enquanto o computador está em execução. Esses transistores foram projetados para mudar rapidamente seus estados.
* unidades de disco rígido (HDDs): Use discos magnéticos giratórios revestidos com um material magnético. A direção do campo magnético em uma pequena região do disco representa um 0 ou 1.
* unidades de estado sólido (SSDs): Use matrizes de memória flash, que são essencialmente transistores eletrônicos que podem armazenar dados mesmo quando a energia está desativada. Os transistores mantêm uma carga representando um 0 ou 1.
* armazenamento óptico (CDs, DVDs, Blu-ray): As informações são armazenadas na forma de poços (pequenos recuos) e terras (áreas planas) em um disco. Um laser lê os dados detectando se a luz reflete de um poço ou uma terra.

A física por trás de tudo:

* eletromagnetismo: A operação de transistores e discos rígidos depende muito do eletromagnetismo. As correntes elétricas geram campos magnéticos e os campos magnéticos podem induzir correntes.
* mecânica quântica: O comportamento dos elétrons nos semicondutores é governado pela mecânica quântica, o que explica por que os transistores podem ser ligados e desligados.
* óptica: O armazenamento óptico depende da reflexão e da dispersão da luz.
* Termodinâmica: O armazenamento e a recuperação dos dados geram calor, uma conseqüência das leis da termodinâmica.

em resumo:

Os computadores armazenam dados digitais usando transistores para representar 0s e 1s. Isso é conseguido controlando o fluxo de eletricidade através dos transistores. Os diferentes tipos de dispositivos de armazenamento usam vários mecanismos físicos para armazenar esses valores binários, todos enraizados nos princípios da física.