Meeskonnaliikme tegevuslöök tabati keset transporti. Kujutise krediit: CBS fotoarhiiv / Getty Images.

Star Treki kõige võimatum tehnoloogia

Ja see ei tähenda, et peaksime loobuma, vaid see tähendab, et meil on veel palju tööd teha!

"" Star Trek "ütleb, et see pole veel kõik juhtunud, pole veel kõike avastatud, et homne päev võib olla sama väljakutsuv ja seiklusterohke kui mis tahes aeg, mille inimene on kunagi elanud." –Gene Roddenberry

Viiskümmend aastat tagasi haaras kogu maailma teadvuse uus nägemus inimkonna tulevikust: Star Treki visioon. Looja Gene Roddenberry vaimusünnitus oli vastuolus oma aja domineeriva eetosega, mis oli täis maailma, mis oli täis inimeste saastamist ja hävitamist, ületatud isekas, ebaeetiline käitumine, sõda, riid ja konfliktid. Tulevik, mida inimesed kartsid, oli tuumaenergia talv, ohtlik õhk ja vesi, üksteise ja ebaeetiline kohtlemine ning tehnoloogia, mis eraldab meid veelgi inimkonnast. Ja sellel kultuurilisel taustal sündis Star Treki sari.

Düstoopilise tuleviku asemel, kus inimkond tõi endaga kaasa hävingu, oli see tulevik, kus tehnoloogia eksisteeris kõigile inimestele ühiste rahumeelsete eesmärkide ja ideaalide edendamiseks. See oli tulevik, kus riikide, rahvaste ja kultuuride piirid ületati. See oli tulevik, kus ÜRO unistus laienes mitte ainult kogu Maale, vaid ka meie Päikesesüsteemist kaugemale ulatuvatele planeetidele: Planeetide Ühendatud Föderatsioonile. Seal, kus me elasime rahulikult koos, jagasime tehnoloogiat ja ressursse ning kus rikkuse või võimu kogunemine polnud enam kellegi elu edasiviiv jõud. Ja viis, kuidas me selle - Star Treki universumis - saavutasime arengute kaudu, millest oli kasu meile kõigile.

Karl Urban kui

Kas jääte haigeks? Meditsiinitehnoloogia on arenenud nii kaugele, et kõik, mida vajate, on kaasaegsed seadmed ja asjatundlik arst ning teid ravitakse kiiresti. Kas peate suhelda kellegagi teises maailmas? Kosmosealane kommunikatsioon paneb nad käeulatusesse, vaid ühe särgi nupuvajutusega. Kas te ei saa nende keelest aru? Universaaltõlk muudab selle täiesti ebaoluliseks, kui keelte tõlkimine lennul toimub kohe. Kas peate reisima kaugelt kaugelt? Lõimeajam ja transportöör jõuavad sinna kiiresti. Viimase 50 aasta jooksul on tehnoloogia arenenud ja arenenud tempos, mis oleks olnud mõeldamatu isegi 1960. aastate asjatundlikule tehnofiilile. Kuigi paljud neist originaalse Star Treki "fantastilistest unistustest" on juba reaalsuseks saanud, näivad mõned neist tehnoloogiatest igavesti meie käsutuses olevat.

Ruumilisest kommunikatsioonist - peale selle, et alamruumi pole olemas - puutub kokku erilise relatiivsusteooriaga kaasnev probleem: ükski signaal ei saa liikuda kiiremini kui valgus. Kui soovite saata mingit teavet ühest ruumist ruumis teise, on teid piiratud signaali läbitav vahemaa ruumis ja universaalne kiirusepiirang: valguse kiirus. Kvantne takerdumine võib seda valguse kiirust “petta”, kuid ei saa mingit teavet saata, sest takerdunud osakesed tuli luua takerdunud olekus ja eraldada seejärel valguse kiiruse piires. Ühele osakesele tehtud mõõtmised mõjutavad teise osakese tulemusi, kuid see ei edasta mingit teavet; signaali saatmist ei saa midagi teha (vähemalt meie praeguse arusaama kohaselt) takerdunud osakeste kaudu.

Alamruumilise kommunikatsiooni illustratsioon. Kujutise krediit: Star Trek Deep Space Nine'i tehnilisest käsiraamatust.

Ka lõimeajam on natuke veniv. Tänu mõnele hiljutisele üldrelatiivsusteooria arengule oleme avastanud kosmoseaja lahenduse, mis lubab valgusest kiiremat liikumist ühest asukohast teise, luues mullis sõnasõnalise “lõimevälja”. Enne kui see reaalsuseks saab, tuleb siiski ületada tohutud takistused, sealhulgas:

  • võime seda kosmoseaja konfiguratsiooni luua ja seejärel loobuda,
  • võime paigutada sellesse keerukas aine hävitamata,
  • ja võime selle kõik teostada ilma energiaallikat nõudmata, mis oleks suurem kui näiteks kogu Päikese massienergia sisaldus.

Inimesed töötavad selle kallal muidugi, kuid üldise relatiivsustegevuse korral ad hoc lahenduse loomine on hoopis teine ​​lugu sellest, kui see on teostatav tehnoloogia.

Alcubierre'i lahendus üldrelatiivsusele, võimaldades liikumist sarnaselt lõime ajamiga. Kujutise krediit: Wikimedia Commonsi kasutaja AllenMcC.

Kuid kõige šokeerivam on see, et Star Treki vedaja näib olevat üks leiutis, mis on igavesti meie käeulatusest väljas, palju maailmarändurite, võimalike pangaröövlite ja kogu Lothariosse keelatud. Muidugi, kui teil on õhukese barjääri ühel küljel kvantosakesed, on lõplik, kuid mitte-null-võimalus see teisel poolel kerkida, isegi kui sellel pole piisavalt energiat sinna jõudmiseks. Kuid isegi väikese aatomikogumi jaoks on "tunneldamise" tõenäosus selles mõttes nii eksponentsiaalselt väike, võite lasta igal inimesel, kes on kunagi elanud, oodata kogu Universumi vanust ja mitte kunagi liigutada mitte ühte mikroni .

Kolm Star Treki meeskonna liiget kiirgavad laevalt alla. Kujutise krediit: CBS fotoarhiiv / Getty Images.

Aga see on OK. Väidetavalt töötab vedaja teie tegelikke aatomeid mitte teisaldavana, vaid teie teabe teleportimisel ühest kohast teise ja teie sihtkohta rekonstrueerimiseks. Algses Star Trekis oli see ulatus piiratud ja piiratud mõnekümne tuhande kilomeetriga. Hiljutises Star Trek Into Darkness saates on teleportaaž Maalt Klingoni kodumaale! Kuigi kvantteleportimine on tõeline nähtus, nagu kirjutab Chad Orzel, on see väga erinev Star Treki ideedest, eriti kui arvestada, et teabe edastamine on seotud valguse kiirusega ja Klingoni kodumaa on umbes 90 valgusaasta kaugusel Maa!

John Harrisoni vedamine Star Trekisse pimedusse. Kujutise krediit: scifiempire.net KANE2026, tõsteti vabalt saadava filmi treileri alt.

See, mida saate teha, on kvant-teleportatsiooni kaudu suvalise hulga teabe edastamine ühest kohast teise. Nimi on pisut ekslik, kuna see pole tegelike kvantosakeste teleport, vaid kvantosakeste olekuid käsitlev teave. Tehke kahe paari vahel piisavalt takerdunud osakeste paare ja saate selle teabe teleportida ühest asukohast teise: saate ühe objekti olekut ja teavet punktist A punkti B teisaldada, ilma et peaksite objekti ise liigutama. Selle avastuse tegid 1993. aastal Charles H. Bennetti, Gilles Brassardi, Claude Crépeau, Richard Jozsa, Asher Perese ja William K. Woottersi meeskond oma artiklis „Tundmatu kvantseisundi teleportimine kahekordse klassika ja Einstein-Podolsky-Roseni kaudu kanalid. ” Võimalik, et selle tehnika kombineerimine areneva kvantarvutustehnoloogiaga võimaldaks kogu elusat inimest kodeeriva teabe skaneerimist ja teleportimist ühest kohast teise. Või kui te ei näinud vajadust teid hävitada, siis originaaleksemplari, võib-olla võite selle protsessi kaudu täielikult kloonida!

Tom ja Will Riker, kloonitud samast transporditud koopiast, kohtudes üksteisega episoodis „Second Chances“. Kujutise krediit: Star Trek: The Next Generation, läbi Memory Alpha kasutaja ThomasHL.

Väljakutse on aga selle asja rekonstrueerimine lõppseisus. Inimese teabevahetuse - sealhulgas kõigi nende koostisosade - teadmine on üks küsimus, kuid inimese rekonstrueerimine on täiesti teine ​​asi. Hoolimata Venemaa käivitatud 14 triljoni dollari suurusest programmist - riiklikust tehnoloogiaalgatusest -, mille eesmärk on inimese teleportimine 2035. aastaks, pole selge, et see tehnoloogia osa on teostatav, arvestades meie praeguseid arusaamu füüsikast. Selle nimel isegi unistamiseks pole vaja mitte ainult, et kõik osakesed, kes teid moodustavad, asetada uuesti samasse konfiguratsiooni, vaid samade positsioonide ja hetkega, mis neil enne teleporteerimist olid. Mõelge erinevusele elava inimese ja inimese laiba vahel: pole osakesi, mis oleksid tingimata erinevad, see on lihtsalt viis, kuidas need osakesed selles konfiguratsioonis paiknevad ja liiguvad. Kuid füüsika ei lase teil isegi neid kahte teavet korraga teada, palju vähem reprodutseerib neid.

Illustratsioon asukoha ja impulsi vahelise loomuliku määramatuse vahel kvanttasandil. Pildikrediit: E. Siegel, põhineb Wikimedia Commonsi kasutaja Mascheni tööl.

Näete, iga osakese impulsi ja positsiooni vahel on olemuslik ebakindlus, mis nõuab, et kui teate ühte neist omadustest teatud täpsusega, siis teine ​​muutub olemuselt ebakindlaks, nii et nende kahe korrutis on alati piiratud ja mitte- null. Lawrence Krauss identifitseerib oma raamatus „Star Treki füüsika“ õigesti, et selle arvestamiseks oleks vaja mingit tüüpi hüpoteetilist „Heisenbergi kompensaatorit“, mis näib rikkuvat kvantmehaanika põhireegleid. Kui Star Treki loojad tulid välja Heisenbergi kompenseerijate ideega, küsiti neilt, kuidas nad töötasid. Nende vastus? "Nad töötavad väga hästi, aitäh." Kahjuks on see üks juhtum, kus tehnoloogia edusammudest hoolimata seovad seda alati loodusseadused.

See postitus ilmus esmakordselt Forbes ja meie Patreoni toetajad on teile reklaamivabad. Kommenteerige meie foorumit ja ostke meie esimene raamat: Beyond The Galaxy!