Акцыя стрэлу члена экіпажа трапіла ў сярэдні транспарт. Крэдыт малюнкаў: CBS Photo Archive / Getty Images.

Самая немагчымая тэхналогія ад Star Trek

І гэта не значыць, што мы павінны адмовіцца, але гэта азначае, што мы павінны зрабіць яшчэ шмат працы!

"" Зорны шлях "сцвярджае, што яшчэ не ўсё адбылося, і не ўсё было выяўлена, што заўтра можа быць такім жа складаным і авантурным, як і любы час, калі чалавек жыў". –Ген Родэнберры

Пяцьдзесят гадоў таму новае бачанне будучыні чалавецтва ўпершыню ўпрыгожыла свядомасць свету: бачанне Зорнага шляху. Дзецішча стваральніка Джына Родэнберры, яно супярэчыла пануючаму этосу свайго часу свету, напоўненага забруджваннем і знішчэннем людзей, перапоўненым эгаістычнымі, неэтычнымі паводзінамі, вайной, разладамі і канфліктамі. Будучыня, якога людзі баяліся, - гэта ядзерная зіма, небяспечнае паветра і вада, неэтычнае абыходжанне з адным і тэхналогіі, якія яшчэ больш аддзяляюць нас ад чалавецтва. І на гэтым культурным фоне нарадзіўся серыял «Зорны шлях».

Замест дыстапійскай будучыні, дзе чалавецтва прывяло да нашага ўласнага знішчэння, гэта была будучыня, дзе існуе тэхналогія для дасягнення мірных мэтаў і ідэалаў, агульных для ўсіх людзей. Гэта была будучыня, дзе межы дзяржаў, нацый і культур былі пераадолены. Гэта была будучыня, калі мара ААН распаўсюдзілася не толькі на ўсю Зямлю, але і на мноства планет за межамі нашай Сонечнай сістэмы: Аб'яднанай Федэрацыі планет. Там, дзе мы мірна суіснавалі, дзяліліся тэхналогіямі і рэсурсамі, і калі назапашванне багацця і магутнасці ўжо не было рухаючай сілай у чыім-небудзь жыцці. І тое, як мы дасягнулі гэтага - у Зорным Зорным Сусвеце - было дзякуючы падзеям, якія прынеслі карысць усім нам.

Карл Урбан як

Захварэць? Медыцынскія тэхналогіі прасунуліся дагэтуль, і ўсё, што вам трэба, гэта сучаснае абсталяванне і кемлівы лекар, і вы вылечыцеся ў самыя кароткія тэрміны. Ці трэба мець зносіны з кімсьці ў іншым свеце? Субпрасторавая сувязь ставіць іх у межах дасяжнасці, толькі націскам кнопкі на вашай кашулі. Не разумееце іх мовы? "Універсальны перакладчык" робіць гэта зусім неістотным, бо пераклад моў на хаду адбываецца імгненна. Ці трэба падарожнічаць кудысьці на вялікую адлегласць? Варп-дыск і транспарцёр даставяць вас туды ў самыя кароткія тэрміны. За апошнія 50 гадоў тэхналогіі развіваліся і развіваліся такімі тэмпамі, якія былі б немагчыма ўявіць нават кемлівым тэхнафілам 1960-х. Хоць многія з гэтых "фантастычных мараў" аб першапачатковым "Зорным шляху" ўжо сталі рэальнасцю, некаторыя з гэтых тэхналогій, здаецца, назаўжды не ў нашых сілах.

Субпрасторавая сувязь - акрамя таго, што "падпрастора" не існуе - сутыкаецца з праблемай, уласцівай адмысловай адноснасці: ні адзін сігнал не можа рухацца хутчэй, чым святло. Калі вы хочаце накіраваць любую інфармацыю з аднаго месца ў прасторы і часу ў іншае, вы абмежаваныя адлегласцю ў прасторы-часе, калі сігнал павінен падарожнічаць, і універсальным абмежаваннем хуткасці: хуткасцю святла. Квантовае заблытанне можа «падмануць» гэтую хуткасць святла, але не можа адправіць ніякай інфармацыі, таму што заблытаныя часціцы трэба стварыць у заблытаным стане, а потым развесці іх абмежаванай хуткасцю святла. Вымярэнні адной часціцы паўплываюць на вынік другой, але гэта не перадае ніякай інфармацыі; пасылка сігналу - гэта не тое, што можна зрабіць (прынамсі, з нашага цяперашняга разумення) праз заблытаныя часціцы.

Ілюстрацыя зносін падпрасторы. Малюнак: З тэхнічнага кіраўніцтва Star Trek Deep Space Nine.

Павароты дыска таксама няшмат. Дзякуючы нядаўнім дасягненням агульнай адноснасці, мы знайшлі рашэнне ў прасторы і часу, якое дазваляе хутка перамяшчаць святло з аднаго месца ў другое, ствараючы літаральнае "поле асновы" ў бурбалцы. Аднак ёсць шмат перашкод, якія трэба пераадолець, перш чым гэта стане рэальнасцю, у тым ліку:

  • магчымасць ствараць, а потым і не ствараць гэтую канфігурацыю прасторы,
  • магчымасць размясціць складаную матэрыю ў ёй, не руйнуючы яе,
  • і здольнасць дасягнуць усяго гэтага, не патрабуючы крыніцы энергіі, большай, чым, скажам, усё ўтрыманне масы-энергіі Сонца.

Людзі, безумоўна, працуюць над гэтым, але стварэнне адмысловага рашэння ў цэлым адноснасць зусім іншая гісторыя, чым наяўнасць гэтай тэхнікі.

Рашэнне Алкуб'е для Агульнай адноснасці, якое дазваляе руху падобныя на дэфармацыю. Малюнак: Wikimedia Commons карыстальнік AllenMcC.

Але самае шакавальнае, што для транспарцёра "Зорнага шляху", здаецца, адно вынаходніцтва, якое назаўжды недасяжнае, да вялікага жалю сусветных падарожнікаў, магчымых разбойнікаў банкаў і забароненых Лотарыяў паўсюль. Вядома, калі ў вас ёсць квантовая часціца на адным баку тонкага бар'ера, ёсць невялікая верагоднасць, але з нулявым узроўнем яна скончыцца з другога боку, нават калі ў яе няма дастаткова энергіі, каб патрапіць туды. Але нават для невялікай калекцыі атамаў верагоднасць "тунэлявання" ў гэтым сэнсе настолькі экспанентна мала, што вы маглі б усіх людзей, якія калі-небудзь пражылі, чакаць цэлай эпохі Сусвету і ніколі не мець ніводнага руху, як мікрон .

Тры члены экіпажа

Але ўсё ў парадку. Тое, што нібыта працуе транспарцёр, заключаецца не ў перамяшчэнні фактычных атамаў, а ў перавозцы інфармацыі з аднаго месца ў іншае і ў рэканструкцыі вас у месцы прызначэння. У першапачатковым "Зорным шляху" далёкасць лічылася абмежаванай і абмежаваная некалькімі дзесяткамі тысяч кіламетраў. У нядаўнім Зорным паходзе ў цемру ёсць тэлепартацыя з Зямлі аж да хатняга свету Клінгана! Хоць квантавая тэлепартацыя - сапраўдная з'ява, як піша Чад Орзел, яна вельмі адрозніваецца ад таго, як гэта задумана ў Star Trek, асабліва ўлічваючы, што перадача інфармацыі звязана са хуткасцю святла, а хатні свет Клінгана складае каля 90 светлавых гадоў з Зямля!

Транспартаванне Джона Харысана ў

Што вы можаце зрабіць, гэта перанесці адвольную колькасць інфармацыі з аднаго месца ў іншае праз працэс квантавай тэлепартацыі. Назва гэта крыху няправільнае, бо гэта не тэлепартацыя фактычных квантавых часціц, а інфармацыя пра стан квантавых часціц. Зрабіце дастаткова пары заблытаных часціц паміж двума рознымі месцамі, і вы зможаце тэлепартаваць гэтую інфармацыю з аднаго месца ў іншае: вы можаце перамяшчаць стан і інфармацыю аднаго аб'екта з пункту А ў пункт Б, не перамяшчаючы сам аб'ект. Гэта адкрыццё было зроблена ў 1993 годзе камандай Чарльза Х. Бенэта, Жыля Брассара, Клода Крэо, Рычарда Джоссы, Эшэра Перэса і Уільяма К. Вуттэрса ў працы "Тэлепортаванне невядомага квантавага стану праз двайны класічны і Эйнштэйн-Падольскі-Розен. каналы. " Магчыма, што спалучэнне гэтай методыкі з новай тэхналогіяй квантавых вылічэнняў можа даць магчымасць сканаваць усю інфармацыю, якая кадуе жывога чалавека, і праглядаць з аднаго месца ў іншае. Ці, калі вы не бачылі патрэбы знішчыць вас, арыгінальную копію, магчыма, вы маглі б кланаваць цалкам праз гэты працэс!

Том і Уіл Рыкер, кланаваныя з адной транспартаванай копіі, сустракаліся адзін з адным у эпізодзе

Аднак праблема заключаецца ў аднаўленні гэтага пытання ў канчатковым выніку. Ведаць, што такое інфармацыйны стан чалавека - уключаючы ўсе яго часціцы - гэта адна справа, але рэканструяваць, што чалавек - зусім іншая справа. Нягледзячы на ​​запушчаную Расіяй праграму - Нацыянальную тэхналагічную ініцыятыву - 14 трлн. Долараў - з мэтай тэлепартацыі чалавека да 2035 г., незразумела, што гэтая частка тэхнікі магчымая з улікам нашага сучаснага разумення фізікі. Каб нават марыць пра гэта, спатрэбіцца не толькі змясціць усе часціцы, якія складаюць цябе разам, у той жа канфігурацыі, але і з тымі ж пазіцыямі і імгненнасцю, якія яны мелі да цябе. Падумайце пра розніцу паміж жывым чалавекам і трупам чалавека: няма часціц, якія абавязкова адрозніваюцца, гэта проста, як гэтыя часціцы размяшчаюцца і рухаюцца ў гэтай канфігурацыі. Але фізіка нават не дасць вам ведаць гэтыя два звесткі адначасова, а тым больш іх прайграваць.

Ілюстрацыя паміж уласцівай нявызначанасцю паміж становішчам і імпульсам на квантавым узроўні. Малюнак: Э. Зігель, заснаваны на працы карыстальніка Wikimedia Commons Maschen.

Разумееце, паміж імпульсам і становішчам для кожнай часціцы існуе неад'емная нявызначанасць, якая патрабуе, калі вы ведаеце адну з гэтых прыкмет з пэўнай дакладнасцю, іншая становіцца па сваёй сутнасці нявызначанай, так што твор гэтых дзвюх заўсёды будзе канчатковым і не- нуль. У сваёй кнізе "Фізіка зорнага шляху" Лоўрэнс Краус правільна вызначае, што для гэтага спатрэбіцца нейкі гіпатэтычны "кампенсатар Гейзенберга", які, здаецца, парушае асноўныя правілы квантавай механікі. Калі стваральнікі "Зорнага шляху" прыдумалі кампенсатары Гейзенберга, іх спыталі, як яны працуюць. Іх адказ? "Яны працуюць вельмі добра, дзякуй." На жаль, гэта адзін выпадак, калі незалежна ад таго, наколькі далёка прасоўваюцца тэхналогіі, ён заўсёды будзе звязаны законамі прыроды.

Гэтая публікацыя ўпершыню з'явілася ў Forbes і прадастаўляецца вам прыхільнікамі Patreon без рэкламы. Каментуйце наш форум і купіце нашу першую кнігу: Beyond The Galaxy!