Zakaj neučinkovitost, ki je navdihnila načrte Marsa za Elona Muska, ni mogla delovati

Predstavljajte si svet, v katerem so vaše najljubše znanstvenofantastične zgodbe resničnost: Parika čaja se uresniči pred vašimi očmi, ko z zadrgo skozi vesolje uporabite neverodostojno vožnjo s portalno pištolo, ki se tesno prilega vašemu pasu. Sliši se odlično, kajne? Na žalost - in žal mi je, da pokvarim domišljijo - je najbolje, da se ne preveč navdušimo nad vesoljem po pomanjkanju ali hiperspeedom. Številni pripomočki, ki smo jih navajeni na zaslonu, kršijo fizikalne zakone tega vesolja, kar pomeni, da se boste morali, če ne boste imeli dostopa do drugega vesolja (če se tako obrnete), zadovoljiti z nečim Newtonom.

V prizadevanju, da bi presegli naše razočaranje z resničnostjo, smo se pogovarjali z Marcom Millisom, nekdanjim letalskim inženirjem v NASA Glenn Research Centre in ustanoviteljem fundacije Tau Zero, in dr. Adamom Brucknerjem, profesorjem aeronavtike in astronavtike na univerzi. o treh najbolj znanih pripomočkih znanstvene fantastike. Natančno so pojasnili, zakaj morajo ta orodja ostati v izmišljeni škatli. To je popolna škoda, a tudi zelo informativna - in to je nekaj.

Infinite Improbability Drive

V Vodnik po avtobusih do galaksije Vesoljska ladja Zlato srce - ki bo dala svoje ime ladji SpaceX Mars Mission - uporablja "Improbability Drive", da preskoči potovanje skozi hiperprostor z "uporabo verjetnosti", da pride na naključne lokacije po vsem vesolju. To pomeni, da če boste omogočili pogon, vas bo vsak trenutek povsem nepričakovan. Nikoli ne veš, kje boš končal. To je dobra pustolovščina, vendar to ni ravno praktično.

Čudno je, da obstaja jedro znanstvene podlage za to vrsto naprave. Sprejmite me, ker je malo težko razumeti: Po knjigah je bila vožnja navdihnjena z dejstvom, da čeprav naj bi se delci pojavili blizu jedra atoma, je neskončno majhna verjetnost, da se bodo ti delci včasih našli. daleč od njihovega kraja izvora. Znanstveniki, ki so zgradili Zlato srce nato je teoretično poudaril, da se lahko isti koncept uporablja za vesoljska potovanja, kar omogoča telesu, da potuje med kraji, ne da bi šel skozi prostor. Tako se je rodil neveljavni pogon.

“Kvantna fizika dejansko kaže, da delček morda ne bo točno tam, kjer bi bil eden od njih. Na drobnih lestvicah, ki jih opisuje kvantna fizika, obstaja nekaj, kar se imenuje "funkcija porazdelitve verjetnosti" za lokacijo delcev. Prikazuje, kje naj bi bil delček najverjetneje vendar ta regija se razteza na daljše razdalje, čeprav z manjšo verjetnostjo, ”je pojasnil Millis.

Bruckner potrjuje, da bi bila uporaba verjetnosti za doseganje kjerkoli namerno neuporabna, ker „z verjetnostmi ni determinizma“. želel da bi zgradili vesoljsko ladjo, ki je uporabljala verjetnost kot del svojega operacijskega sistema, ne bi imeli veliko sreče.

»Celotna vesoljska ladja, ki je makroskopska, bi se morala obnašati kot kvantni delček. Vsak atom v tem vesoljskem plovilu bi se moral obnašati kot vsak drug atom, «je pojasnil. »Makroskopske stvari se ne morejo obnašati kot en atom ali en elektron.«

Kakšna je možnost, da bi ljudje nekako ugotovili, kako obvladati verjetnost? Za to raven moči še nismo pripravljeni, zato ne razmišljajte o tem.

»Če bi lahko našli način, da smo kjerkoli v katerem koli multiverzumu, kaj bi nas razlikovalo od koncepta Boga? Bili bi povsod in vedeli bomo vse, «opozarja dr. Bruckner.

Portal Gun

Portalska pištola Ricka Sancheza, s katero ustreli luknje v tkivu prostor-časa, ki dovoljuje sebi in Mortyju vstop v različna vesolja, krši fizikalne zakone v tem vesolju, vendar je to le polovica problema. Preostali problem je v tem, da ni mogoče vedeti, ali bi bila druga vesolja vezana na iste fizikalne zakone kot naše.

»Ni načina, da bi dokazali, da vsa vesolja spoštujejo iste fizikalne zakone ali uporabljajo kvantno mehaniko,« je dejal dr. Bruckner. "Nič ne pravi, da je drugo vesolje izraslo iz velikega poka."

V skladu s teorijo multiverzuma so lahko nekatera vesolja zunaj naših popolnoma enaka, druga pa so lahko le malo drugačna. Mogoče je zgodovina potekala drugače; Mogoče se nisva nikoli rodila. Ta ideja vsekakor odraža, kako se obravnava alternativna vesolja Rick in Morty - samo gledajte epizodo "Zapri Rick-Counters of Rick Kind." Vendar, to je skoraj edina stvar o portalu pištolo, ki se ujema z znanimi znanstvene teorije.

»Najbližja stvar, ki jo v fiziki poznam kot» portale «, so črvine,« pravi Millis. Znanstveniki špekulirajo, da so črvine povezave med zelo ločenimi območji prostora, vendar je koncept še vedno hipotetičen; v prostoru še niso opazili. Če črvine narediti zagotovili bližnjico med lokacijami v vesolju, potem je smiselno špekulirati, da bi super-genij, kot je Rick, našel način, da izkoristi to moč, da bi ga prenesel v druge svetove. Kljub temu bi moral Rick imeti velik cilj, saj Millis poudarja, da je skupna zmeda z izrazom »več dimenzij«, da je naivno predpostavljeno, da pomeni več množic znanih 3D prostorov. Več dimenzij lahko pomeni tudi, da ima prostor druge značilnosti. «Morda niso vsi tridimenzionalni - celo čas lahko deluje drugače.

Lani so znanstveniki CERN-ovega velikega trdega trkalnika pričakovali, da bi lahko gravitacija »puščala« v dodatne dimenzije s pomočjo miniaturnih črnih lukenj, ki so jih poskušali zaznati z uporabo LHC. To pomeni, da bi potrebovali masiven trk na delcih na trilijonih električnih voltov, da bi proizvedli celo mini črno luknjo. Ročna naprava, ki bi lahko storila isto, za zdaj ne pride v poštev.

Replikator

Združena federacija planetov je našla način za odpravo lakote iz planetov pod svojimi blagodejnimi krili, zahvaljujoč v veliki meri replikatorju, napravi, ki prerazporeja delce v molekule in molekule v objekte. To je možna tehnologija, ker se je Einsteinova slavna E = mc2 enačba izkazala, da je materija le še ena oblika energije, ki bi omogočila, da se predmeti z maso ustvarijo iz omenjene energije. Znanstveniki pravijo, da to ni popolnoma noro pojmovanje in da obstajata dve možni metodi, da se replikator uresniči.

Znanstveniki, ki sodelujejo z Evropskim strateškim forumom za raziskovalno infrastrukturo, gradijo ELI ali Extreme Light Infrastructure.ELI, močan laser, ki je tako močan, da če posnamete enega izmed njegovih žarkov v tako imenovani prazen prostor (zapomnite si, da kvantna mehanika določa, da prazen prostor ne obstaja, ker super drobni delci plavajo okoli nas dobesedno povsod), bi preprečili trčenje delcev in njihovo uničenje. Kaj ima to opraviti s tem, da se čaj materializira iz tankega zraka? Če se delci ne uničijo, končajo z maso v nekdaj praznem prostoru. Torej ni hrana precej vendar še vedno ustvarja objekte, kjer prej ni bilo predmetov.

V precej bolj praktičnem in precej enostavnejšem eksperimentu znanstveniki iz NASA delajo na 3D tiskalniku, ki lahko proizvaja hrano. Njihov cilj je zagotoviti astronavtom napravo, ki jim bo omogočala preživetje med dolgimi potovanji. Leta 2013 je različica naprave izdelala pico v dvanajstih minutah.

Takšna naprava bi nam lahko ljudem približala fantazijo Gene Roddenberry o utopični prihodnosti: če bo tiskalnik vedno na voljo javnosti, bo lahko odpravil stradanje, zagotovil oprostitev pomanjkanja hrane in osiromašenim skupnostim zagotovil hrano in vodne vire. tako nujno potrebujejo.

Poleg tega bi mi dala še en razlog, da se hvalim, kako pomembna in vplivna je Zvezdne steze se je izkazalo, da je to tukaj, seveda, najpomembnejša stvar.