Може ли да наистина да има пътуване във времето и телепортация
В научнофантастичните романи и филми може да намерим доста хрумвания и теории, които са мъчно използвани в действителния живот и опонират на законите на физиката, такива, каквито ги познаваме през днешния ден.
В романите и филмите концепциите се употребяват от създателите най-често като трамплин за изпълнено с екшън премеждие, а не като сериозен опит да се предскажат бъдещи трендове в науката или технологиите.
Все отново има и някои научнофантастични концепции, които наистина могат да бъдат осъществени - или най-малко на доктрина.
Ето осем от тях, показани от livescience.
1. Червеева дупка
Идеята за червеевата дупка (пряк път през Космоса, който разрешава съвсем незабавно пътешестване сред отдалечени елементи на Вселената) звучи като основана от писател-фантаст. Концепцията, позната като " мост на Айнщайн-Розен ", в действителност съществува доста преди писателите да погледнат към тази концепция.
Възможността за съществуването на такива обекти се загатва в Общата доктрина на относителността на Айнщайн, която преглежда гравитацията като деформиране на пространство-времето, породено от солидни обекти. В съдействие с физика Натан Розен, Айнщайн теоретизира през 1935 година, че точките с извънредно мощна гравитация, като черните дупки да вземем за пример, могат да бъдат непосредствено свързани една с друга. И по този начин се ражда концепцията за червеевите дупки
Силите към черна дупка биха унищожили всеки, който се приближи до нея, тъй че концепцията за фактически пътешестване през червеева дупка не е съществено обмисляна до 80-те години на предишния век, когато астрофизикът Карл Сейгън взема решение, че ще напише научнофантастичен разказ.
Според BBC, Сейгън е насърчил сътрудника си физик Кип Торн да измисли изпълним метод за незабавно изминаване на междузвездни дистанции. Торн съответно е измислил метод, който е вероятен на доктрина, само че доста необикновен на процедура. А точно - метод, по който хората да извършат междузвездно пътешестване, като прекосят червеева дупка невредими. Резултатът намира място в романа на Сейгън, който се споделя " Контакт " и след това е приспособен във филм с Джоди Фостър в основната роля.
Въпреки че е доста малко евентуално червеевите дупки в миналото да се трансфорат в простите и комфортни способи за пътешестване, изобразявани във филмите, в този момент учените са измислили по-жизнеспособен метод за създаване на червейна дупка от първичното предложение на Торн. Също по този начин е допустимо, в случай че дупките към този момент съществуват във Вселената, те да бъдат локализирани благодарение на новото потомство детектори за гравитационни талази.
2. Warp задвижване
Основна причина за множеството основани в космоса авантюристичен истории е способността да стигнем от точка А до точка Б доста по-бързо, в сравнение с можем през днешния ден. Ако оставим настрани червеевите дупки, има голям брой спънки за постигането на това с стандартен галактически транспортен съд. Защото ще би трябвало голямо количество гориво, би трябвало да отбележим и смазващия ефект от ускорението, както и обстоятелството, че вселената има строго наложено ограничаване на скоростта. Това е скоростта, с която се движи светлината — тъкмо една светлинна година на година, което в галактически подтекст въобще не е доста бързо. Проксима Кентавър, втората най-близка звезда до Земята, е на 4,2 светлинни години от Слънцето, до момента в който центърът на галактиката е на цели 27 000 светлинни години.
За благополучие, има малка врата в галактическото ограничаване на скоростта: то диктува единствено оптималната скорост, с която можем да пътуваме през Космоса. Както изяснява Айнщайн, самото пространство може да бъде накриво, тъй че може би е допустимо то да се манипулира към галактически транспортен съд по подобен метод, че да се наруши ограничаването на скоростта. Превозното средство ще продължи да пътува през околното пространство със скорост, която е по-малка от скоростта на светлината, само че самото пространство ще се движи по-бързо от него.
Това са имали поради сценаристите на " Стар Трек ", когато са измислили концепцията за " warp задвижване " през 60-те години. Но за тях това e просто правдоподобно звучаща фраза, а не същинска физика. Едва през 1994 година теоретикът Мигел Алкубиере намира решение на уравненията на Айнщайн. Решението на Алкубиере е не по-малко измислено от проходимата червеева дупка на Торн, само че учените се пробват да го усъвършенстват с вярата, че един ден може да бъде приложено на процедура.
3. Пътуване във времето
Концепцията за машина на времето е постоянно срещана в научната фантастика. Тя разрешава на героите да се върнат обратно във времето и да трансформират хода на историята - за положително или за неприятно. Но това неизбежно поражда логичен парадокси. В " Завръщане в бъдещето " например - щеше ли Док да построи своята машина на времето, в случай че не беше посетен от Марти от бъдещето, употребявайки същата тази машина? Именно заради парадокси като тези доста хора одобряват, че пътуването във времето би трябвало да е невероятно в действителния свят - и все пак, съгласно законите на физиката, то в действителност може да се случи.
Точно както при червеевите дупки и галактически изкривявания, физиката, която ни споделя, че е допустимо да пътуваме обратно във времето, идва от теорията на Айнщайн за Общата доктрина на относителността. Става въпрос за третирането на пространството и времето като част от еднакъв континуум " пространство-време ", като двете са неразривно свързани. Точно както приказваме за деформиране на пространството с червеева дупка или warp задвижване, времето също може да бъде накриво. Понякога то може да бъде толкоз накриво, че да се сгъне назад върху себе си, в това, което учените назовават " затворена времеподобна крива " – макар че може също толкоз тъкмо да се назова машина на времето.
Концептуален план за такава машина на времето е оповестен през 1974 година от физика Франк Типлър. Наречен цилиндър на Типлер, той би трябвало да бъде огромен - най-малко 97 километра дълъг... За да може да действа като машина на времето, цилиндърът би трябвало да се върти задоволително бързо, с цел да изкриви пространство-времето до точката, в която времето се сгъва назад. Може да не звучи толкоз просто като инсталирането на потоков кондензатор в DeLorean (във кино лентата " Завръщане в бъдещето " ), само че има преимуществото, че в действителност ще работи - най-малко на хартия.
4. Телепортация
Научнофантастичният образец за телепортиране е транспортерът " Стар Трек ", който, както подсказва името, е показан просто като комфортен метод за превозване на личен състав от едно място на друго.
Но телепортацията е много друга от всяка друга форма на превоз: вместо пасажерът да се движи през пространството от началната точка до дестинацията, телепортацията води до основаване на прецизен препис на дестинацията, до момента в който оригиналът е погубен. Погледнато в тези условия - и на равнище субатомни частици, а не на човешки същества - телепортацията в действителност е допустима, съгласно IBM.
Процесът в действителния свят се назовава квантова телепортация. Този развой копира точното квантово положение на една парченце, като да вземем за пример фотон, в друга, която може да е на стотици благи. Квантовата телепортация унищожава квантовото положение на първия фотон, тъй че в действителност наподобява по този начин, като че ли фотонът е бил вълшебен превозен от едно място на друго. Трикът се основава на това, което Айнщайн назовава " призрачно деяние на разстояние ", само че е по-официално прочут като квантово заплитане.
Това е комплициран развой даже за един фотон и няма метод да бъде мащабиран до системата за неотложен превоз, следена в " Стар Трек ". Въпреки това, квантовата телепортация има значими приложения в действителния свят, като да вземем за пример за устойчиви на хакване връзки и супербързи квантови калкулации.
5. Паралелни вселени
Вселената е всичко, което ни разкриват нашите телескопи - всичките милиарди галактики, разширяващи се на открито от Големия гърмеж. Но това ли е всичко? Теорията споделя, че може би не: може да има цяла мултивселена от вселени. Идеята за " паралелни вселени " е друга позната научнофантастична тематика, само че когато са изобразени на екрана, те нормално се разграничават от нашата лична галактика единствено в незначителни елементи. Но действителността може да е доста по-странна от това, като главните параметри на физиката в паралелна галактика (като силата на гравитацията или нуклеарните сили) се разграничават от нашите лични. Класически портрет на една в действителност друга галактика от този тип и съществата, живеещи в нея, е романът на Айзък Азимов " Самите богове ".
Ключът към актуалното схващане на паралелните вселени е концепцията за " безконечната инфлация ". Това изобразява безкрайната тъкан на пространството в положение на непрестанно, необикновено бързо разширение, написа vesti.bg. От време на време по някое локализирано леке в това пространство, независим Голям гърмеж, изпада от общото уголемение и стартира да пораства с по-спокойни темпове, позволявайки на материални обекти като звезди и галактики да се образуват вътре в него. Според тази доктрина нашата галактика е един подобен район, само че може да има безчет други.
Както в историята на Азимов, тези паралелни вселени могат да имат изцяло разнообразни физически параметри от нашите.
6. Обитаем Марс
Кой не би желал да живее на Червената планета? Тя има по-малка гравитация от Земята, тъй че даже елементарни неща като вървене са сложни. И раждане може да е невероятно. Марс получава по-малко слънчева светлина от родната ни планета, тъй че даже най-приятните дни едвам минават като търпими. Единствената вода е заключена в лед под почвата или на полюсите. Да не приказваме, че няма годна за дишане атмосфера... или въобще никаква атмосфера.
Но в съвсем всяка научнофантастична история, разрастваща се задоволително надалеч в бъдещето, има хора, живеещи на Марс. Ключът тук е тераформирането, процесът на преобразяване на студената, празна атмосфера на планетата в нещо, което наподобява повече на земната. Въпреки че не е невероятно, това не е лесна задача, защото Марс не съдържа задоволително летливи материали (като вода, азот и въглероден диоксид), с цел да построи лична плътна атмосфера. Така че ще би трябвало да ги импортираме от другаде.
Този тип мегаинженерство не е невероятно. Просто е в действителност, в действителност мъчно и ще включва генерации хора, работещи неуморно за основаването на Земя 2.0.
7. Изкуствена гравитация
Сценаристите на научна фантастика постоянно вкарват изкуствената гравитация като сюжетна точка, с цел да спестят бюджети и да снимат своите артисти на естествена звукова сцена; в противоположен случай те ще би трябвало да употребяват жици или комплицирани образни резултати, с цел да симулират безтегловност.
Но основаването на гравитация по избор е по-лесно, в сравнение с си мислите. Първият трик е да замените ускорението с въртене. Ако в миналото сте взели участие в някое от тези карнавални атракции, които се въртят доста бързо, знаете какъв брой мощна може да бъде центробежната мощ. Така че, в случай че бъдещите земляни основат въртящо се галактическо местообитание и подредят всичко по този начин, че най-външният борд да е „ надолу “, тогава хората ще се усещат като вкъщи си. Е, съвсем, тъй като ще би трябвало да се оправят със замайването от въртенето и контраинтуитивните придвижвания, породени от резултата на Кориолис.
Другият трик за прекопирване на гравитацията е да продължите да се движите. Айнщайн осъзнва, че ускорението е едно и също, без значение дали това ускоряване идва от солиден гравитационен обект или от подтик на ракета, и можете да употребявате това в своя изгода. Ако запалите ракетните си мотори и поддържате непрекъснато ускоряване от 9,8 метра в секунда на квадрат, в случай че не погледнете през прозореца, няма да имате визия, че сте в галактически транспортен съд. Разбира се, ще е належащо доста гориво, с цел да се поддържа такова ускоряване, само че това е различен проблем.
8. Персонализирано опазване на здравето
Познавате сцената от любимите си научнофантастични филми. Главният воин се наранява, може би даже тежко. Отвеждат го в здравно отделение и лекарят махва с пръчица по тялото му и/или включва нещо доста просто към ръката му. И тогава стартира изцелението.
В нашата действителност медицината е направила голям прогрес. Страданията и заболяванията, които са всявали боязън у нашите предшественици, съвсем не са регистрирани днес. Като образец - откровените чудеса на имунизациите и антибиотиците, така и ежедневните рутинни животоспасяващи хирургични процедури.
А опазването на здравето става все по-напреднало. Напоследък технологиите за редактиране на гени, като CRISPR, се развиха, предлагайки обещанието за самостоятелни медикаменти и лечения за всеки обособен пациент. Не е безразсъдно да си визиите бъдеще, в което вашият доктор ви познава до молекулярно равнище и може да ви предпише точното вярно лекарство, с цел да оправите всичко, което ви боли. Разбира се, невероятно е да се каже до каква степен ще ни отведат нашите продължаващи проучвания в региона на медицината, само че не е полуда да си представим прогрес в ръководството на заболяванията, лекуването и цялостното здраве.
В романите и филмите концепциите се употребяват от създателите най-често като трамплин за изпълнено с екшън премеждие, а не като сериозен опит да се предскажат бъдещи трендове в науката или технологиите.
Все отново има и някои научнофантастични концепции, които наистина могат да бъдат осъществени - или най-малко на доктрина.
Ето осем от тях, показани от livescience.
1. Червеева дупка
Идеята за червеевата дупка (пряк път през Космоса, който разрешава съвсем незабавно пътешестване сред отдалечени елементи на Вселената) звучи като основана от писател-фантаст. Концепцията, позната като " мост на Айнщайн-Розен ", в действителност съществува доста преди писателите да погледнат към тази концепция.
Възможността за съществуването на такива обекти се загатва в Общата доктрина на относителността на Айнщайн, която преглежда гравитацията като деформиране на пространство-времето, породено от солидни обекти. В съдействие с физика Натан Розен, Айнщайн теоретизира през 1935 година, че точките с извънредно мощна гравитация, като черните дупки да вземем за пример, могат да бъдат непосредствено свързани една с друга. И по този начин се ражда концепцията за червеевите дупки
Силите към черна дупка биха унищожили всеки, който се приближи до нея, тъй че концепцията за фактически пътешестване през червеева дупка не е съществено обмисляна до 80-те години на предишния век, когато астрофизикът Карл Сейгън взема решение, че ще напише научнофантастичен разказ.
Според BBC, Сейгън е насърчил сътрудника си физик Кип Торн да измисли изпълним метод за незабавно изминаване на междузвездни дистанции. Торн съответно е измислил метод, който е вероятен на доктрина, само че доста необикновен на процедура. А точно - метод, по който хората да извършат междузвездно пътешестване, като прекосят червеева дупка невредими. Резултатът намира място в романа на Сейгън, който се споделя " Контакт " и след това е приспособен във филм с Джоди Фостър в основната роля.
Въпреки че е доста малко евентуално червеевите дупки в миналото да се трансфорат в простите и комфортни способи за пътешестване, изобразявани във филмите, в този момент учените са измислили по-жизнеспособен метод за създаване на червейна дупка от първичното предложение на Торн. Също по този начин е допустимо, в случай че дупките към този момент съществуват във Вселената, те да бъдат локализирани благодарение на новото потомство детектори за гравитационни талази.
2. Warp задвижване
Основна причина за множеството основани в космоса авантюристичен истории е способността да стигнем от точка А до точка Б доста по-бързо, в сравнение с можем през днешния ден. Ако оставим настрани червеевите дупки, има голям брой спънки за постигането на това с стандартен галактически транспортен съд. Защото ще би трябвало голямо количество гориво, би трябвало да отбележим и смазващия ефект от ускорението, както и обстоятелството, че вселената има строго наложено ограничаване на скоростта. Това е скоростта, с която се движи светлината — тъкмо една светлинна година на година, което в галактически подтекст въобще не е доста бързо. Проксима Кентавър, втората най-близка звезда до Земята, е на 4,2 светлинни години от Слънцето, до момента в който центърът на галактиката е на цели 27 000 светлинни години.
За благополучие, има малка врата в галактическото ограничаване на скоростта: то диктува единствено оптималната скорост, с която можем да пътуваме през Космоса. Както изяснява Айнщайн, самото пространство може да бъде накриво, тъй че може би е допустимо то да се манипулира към галактически транспортен съд по подобен метод, че да се наруши ограничаването на скоростта. Превозното средство ще продължи да пътува през околното пространство със скорост, която е по-малка от скоростта на светлината, само че самото пространство ще се движи по-бързо от него.
Това са имали поради сценаристите на " Стар Трек ", когато са измислили концепцията за " warp задвижване " през 60-те години. Но за тях това e просто правдоподобно звучаща фраза, а не същинска физика. Едва през 1994 година теоретикът Мигел Алкубиере намира решение на уравненията на Айнщайн. Решението на Алкубиере е не по-малко измислено от проходимата червеева дупка на Торн, само че учените се пробват да го усъвършенстват с вярата, че един ден може да бъде приложено на процедура.
3. Пътуване във времето
Концепцията за машина на времето е постоянно срещана в научната фантастика. Тя разрешава на героите да се върнат обратно във времето и да трансформират хода на историята - за положително или за неприятно. Но това неизбежно поражда логичен парадокси. В " Завръщане в бъдещето " например - щеше ли Док да построи своята машина на времето, в случай че не беше посетен от Марти от бъдещето, употребявайки същата тази машина? Именно заради парадокси като тези доста хора одобряват, че пътуването във времето би трябвало да е невероятно в действителния свят - и все пак, съгласно законите на физиката, то в действителност може да се случи.
Точно както при червеевите дупки и галактически изкривявания, физиката, която ни споделя, че е допустимо да пътуваме обратно във времето, идва от теорията на Айнщайн за Общата доктрина на относителността. Става въпрос за третирането на пространството и времето като част от еднакъв континуум " пространство-време ", като двете са неразривно свързани. Точно както приказваме за деформиране на пространството с червеева дупка или warp задвижване, времето също може да бъде накриво. Понякога то може да бъде толкоз накриво, че да се сгъне назад върху себе си, в това, което учените назовават " затворена времеподобна крива " – макар че може също толкоз тъкмо да се назова машина на времето.
Концептуален план за такава машина на времето е оповестен през 1974 година от физика Франк Типлър. Наречен цилиндър на Типлер, той би трябвало да бъде огромен - най-малко 97 километра дълъг... За да може да действа като машина на времето, цилиндърът би трябвало да се върти задоволително бързо, с цел да изкриви пространство-времето до точката, в която времето се сгъва назад. Може да не звучи толкоз просто като инсталирането на потоков кондензатор в DeLorean (във кино лентата " Завръщане в бъдещето " ), само че има преимуществото, че в действителност ще работи - най-малко на хартия.
4. Телепортация
Научнофантастичният образец за телепортиране е транспортерът " Стар Трек ", който, както подсказва името, е показан просто като комфортен метод за превозване на личен състав от едно място на друго.
Но телепортацията е много друга от всяка друга форма на превоз: вместо пасажерът да се движи през пространството от началната точка до дестинацията, телепортацията води до основаване на прецизен препис на дестинацията, до момента в който оригиналът е погубен. Погледнато в тези условия - и на равнище субатомни частици, а не на човешки същества - телепортацията в действителност е допустима, съгласно IBM.
Процесът в действителния свят се назовава квантова телепортация. Този развой копира точното квантово положение на една парченце, като да вземем за пример фотон, в друга, която може да е на стотици благи. Квантовата телепортация унищожава квантовото положение на първия фотон, тъй че в действителност наподобява по този начин, като че ли фотонът е бил вълшебен превозен от едно място на друго. Трикът се основава на това, което Айнщайн назовава " призрачно деяние на разстояние ", само че е по-официално прочут като квантово заплитане.
Това е комплициран развой даже за един фотон и няма метод да бъде мащабиран до системата за неотложен превоз, следена в " Стар Трек ". Въпреки това, квантовата телепортация има значими приложения в действителния свят, като да вземем за пример за устойчиви на хакване връзки и супербързи квантови калкулации.
5. Паралелни вселени
Вселената е всичко, което ни разкриват нашите телескопи - всичките милиарди галактики, разширяващи се на открито от Големия гърмеж. Но това ли е всичко? Теорията споделя, че може би не: може да има цяла мултивселена от вселени. Идеята за " паралелни вселени " е друга позната научнофантастична тематика, само че когато са изобразени на екрана, те нормално се разграничават от нашата лична галактика единствено в незначителни елементи. Но действителността може да е доста по-странна от това, като главните параметри на физиката в паралелна галактика (като силата на гравитацията или нуклеарните сили) се разграничават от нашите лични. Класически портрет на една в действителност друга галактика от този тип и съществата, живеещи в нея, е романът на Айзък Азимов " Самите богове ".
Ключът към актуалното схващане на паралелните вселени е концепцията за " безконечната инфлация ". Това изобразява безкрайната тъкан на пространството в положение на непрестанно, необикновено бързо разширение, написа vesti.bg. От време на време по някое локализирано леке в това пространство, независим Голям гърмеж, изпада от общото уголемение и стартира да пораства с по-спокойни темпове, позволявайки на материални обекти като звезди и галактики да се образуват вътре в него. Според тази доктрина нашата галактика е един подобен район, само че може да има безчет други.
Както в историята на Азимов, тези паралелни вселени могат да имат изцяло разнообразни физически параметри от нашите.
6. Обитаем Марс
Кой не би желал да живее на Червената планета? Тя има по-малка гравитация от Земята, тъй че даже елементарни неща като вървене са сложни. И раждане може да е невероятно. Марс получава по-малко слънчева светлина от родната ни планета, тъй че даже най-приятните дни едвам минават като търпими. Единствената вода е заключена в лед под почвата или на полюсите. Да не приказваме, че няма годна за дишане атмосфера... или въобще никаква атмосфера.
Но в съвсем всяка научнофантастична история, разрастваща се задоволително надалеч в бъдещето, има хора, живеещи на Марс. Ключът тук е тераформирането, процесът на преобразяване на студената, празна атмосфера на планетата в нещо, което наподобява повече на земната. Въпреки че не е невероятно, това не е лесна задача, защото Марс не съдържа задоволително летливи материали (като вода, азот и въглероден диоксид), с цел да построи лична плътна атмосфера. Така че ще би трябвало да ги импортираме от другаде.
Този тип мегаинженерство не е невероятно. Просто е в действителност, в действителност мъчно и ще включва генерации хора, работещи неуморно за основаването на Земя 2.0.
7. Изкуствена гравитация
Сценаристите на научна фантастика постоянно вкарват изкуствената гравитация като сюжетна точка, с цел да спестят бюджети и да снимат своите артисти на естествена звукова сцена; в противоположен случай те ще би трябвало да употребяват жици или комплицирани образни резултати, с цел да симулират безтегловност.
Но основаването на гравитация по избор е по-лесно, в сравнение с си мислите. Първият трик е да замените ускорението с въртене. Ако в миналото сте взели участие в някое от тези карнавални атракции, които се въртят доста бързо, знаете какъв брой мощна може да бъде центробежната мощ. Така че, в случай че бъдещите земляни основат въртящо се галактическо местообитание и подредят всичко по този начин, че най-външният борд да е „ надолу “, тогава хората ще се усещат като вкъщи си. Е, съвсем, тъй като ще би трябвало да се оправят със замайването от въртенето и контраинтуитивните придвижвания, породени от резултата на Кориолис.
Другият трик за прекопирване на гравитацията е да продължите да се движите. Айнщайн осъзнва, че ускорението е едно и също, без значение дали това ускоряване идва от солиден гравитационен обект или от подтик на ракета, и можете да употребявате това в своя изгода. Ако запалите ракетните си мотори и поддържате непрекъснато ускоряване от 9,8 метра в секунда на квадрат, в случай че не погледнете през прозореца, няма да имате визия, че сте в галактически транспортен съд. Разбира се, ще е належащо доста гориво, с цел да се поддържа такова ускоряване, само че това е различен проблем.
8. Персонализирано опазване на здравето
Познавате сцената от любимите си научнофантастични филми. Главният воин се наранява, може би даже тежко. Отвеждат го в здравно отделение и лекарят махва с пръчица по тялото му и/или включва нещо доста просто към ръката му. И тогава стартира изцелението.
В нашата действителност медицината е направила голям прогрес. Страданията и заболяванията, които са всявали боязън у нашите предшественици, съвсем не са регистрирани днес. Като образец - откровените чудеса на имунизациите и антибиотиците, така и ежедневните рутинни животоспасяващи хирургични процедури.
А опазването на здравето става все по-напреднало. Напоследък технологиите за редактиране на гени, като CRISPR, се развиха, предлагайки обещанието за самостоятелни медикаменти и лечения за всеки обособен пациент. Не е безразсъдно да си визиите бъдеще, в което вашият доктор ви познава до молекулярно равнище и може да ви предпише точното вярно лекарство, с цел да оправите всичко, което ви боли. Разбира се, невероятно е да се каже до каква степен ще ни отведат нашите продължаващи проучвания в региона на медицината, само че не е полуда да си представим прогрес в ръководството на заболяванията, лекуването и цялостното здраве.
Източник: glasnews.bg
КОМЕНТАРИ