Почему диск Невероятности, который вдохновил планы Марса Элона Маска, не сработал

Представьте себе мир, в котором ваши любимые фантастические истории становятся реальностью: на ваших глазах материализуется дымящаяся чашка чая, когда вы проникаете в пространство, используя невероятный привод с портальным пистолетом, плотно прижатым к вашему поясу. Звучит отлично, правда? К сожалению - и извините за то, что испортили фантазию - лучше не слишком волноваться о вселенной после дефицита или о сверхскоростной поездке на работу. Многие из гаджетов, которые мы привыкли видеть на экране, нарушают физические законы этой вселенной, что означает, что, если у вас нет доступа к другой вселенной (пожалуйста, свяжитесь с нами, если это так), вам придется согласиться на что-то ньютоновское.

Чтобы преодолеть наше разочарование реальностью, мы поговорили с Марком Миллисом, бывшим инженером-аэрокосмическим специалистом исследовательского центра имени Гленна при НАСА и основателем фонда Tau Zero, и доктором Адамом Брукнером, профессором аэронавтики и астронавтики в университете. о Вашингтоне, о трех из самых знаковых гаджетов научной фантастики. Они точно объяснили, почему эти инструменты должны оставаться в вымышленной коробке. Это полный облом, но также очень информативный - и это что-то.

Бесконечный Невероятный Привод

В Автостопом по Галактике, космический корабль Золотое сердце - который будет давать свое название кораблю SpaceX Mars Mission - использует «Двигатель Невероятности», чтобы пропустить путешествие через гиперпространство, «используя вероятность», чтобы попасть в случайные места по всей вселенной. Это означает, что если вы активируете привод, он каждый раз будет куда-то совершенно неожиданным. Вы никогда не знаете, где вы окажетесь. Это делает для хорошего приключения, но это не совсем практично.

Как ни странно, есть ядро ​​научной основы для этого типа устройства. Терпите меня, потому что это немного сложно понять: согласно книгам, двигатель был вдохновлен тем фактом, что, хотя частицы должны появляться вблизи ядра атома, существует бесконечно малая вероятность того, что эти частицы иногда будут обнаружены далеко от их места происхождения. Ученые, которые построили Золотое сердце затем предположил, что та же самая концепция может быть применена к космическим путешествиям, позволяя телу перемещаться между локациями, не проходя через промежуточное пространство. Так родился невероятный драйв.

«Квантовая физика на самом деле показывает, что частица может быть не совсем там, где этого можно было бы ожидать. В крошечных масштабах, описываемых квантовой физикой, существует нечто, называемое «функцией распределения вероятностей» для местоположения частицы. Он показывает, где частица, скорее всего, будет но эта область простирается на более дальние расстояния, хотя и с уменьшающейся вероятностью », - объяснил Миллис.

Брукнер подтверждает, что использовать вероятность, чтобы попасть куда-то намеренно, было бы бесполезно, потому что «с вероятностями нет детерминизма». Но даже если вы в розыске чтобы построить космический корабль, использующий вероятность как часть своей операционной системы, вам не повезет.

«Весь ваш космический корабль, который является макроскопическим, должен вести себя как квантовая частица. Каждый атом этого космического корабля будет вынужден вести себя как любой другой атом », - пояснил он. «Макроскопические вещи нельзя заставить вести себя как один атом или один электрон».

Что касается вероятности того, что люди могут каким-то образом найти способ контролировать вероятность? Мы еще не готовы к этому уровню власти, поэтому даже не думаем об этом.

«Если бы мы могли придумать способ быть где-нибудь в любой мультивселенной, что бы отличало нас от концепции Бога? Мы были бы везде и знали бы все », - предупреждает доктор Брукнер.

Портал Gun

Портальное ружье Рика Санчеса - которое он использует, чтобы стрелять в дыры в ткани пространства-времени, позволяя себе и Морти войти в разные вселенные, - нарушает законы физики в этой вселенной, но это только половина проблемы. Остальная проблема в том, что нет никакого способа узнать, будут ли другие вселенные связаны теми же физическими законами, что и наши.

«Невозможно доказать, что все вселенные подчиняются одним и тем же физическим законам или используют квантовую механику», - сказал доктор Брукнер. «Ничто не говорит о том, что другая вселенная выросла из Большого взрыва».

Согласно теории мультивселенной, некоторые вселенные вне нашей могут быть точно такими же, в то время как другие могут немного отличаться. Может быть, история пошла другим путем; может, мы с тобой никогда не родились. Эта идея, безусловно, отражает то, как обращаются с альтернативными вселенными. Рик и Морти - просто посмотрите эпизод «Близкие Рик-Счетчики Рика Кинда». Однако это почти единственное в портальном оружии, которое соответствует известным научным теориям.

«В физике я ближе всего знаком с« порталами »- это червоточины», - говорит Миллис. Ученые предполагают, что червоточины являются связями между широко разделенными областями пространства, но концепция все еще гипотетическая; они еще не наблюдались в космосе. Если червоточины делать обеспечьте кратчайший путь между локациями во вселенной, тогда разумно предположить, что такой супергений, как Рик, найдет способ использовать эту силу, чтобы перенести его в другие миры. Тем не менее, у Рика должна быть великая цель, потому что, как указывает Миллис, общая путаница с термином «множественные измерения» заключается в том, что наивно предполагается, что он означает несколько наборов знакомых трехмерных пространств. Многочисленные измерения также могут означать, что пространство обладает другими характеристиками ». Они могут не все быть трехмерными - даже время может действовать по-разному.

В прошлом году ученые из Большого хардронного коллайдера CERN предположили, что гравитация может «просочиться» в дополнительные измерения через миниатюрные черные дыры, которые они пытались обнаружить с помощью LHC. Это означает, что потребуется огромный коллайдер частиц, работающий на триллионах электрических вольт, чтобы создать даже мини-черную дыру. Ручное устройство, которое могло бы сделать то же самое, исключено … пока.

Репликатор

Объединенная федерация планет нашла способ устранить голод с планет под своими доброжелательными крыльями, в основном благодаря репликатору, устройству, которое превращает частицы в молекулы, а молекулы в объекты. Это мыслимая технология, потому что, как доказало знаменитое уравнение Эйнштейна E = mc2, материя - это просто еще одна форма энергии, которая позволила бы создавать объекты с массой из этой энергии. Ученые говорят, что это не совсем безумное понятие, и что есть два потенциальных метода для того, чтобы сделать репликатор реальностью.

Ученые, работающие с Европейским стратегическим форумом по исследовательской инфраструктуре, создают ELI, или Extreme Light Infrastructure.ELI, мощный лазер, настолько мощный, что если вы выстрелите одним из его лучей в так называемое пустое пространство (помните, квантовая механика утверждает, что не существует такого понятия, как пустое пространство, потому что сверхмелкие частицы плавают вокруг нас буквально повсюду), остановит частицы от столкновения и уничтожения друг друга. Какое отношение это имеет к приготовлению чая из воздуха? Если частицы не уничтожаются, они в конечном итоге получают массу в том, что когда-то было пустой областью пространства. Так что это не еда довольно пока, но он все еще создает объекты там, где их раньше не было.

В гораздо более практичном и гораздо более простом эксперименте ученые НАСА работают над 3D-принтером, который может производить пищу. Их цель - предоставить астронавтам устройство, способное обеспечить им питание во время длительных путешествий. В 2013 году версия устройства выпустила пиццу за двенадцать минут.

Такое устройство может сделать нас, людей, на один шаг ближе к фантазии Джина Родденберри об утопическом будущем: если принтер когда-либо станет широко доступным для общественности, он может устранить голод, избавить от нехватки продовольствия и дать обнищавшим общинам пищевые и водные ресурсы. они так отчаянно нуждаются.

Плюс, это дало бы мне еще одну причину похвастаться тем, насколько важным и влиятельным Звездный путь Оказалось, что, конечно, самое главное здесь.