De ce improbabilitatea care a inspirat planurile lui Marcus Elon de mosc nu ar putea funcționa

Imaginați-vă o lume în care poveștile dvs. științifice fictive preferate sunt o realitate: O ceașcă de ceai cu aburi se materializează în fața ochilor, pe măsură ce vă zburați prin spațiu folosind o unitate de improbabilitate cu un pistol portal portat în curea. Sună grozav, nu? Din nefericire - și îmi pare rău pentru a strica fantezia - este mai bine să nu fiți prea entuziasmați de un univers post-deficit sau de o navetă hiperspeed. Multe dintre gadgeturile pe care le-am obișnuit să le vedem pe ecran încalcă legile fizice ale acestui univers, ceea ce înseamnă că, dacă nu ai acces la alt univers (te rugăm să contactezi dacă e așa), trebuie să rezolvi ceva Newtonian.

Într-un efort de a depăși dezamăgirea noastră cu realitatea, am vorbit cu Marc Millis, fost inginer aerospațial la Centrul de Cercetare Glenn al NASA și fondatorul Fundației Tau Zero și Dr. Adam Bruckner, profesor de aeronautică și astronautică la Universitatea de la Washington, aproximativ trei dintre cele mai iconic gadget-uri ale science fiction-ului. Au explicat exact de ce aceste instrumente trebuie să rămână în cutia fictivă. Este un indiciu total, dar și foarte informativ - și asta e ceva.

Unitatea de improbabilitate infinită

În Ghidul călătorului pentru galaxie, nava spatiala Inimă de aur - care îi va da numele navei Misiunea SpaceX Mars - folosește un "Improbability Drive" pentru a sări peste călătoria prin hiperspațiu prin "folosirea probabilității" pentru a ajunge la locații aleatorii în întreg universul. Aceasta înseamnă că dacă activați unitatea, vă va duce undeva complet neașteptat de fiecare dată. Nu știi niciodată unde vei ajunge. Este o aventură bună, dar nu este chiar practică.

Destul de ciudat, există un nucleu de bază științifică pentru acest tip de dispozitiv. Uitați-vă cu mine, pentru că este ușor de înțeles: Conform cărților, unitatea a fost inspirată de faptul că, deși particulele ar trebui să apară lângă nucleul unui atom, există o șansă infinit de mică că aceste particule se vor găsi uneori departe de punctul lor de origine. Oamenii de știință care au construit Inimă de aur apoi a teoretizat că același concept ar putea fi aplicat în călătoriile spațiale, permițând unui organism să călătorească între locații fără a trece prin spațiul intervenit. Astfel sa născut unitatea de improbabilitate.

"Fizica cuantică arată de fapt că o particulă ar putea să nu fie exact în cazul în care se așteaptă să fie. Pe micile scale pe care le descrie fizica cuantică, există ceva denumit "funcția de distribuție a probabilității" pentru locația particulei. Ea arată unde particula este cel mai probabil să fie dar acea regiune se extinde la distanțe mai îndepărtate, deși cu probabilitate diminuată ", a explicat Millis.

Bruckner confirmă că folosirea probabilității de a ajunge oriunde în mod deliberat ar fi inutil pentru că "cu probabilități, nu există determinism". Dar chiar dacă dorit pentru a construi o navă spațială care folosea probabilitatea ca parte a sistemului de operare, nu ai avea mult noroc.

"Întreaga navă spațială, care este macroscopică, ar trebui să se comporte ca o particulă cuantică. Fiecare atom din această navă va fi forțat să se comporte ca orice alt atom ", a explicat el. "Lucrurile macroscopice nu pot fi făcute să se comporte ca un atom sau un electron."

În ceea ce privește șansa ca oamenii să poată da oarecum o cale de a controla probabilitatea? Nu suntem încă pregătiți pentru acest nivel de putere, deci nu vă gândiți nici măcar la asta.

"Dacă am putea găsi o cale de a fi oriunde în orice multivers, ce ne-ar diferenția de conceptul de Dumnezeu? Am fi peste tot și știm totul ", avertizează Dr. Bruckner.

Portalul Gun

Rachetul Portal al lui Rick Sanchez - pe care îl folosește pentru a trage găuri în țesătura spațiului, permițându-se lui și lui Morty să intre în universuri diferite - încalcă legile fizicii din acest univers, dar asta e doar jumătate din problemă. Restul problemei este că nu există nici o cale de a ști dacă alte universuri ar fi legate de aceleași legi fizice ca și noastre.

"Nu există nici o modalitate de a dovedi că toate universurile respectă toate aceleași legi fizice sau folosesc mecanica cuantică", a spus dr. Bruckner. "Nimic nu spune că un alt univers a crescut dintr-un Big Bang."

Conform teoriei multiverselor, unele universuri din afara noastră ar putea fi exact la fel, în timp ce altele ar putea fi ușor diferite. Poate că istoria a luat o altă cale; poate că tu și cu mine n-am fost niciodată născuți. Această idee reflectă cu siguranță modul în care sunt tratate universurile alternative Rick și Morty - doar urmăriți episodul "Close Rick-Counters of the Rick Kind". Totuși, acesta este destul de mult singurul lucru despre arma portalului care se potrivește cu teoriile științifice cunoscute.

"Cel mai apropiat lucru pe care-l cunosc in fizica" portalurilor "sunt gaurile de vierme", spune Millis. Oamenii de știință speculează că găurile de vierme sunt conexiuni între regiunile foarte despărțite ale spațiului, dar conceptul este încă ipotetic; acestea nu au fost încă observate în spațiu. Dacă găurile de vierme do oferă o scurtătură între locațiile din univers, atunci este rezonabil să speculezi că un super-geniu ca Rick ar găsi o modalitate de a valorifica această putere pentru al transporta în alte lumi. Totuși, Rick ar trebui să aibă un scop mare, deoarece, după cum subliniază Millis, o confuzie obișnuită cu termenul "dimensiuni multiple" este că se presupune naiv că înseamnă mai multe seturi de spații 3D familiare. Dimensiunile multiple pot însemna, de asemenea, că spațiul are și alte caracteristici. "Este posibil ca acestea să nu fie toate trei dimensiuni - chiar și timpul să funcționeze diferit.

Anul trecut, oamenii de stiinta de la Large Hardron Collider de la CERN au speculat ca este posibil ca gravitatea sa "scurga" in dimensiuni suplimentare prin gauri negre miniaturate, pe care au incercat sa le detecteze folosind LHC. Asta inseamna ca ar fi nevoie de un cimitir masiv de particule care sa functioneze la trilioane de volti electrici pentru a produce chiar si o gaura neagra. Un dispozitiv de mână care ar putea face același lucru nu este în discuție … deocamdată.

Replicatorul

Federația federală a planetelor a găsit o modalitate de a elimina foamea de pe planete sub aripile ei binevoitoare, mulțumită în mare parte replicatorului, un dispozitiv care rearanjează particulele în molecule și molecule în obiecte. Este o tehnologie imaginabilă, deoarece, după cum sa dovedit ecuația E = mc2 a lui Einstein, materia este doar o altă formă de energie, care ar permite obiectelor cu masă să fie create din energia menționată. Oamenii de stiinta spun ca aceasta nu este o idee complet nebuna si ca exista doua metode potentiale pentru a face replicatorul o realitate.

Oamenii de știință care lucrează cu Forumul strategic european pentru infrastructură de cercetare construiesc ELI sau Infrastructura pentru luminile extreme.ELI, un laser puternic, atât de puternic încât dacă ați împușcat unul dintre grinzile sale în așa-numitul spațiu gol (amintiți-vă, mecanica cuantică indică faptul că nu există spațiu gol, deoarece particulele super-mici plutesc în jurul nostru literalmente peste tot) ar împiedica particulele să se coliteze și să se anihileze reciproc. Ce legătură are aceasta cu ceaiul se materializează din aer subțire? Dacă particulele nu se anihilează, ele se sfârșesc cu masă într-o regiune goală de spațiu. Deci nu e mâncare destul de dar totusi creeaza obiecte in care nu exista obiecte inainte.

Într-un experiment mult mai practic și mult mai simplu, oamenii de știință de la NASA lucrează la o imprimantă 3D care poate produce alimente. Obiectivul lor este acela de a oferi astronauților un dispozitiv care să le poată furniza în timpul călătoriilor lungi. În 2013, o versiune a dispozitivului a produs o pizza în douăsprezece minute.

Un astfel de dispozitiv ar putea să ne aducă omul cu un pas mai aproape de fantezia lui Gene Roddenberry cu privire la un viitor utopic: dacă imprimanta devine pe scară largă la dispoziția publicului, ar putea elimina foametea, poate oferi ajutor de la lipsa alimentelor și poate oferi comunităților sărace resursele alimentare și apă au nevoie atât de disperată.

În plus, mi-ar da un alt motiv să mă laud la cât de important și influent Star Trek sa dovedit a fi, ceea ce este, desigur, cel mai important lucru aici.