Proč nemohla fungovat nepravděpodobnost, která inspirovala plány Marse Elona Muska

Představte si svět, ve kterém jsou vaše oblíbené sci-fi příběhy realitou: před vašimi očima se před vámi rozplývá kouřící šálek čaje, když se zeptejte vesmírem pomocí nepravděpodobného pohonu s portálovou pistolí, pevně zastrčenou do vašeho pásu. Zní to skvěle, že? Bohužel - a omlouvám se, že jsem zkazil fantazii - je nejlepší, aby se příliš nestaral o vesmír post-vzácnosti nebo o hyperspeed dojíždění. Mnohé z gadgetů, na které jsme si zvykli vidět na obrazovce, porušují fyzikální zákony tohoto vesmíru, což znamená, že pokud nemáte přístup k jinému vesmíru (prosím, kontaktujte nás, pokud ano), budete se muset spokojit s něčím novým.

Ve snaze překonat naše zklamání s realitou jsme hovořili s Marcem Millisem, bývalým leteckým inženýrem ve výzkumném centru NASA Glenn Research Center a zakladatelem nadace Tau Zero Foundation a Dr. Adamem Brucknerem, profesorem aeronautiky a astronautiky na univerzitě. Washington, asi tři nejvíce ikonických pomůcek sci-fi. Vysvětlili přesně, proč tyto nástroje musí zůstat ve fiktivní krabici. Je to naprostý průšvih, ale také velmi informativní - a to je něco.

Jednotka Infinite Improbability Drive

v Stopařův průvodce galaxií, kosmická loď Srdce ze zlata - který propůjčí své jméno lodi SpaceX Mars Mission - používá se jako „jednotka nepravděpodobnosti“ k přeskočení cestování přes hyperprostor „použitím pravděpodobnosti“, aby se dospělo k náhodným místům ve vesmíru. To znamená, že pokud jednotku povolíte, bude to pokaždé pokaždé zcela neočekávané. Nikdy nevíte, kde skončíte. Je to dobré dobrodružství, ale není to prakticky praktické.

Podivuhodně existuje jádro vědeckého základu pro tento typ zařízení. Mějte se mnou, protože jeho trochu složitější pochopení: Podle knih, pohon byl inspirován skutečností, že i když částice se mají objevit v blízkosti jádra atomu, je tu nekonečně malá šance, že tyto částice budou někdy nalezeny daleko od místa jejich původu. Vědci, kteří stavěli Srdce ze zlata pak se domníval, že stejný koncept by mohl být aplikován na cestování vesmírem, což umožňuje tělu, aby cestovalo mezi místy bez průchodu mezerou. Tak se zrodil nepravděpodobný pohon.

„Kvantová fyzika ve skutečnosti ukazuje, že částice nemusí být přesně tam, kde by to mohlo být. Na malém měřítku, které kvantová fyzika popisuje, je něco, co se nazývá „funkce rozdělení pravděpodobnosti“ pro umístění částic. Ukazuje, kde je částice nejpravděpodobněji ale ta oblast se rozprostírá do vzdálenějších vzdáleností, i když s klesající pravděpodobností, “vysvětlil Millis.

Bruckner potvrzuje, že použití pravděpodobnosti úmyslně by bylo marné, protože „s pravděpodobností neexistuje determinismus“. chtěl vybudovat kosmickou loď, která používá pravděpodobnost jako součást svého operačního systému, neměli byste moc štěstí.

„Vaše celá vesmírná loď, která je makroskopická, by se musela chovat jako kvantová částice. Každý atom v této kosmické lodi by byl nucen chovat se jako každý jiný atom, “vysvětlil. „Makroskopické věci nelze udělat, aby se chovaly jako jeden atom nebo jeden elektron.“

Pokud jde o šanci, že by lidé mohli nějakým způsobem zjistit způsob, jak ovládat pravděpodobnost? Na tuto úroveň síly jsme zatím připraveni, takže o tom ani nepřemýšlejte.

„Kdybychom mohli přijít s cestou, jak být kdekoli v každém multivesmíru, co by nás odlišovalo od konceptu Boha? Byli bychom všude a víme všechno, “varuje Dr. Bruckner.

Portálové zbraně

Portálový kanón Ricka Sancheze - který používá k natáčení děr v tkanině prostoročasu, dovoluje sobě a Mortymu vstoupit do různých vesmírů - porušuje zákony fyziky v tomto vesmíru, ale to je jen polovina problému. Zbytek problému spočívá v tom, že neexistuje žádný způsob, jak zjistit, zda by jiné vesmíry byly vázány stejnými fyzickými zákony jako naše vlastní.

„Neexistuje způsob, jak dokázat, že všechny vesmíry poslouchají všechny stejné fyzikální zákony nebo používají kvantovou mechaniku,“ řekl Dr. Bruckner. "Nic neříká, že z velkého třesku vyrostl další vesmír."

Podle multiverse teorie, některé vesmíry mimo naše by mohly být přesně stejné, zatímco jiní mohli být jen mírně odlišní. Možná, že historie měla jinou cestu; možná jste se nikdy nenarodili. Tato myšlenka určitě odráží, jak se s alternativními vesmíry zachází Rick a Morty - jen sledujte epizodu "Close Rick-Counters of Rick Kind". Nicméně, to je do značné míry jediná věc na portálové zbrani, která odpovídá známým vědeckým teoriím.

"Nejbližší věc, kterou znám ve fyzice" portály "jsou červí díry," říká Millis. Vědci spekulují, že červí díry jsou spoji mezi široce oddělenými oblastmi prostoru, ale koncept je stále hypotetický; dosud nebyly pozorovány ve vesmíru. Pokud jsou červí díry dělat poskytnout zkratku mezi místy ve vesmíru, pak je rozumné spekulovat, že super-génius jako Rick by našel způsob, jak tuto sílu využít k transportu do jiných světů. Rick by však musel mít velký cíl, protože, jak poukazuje Millis, společným zmatkem s termínem „více dimenzí“ je to, že se naivně předpokládá, že znamená více souborů známých 3D prostorů. Vícenásobné dimenze mohou také znamenat, že prostor má jiné vlastnosti. “Nemusí být všechny tři dimenzionální - dokonce i čas může fungovat odlišně.

V loňském roce vědci z CERN's Large Hardron Collider spekulovali, že by mohlo být možné, aby gravitace „unikla“ do dalších rozměrů prostřednictvím miniaturních černých děr, které se snažily odhalit pomocí LHC. To znamená, že by se musel použít masivní částic, který pracuje na bilionech elektrických voltů, aby vyrobil i mini černou díru. Ruční zařízení, které by mohlo udělat to samé, je zatím vyloučeno.

Replikátor

Sjednocená federace planet našla způsob, jak odstranit hlad po planetách pod jeho benevolentními křídly, a to díky replikátoru, zařízení, které přeskupuje částice na molekuly a molekuly do objektů. Je to myslitelná technologie, protože jak Einsteinova slavná E = mc2 rovnice dokázala, hmota je jen další forma energie, která by umožnila vytvořit objekty s hmotou z uvedené energie. Vědci říkají, že to není zcela šílený pojem a že existují dva možné způsoby, jak vytvořit replikátor realitou.

Vědci, kteří pracují s Evropským strategickým fórem pro výzkumnou infrastrukturu, budují ELI nebo infrastrukturu Extreme Light Infrastructure.ELI, vysoce výkonný laser, který je tak silný, že když budete střílet jeden z jeho paprsků do takzvaného prázdného prostoru (nezapomeňte, že kvantová mechanika stanoví, že neexistuje žádná taková věc jako prázdný prostor, protože super drobné částice se vznáší kolem nás doslova všude), by zabránily kolizi částic a jejich vzájemnému zničení. Co to má co dělat s tím, že se čaj zrealizuje ze vzduchu? Pokud se částice nezničí, skončí s hmotou v kdysi prázdné oblasti vesmíru. Takže to není jídlo docela stále ještě vytváří objekty, kde předtím nebyly žádné objekty.

V mnohem praktičtějším a mnohem jednodušším experimentu vědci z NASA pracují na 3D tiskárně, která dokáže vyrábět potraviny. Jejich cílem je poskytnout kosmonautům zařízení, které jim umožní vyrábět výživu během dlouhých plaveb. V roce 2013 vyrobila verze zařízení pizzu za dvanáct minut.

Takové zařízení by nám mohlo stát o krok blíž k fantazii utopické budoucnosti Gene Roddenberryové: Pokud by se tiskárna stala veřejně přístupnou, mohla by eliminovat hladovění, poskytnout úlevu od nedostatku potravin a dát ochuzeným komunitám potravinové a vodní zdroje. tak zoufale potřebují.

Navíc by mi dal další důvod se chlubit, jak důležité a vlivné Star Trek Ukázalo se, že to je ta nejdůležitější věc.