Τα μυθιστορήματα και οι ταινίες επιστημονικής φαντασίας είναι γεμάτες από μεγάλες ιδέες, συχνά ως εφαλτήριο για μια περιπέτεια γεμάτη δράση και όχι ως σοβαρή προσπάθεια πρόβλεψης των μελλοντικών τάσεων στην επιστήμη ή την τεχνολογία. Μερικές από τις πιο κοινές μεταφορές, όπως η επιτάχυνση ενός διαστημικού σκάφους σε φανταστικές ταχύτητες μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα χωρίς να συντρίβουν τους επιβάτες, είναι απλώς αδύνατες σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής όπως τους αντιλαμβανόμαστε. Ωστόσο, οι ίδιοι νόμοι φαίνεται να επιτρέπουν άλλες φαινομενικά εξωφρενικές έννοιες επιστημονικής φαντασίας, από σκουληκότρυπες έως παράλληλα σύμπαντα. Ακολουθεί μια σύνοψη μερικών από τις ιδέες επιστημονικής φαντασίας που μπορούν να γίνουν-τουλάχιστον στη θεωρία.
σκουληκότρυπες
Η ιδέα μιας σκουληκότρυπας – μια συντόμευση στο διάστημα που επιτρέπει σχεδόν στιγμιαία ταξίδια μεταξύ μακρινών τμημάτων του σύμπαντος – ακούγεται σαν να δημιουργήθηκε ως οδηγός παραμυθιού. Αλλά κάτω από το πιο επίσημο όνομα της γέφυρας Αϊνστάιν-Ρόζεν, η ιδέα υπήρχε ως μια σοβαρή θεωρητική έννοια πολύ πριν το καταλάβουν οι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας. φύγε από Albert Einstein‘μικρό Γενική θεωρία της σχετικότηταςπου βλέπεις βαρύτητα Ως παραμόρφωση του χωροχρόνου που προκαλείται από μαζικά αντικείμενα. Μαζί με τον φυσικό Nathan Rosen, ο Einstein ανέπτυξε μια θεωρία το 1935 προτείνοντας την ύπαρξη μιας εξαιρετικά ισχυρής βαρυτικής έλξης, όπως π.χ. μαύρες τρύπες, μπορεί να σχετίζονται άμεσα μεταξύ τους. Έτσι γεννήθηκε η ιδέα των σκουληκότρυπων.
Οι δυνάμεις που περιβάλλουν μια μαύρη τρύπα θα κατέστρεφαν όποιον την πλησίαζε, οπότε η ιδέα του ταξιδιού στις σκουληκότρυπες δεν εξετάστηκε σοβαρά μέχρι τη δεκαετία του 1980, όταν ο αστροφυσικός Carl Sagan αποφάσισε να γράψει ένα μυθιστόρημα επιστημονικής φαντασίας. σύμφωνα με BBCΟ Sagan ενθάρρυνε τον συνάδελφο φυσικό Kip Thorne να επινοήσει έναν εφικτό τρόπο για να διανύσει διαστρικές αποστάσεις. Ο Thorne επινόησε δεόντως μια μέθοδο – εφικτή στη θεωρία, αλλά εξαιρετικά απίθανη στην πράξη – σύμφωνα με την οποία οι άνθρωποι θα μπορούσαν να επιτύχουν διαστρικά ταξίδια διασχίζοντας αβλαβείς μια σκουληκότρυπα. Το αποτέλεσμα βρήκε τον δρόμο του στο μυθιστόρημα του Σαγκάν.Κλήση(Simon and Schuster: 1985) που αργότερα έγινε ταινία με τον Jodie Foster στον πρωταγωνιστικό ρόλο.
Ενώ είναι πολύ απίθανο οι σκουληκότρυπες να γίνουν ένα απλό και βολικό μέσο μεταφοράς που απεικονίζεται σε ταινίες, οι επιστήμονες έχουν καταλήξει τώρα σε περισσότερα Μια βιώσιμη μέθοδος για την κατασκευή μιας σκουληκότρυπας Από την αρχική πρόταση του Thorne. Είναι επίσης πιθανό ότι εάν υπάρχουν πραγματικά σκουληκότρυπες στο σύμπαν, η θέση τους μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τη νέα γενιά ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων.
οδηγώ στημόνι
Προϋπόθεση για τις περισσότερες ιστορικές περιπέτειες στο διάστημα είναι η δυνατότητα να φτάσουμε από το Α στο Β πολύ πιο γρήγορα από ό, τι μπορούμε σήμερα. Εκτός από τις σκουληκότρυπες, υπάρχουν πολλά εμπόδια για να επιτευχθεί αυτό χρησιμοποιώντας ένα συμβατικό διαστημόπλοιο. Υπάρχει η τεράστια ποσότητα καυσίμου που απαιτείται, οι συντριπτικές επιπτώσεις της επιτάχυνσης και το γεγονός ότι το σύμπαν έχει Αυστηρά επιβαλλόμενο όριο ταχύτηταςΤο Αυτή είναι η ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει το φως – ακριβώς μία ταχύτητα Ετος φωτός ανά έτος, το οποίο δεν είναι καθόλου γρήγορο στο κοσμικό πλαίσιο. Το Proxima Centauri, το δεύτερο πλησιέστερο αστέρι στη Γη, απέχει 4,2 έτη φωτός από τον Sunλιο, ενώ το Γαλαξιακό Κέντρο απέχει 27.000 έτη φωτός.
Ευτυχώς, υπάρχει ένα κενό στο κοσμικό όριο ταχύτητας: καθορίζει μόνο τη μέγιστη ταχύτητα με την οποία μπορούμε να ταξιδέψουμε μέσω του διαστήματοςΤο Όπως εξήγησε ο Αϊνστάιν, ο ίδιος ο χώρος μπορεί να παραμορφωθεί, οπότε ίσως ο χώρος γύρω από το πλοίο να χειριστεί με τρόπο που να ανατρέπει τα όρια ταχύτητας. Ένα διαστημόπλοιο θα ταξίδευε ακόμα στον περιβάλλοντα χώρο με μικρότερη ταχύτητα από το φως, αλλά ο ίδιος ο χώρος θα κινούνταν γρηγορότερα από αυτό.
Αυτό είχαν στο μυαλό τους οι συγγραφείς του Star Trek όταν κατέληξαν στην ιδέα της «Warp Engine» τη δεκαετία του 1960. Αλλά για αυτούς ήταν απλώς μια αληθοφανής δήλωση, όχι πραγματική φυσική. Μόνο το 1994, όταν ο θεωρητικός Miguel Alcubierre βρήκε μια λύση στις εξισώσεις του Αϊνστάιν που δημιούργησε το πραγματικό εφέ παραμόρφωσης, αδελφή του Live Science Αναφέρθηκε από το Space.com, συρρικνώνοντας τον χώρο μπροστά από το διαστημόπλοιο και επεκτείνοντάς τον στην πρύμνη. Πρώτα απ ‘όλα, η λύση του Alcubierre δεν ήταν λιγότερο εφευρετική από την βατή σκουληκότρυπα στο Thorne, αλλά οι επιστήμονες προσπαθούν να τη βελτιώσουν με την ελπίδα ότι μια μέρα θα είναι πρακτική.
ταξίδι στο χρόνο
Η έννοια της μηχανής του χρόνου είναι μια από τις μεγαλύτερες συσκευές επιστημονικής φαντασίας, επιτρέποντας στους χαρακτήρες να επιστρέψουν και να αλλάξουν την πορεία της ιστορίας – καλώς ή κακώς. Αλλά αυτό αναπόφευκτα εγείρει λογικά παράδοξα. Στο Back to the Future, για παράδειγμα, ο Doc θα έφτιαχνε τη δική του μηχανή χρόνου αν ο Marty δεν τον είχε επισκεφτεί στο μέλλον χρησιμοποιώντας την ίδια μηχανή; Λόγω παράδοξων όπως αυτά, πολλοί άνθρωποι υποθέτουν ότι το ταξίδι στο χρόνο θα πρέπει να είναι αδύνατο στον πραγματικό κόσμο – ωστόσο, σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, Πραγματικά μπορεί να συμβείΤο
Όπως και με τις σκουληκότρυπες και τις καμπυλότητες του διαστήματος, η φυσική που μας λέει ότι το ταξίδι στο χρόνο είναι πιθανό προέρχεται από τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Αυτό αντιμετωπίζει το χώρο και το χρόνο ως μέρος της ίδιας αλυσίδας «χωροχρόνου», στην οποία και τα δύο είναι άρρηκτα συνδεδεμένα. Ακριβώς όπως μιλάμε για στρέβλωση του χώρου με σκουληκότρυπα ή στρέβλωση, ο χρόνος μπορεί επίσης να παραμορφωθεί. Μερικές φορές μπορεί να παραμορφωθεί τόσο ώστε να αναδιπλώνεται από μόνο του, σε αυτό που οι μελετητές αναφέρουν ως “χρονικά κλειστή καμπύλη– αν και θα μπορούσε με ακρίβεια να ονομαστεί μηχανή του χρόνου.
Ένα εννοιολογικό σχέδιο για αυτή τη μηχανή ώρας δημοσιεύτηκε το 1974 από τον φυσικό Frank Tipler, σύμφωνα με τον φυσικό David Lewis Anderson, ο οποίος περιγράφει την έρευνα Ινστιτούτο ΆντερσονΙδιωτικό ερευνητικό εργαστήριο. Ονομάζεται κύλινδρος Tipler, πρέπει να είναι μεγάλος – τουλάχιστον 90 μίλια (97 χιλιόμετρα) μήκος, σύμφωνα με τον Humble – και εξαιρετικά πυκνό, με συνολική μάζα συγκρίσιμη με αυτή του Sunλιου. Για να λειτουργήσει ως μηχανή του χρόνου, ο κύλινδρος θα έπρεπε να περιστρέφεται αρκετά γρήγορα για να παραμορφώσει τον χωροχρόνο στο σημείο που ο χρόνος αναδιπλώνεται. Μπορεί να μην ακούγεται τόσο απλό όσο η εγκατάσταση ενός πυκνωτή ροής DeLorean, αλλά έχει το πλεονέκτημα ότι πραγματικά θα λειτουργήσει – τουλάχιστον σε χαρτί.
άμεση μεταφορά
Το αρχικό παράδειγμα επιστημονικής φαντασίας τηλεμεταφοράς είναι το “Star Trek”“ Ο μεταφορέας, ο οποίος, όπως υποδηλώνει το όνομα, απεικονίζεται απλά ως ένα βολικό μέσο μεταφοράς προσωπικού από τη μια θέση στην άλλη. Αλλά η τηλεμεταφορά είναι πολύ διαφορετική από κάθε άλλη μορφή τηλεμεταφοράς: Αντί ο ταξιδιώτης να μετακινηθεί στο διάστημα από το σημείο εκκίνησης στον προορισμό, η τηλεμεταφορά οδηγεί στη δημιουργία ενός αντιγράφου στον προορισμό, ενώ το πρωτότυπο καταστρέφεται. Σύμφωνα με IBMΤο
Η διαδικασία του πραγματικού κόσμου ονομάζεται κβαντική τηλεμεταφορά. Αυτή η διαδικασία αντιγράφει την ακριβή κβαντική κατάσταση ενός σωματιδίου, όπως ενός φωτονίου, σε ένα άλλο σωματίδιο που μπορεί να είναι εκατοντάδες μίλια μακριά. Η κβαντική τηλεμεταφορά καταστρέφει την κβαντική κατάσταση του πρώτου φωτονίου, οπότε φαίνεται ότι το φωτόνιο έχει μαγικά τηλεμεταφερθεί από το ένα μέρος στο άλλο. Η απάτη βασίζεται σε αυτό που ο Αϊνστάιν ανέφερε ως «τρομακτική εργασία από απόσταση», αλλά είναι πιο επίσημα γνωστή ως Κβαντική διαπλοκήΤο Εάν το φωτόνιο που πρόκειται να «τηλεμεταφερθεί» έρθει σε επαφή με ένα από ένα ζευγάρι μπλεγμένων φωτονίων και η προκύπτουσα μέτρηση κατάστασης αποστέλλεται στο άκρο λήψης – όπου βρίσκεται το άλλο μπλεγμένο φωτόνιο – τότε το τελευταίο φωτόνιο μπορεί να μετατοπιστεί στην ίδια κατάσταση ως το τηλεμεταφερόμενο φωτόνιο.
Είναι μια πολύπλοκη διαδικασία ακόμη και για ένα μόνο φωτόνιο και δεν υπάρχει περίπτωση να κλιμακωθεί στο είδος του συστήματος τηλεμεταφοράς που βλέπουμε στο “Star Trek”. Ωστόσο, η κβαντική τηλεμεταφορά το έχει πράγματι Σημαντικές εφαρμογές Στον πραγματικό κόσμο, όπως οι επικοινωνίες που είναι ανθεκτικές στα hack και ο εξαιρετικά γρήγορος κβαντικός υπολογισμός.
παράλληλα σύμπαντα
Το σύμπαν είναι ό, τι μας αποκαλύπτουν τα τηλεσκόπια μας – όλοι οι δισεκατομμύρια γαλαξίες επεκτείνονται προς τα έξω η μεγάλη έκρηξηΤο Είναι όμως αυτό μόνο; Η θεωρία λέει ίσως όχι: μπορεί να υπάρχουν όλα πολυσύμπαν από τα σύμπαντα εκεί. Η ιδέα των “παράλληλων συμπάντων” είναι ένα άλλο γνωστό θέμα επιστημονικής φαντασίας, αλλά όταν απεικονίζεται στην οθόνη συνήθως διαφέρει από τη δική μας μόνο σε μικρές λεπτομέρειες. Αλλά η πραγματικότητα μπορεί να είναι πολύ πιο περίεργη από αυτήν, καθώς οι βασικές παράμετροι της φυσικής σε ένα παράλληλο σύμπαν – όπως η δύναμη της βαρύτητας ή οι πυρηνικές δυνάμεις – διαφέρουν από τις δικές μας. Μια κλασική απεικόνιση ενός πραγματικά διαφορετικού σύμπαντος αυτού του είδους και των πλασμάτων που το κατοικούν, είναι το μυθιστόρημα του Ισαάκ Ασίμοφ “Οι ίδιοι οι θεοί”“(διπλή μέρα: 1972)Το
Κλειδί για τη σύγχρονη κατανόηση των παράλληλων συμπάντων είναι η έννοια του «αιώνιου πληθωρισμού». Αυτό απεικονίζει τον ιστό του άπειρου χώρου σε μια κατάσταση συνεχούς και απίστευτα γρήγορης διαστολής. Κάθε τόσο, ένα σημείο σε αυτό το διάστημα-μια μεγάλη, αυτόνομη έκρηξη-ξεφεύγει από τη γενική διαστολή και αρχίζει να αναπτύσσεται με πιο ήσυχο ρυθμό, επιτρέποντας στη δημιουργία φυσικών αντικειμένων όπως άστρα και γαλαξίες στο εσωτερικό του. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, το σύμπαν μας είναι μία από αυτές τις περιοχές, αλλά μπορεί να υπάρχουν αμέτρητες άλλες.
Όπως και στην ιστορία του Ασίμοφ, αυτά τα παράλληλα σύμπαντα μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές φυσικές παραμέτρους από τις δικές μας. Οι επιστήμονες κάποτε πίστευαν ότι μόνο σύμπαντα με περίπου τις ίδιες παραμέτρους με τα δικά μας θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη ζωή, αλλά πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η κατάσταση μπορεί να μην είναι τόσο περιορισμένη όσο αυτή, Το Live Science είχε αναφερθεί προηγουμένωςΤο Υπάρχει λοιπόν ελπίδα για τους εξωγήινους του Ασίμοφ μέχρι τώρα – αν και δεν έχει έρθει σε επαφή, όπως συμβαίνει στο μυθιστόρημα. Ωστόσο, τα αποτελέσματα άλλων συμπάντων μπορεί να είναι ανιχνεύσιμα για εμάς με άλλα μέσα. Έχει μάλιστα προταθεί ότι το μυστηριώδες «κρύο σημείο» στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων είναι η ουλή από τη σύγκρουση με ένα παράλληλο σύμπαν, έγραψε ο Evan Baldry, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου John Moores στο Ηνωμένο Βασίλειο. ΣυνομιλίαΤο
Δημοσιεύτηκε αρχικά στο Live ScienceΤο
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”