18Oct
Джин Родденберри был человеком, опередившим свое время, точно предсказавшим развитие фантастических гаджетов, таких как раскладушки, планшетные компьютеры, Bluetooth и бионические глаза — даже притягивающие лучи. Но одна технология, к которой Родденберри призывал в 1960-х годах, до сих пор не вышла за пределы экрана: телепортация. Дело не только в том, что «нам просто не хватает власти», как сказал бы Скотти, нам также не хватает фундаментальной базы знаний, чтобы воплотить это в жизнь. По крайней мере, на данный момент. В своей последней книге Часто задаваемые вопросы о Вселенной, Хорхе Чам и Дэниел Уайтсон углубляются в эту и множество других затруднений, стоящих перед человечеством. загробная жизнь, почему инопланетяне до сих пор не вступили с нами в контакт или наше наблюдаемое существование на самом деле является компьютером моделирование.
Отрывок из Часто задаваемые вопросы о Вселенной Хорхе Чам и Дэниел Уайтсон. Авторские права © 2021 Хорхе Чам и Дэниел Уайтсон. Все права защищены. Никакая часть этого отрывка не может быть воспроизведена или перепечатана без письменного разрешения издателя.
Если ваша мечта о телепортации — оказаться здесь в один момент, а в следующий момент оказаться в совершенно другом месте, то нам грустно сразу же сообщить вам, что это невозможно. К сожалению, в физике есть довольно жесткие правила относительно мгновенного происходящего. Все, что происходит (следствие), должно иметь причину, которая, в свою очередь, требует передачи информации. Подумайте об этом: для того, чтобы две вещи были причинно связаны друг с другом (например, вы исчезаете здесь и появляетесь где-то еще), они должны каким-то образом разговаривать друг с другом. И в этой вселенной все, включая информацию, имеет ограничение скорости.
Информация должна путешествовать в пространстве, как и все остальное, и самая быстрая скорость, которую может путешествовать во Вселенной, — это скорость света. Действительно, скорость света следовало бы назвать «скоростью информации» или «скоростью Вселенной». предел». Это заложено в теории относительности и самой идее причины и следствия, которые лежат в основе физика.
Даже гравитация не может двигаться быстрее света. Земля не чувствует гравитации там, где сейчас находится Солнце; он чувствует гравитацию там, где Солнце было восемь минут назад. Именно столько времени требуется информации, чтобы преодолеть девяносто три миллиона миль отсюда и там. Если бы Солнце исчезло (телепортировалось в отпуск), Земля продолжала бы двигаться по своей обычной орбите в течение восьми минут, прежде чем осознала бы, что Солнца больше нет.
Поэтому идея о том, что вы можете исчезнуть в одном месте и мгновенно появиться в другом, практически исключена. Что-то должно произойти между ними, и это нечто не может двигаться быстрее света.
К счастью, большинство из нас не такие уж приверженцы определения «телепортации». Большинство из нас возьмет «почти мгновенно», или «в мгновение ока», или даже «настолько быстро, насколько позволяют законы физики» для нашей телепортации потребности. Если это так, то есть два варианта заставить машину телепортации работать:
1. Ваша телепортационная машина сможет доставить вас к месту назначения со скоростью света.
2. Ваша телепортационная машина может каким-то образом сократить расстояние между тем, где вы находитесь, и тем, куда вы хотите попасть.
Вариант №2 — это то, что вы могли бы назвать «портальным» типом телепортации. В фильмах это своего рода телепортация, которая открывает дверной проем, обычно через червоточину или какое-то внепространственное подпространство, через которое вы проходите, чтобы оказаться где-то еще. Червоточины — это теоретические туннели, соединяющие удаленные точки пространства, и физики определенно предположили существование множества измерений помимо трех, с которыми мы знакомы.
К сожалению, обе эти концепции все еще остаются теоретическими. На самом деле мы не видели червоточину и не имеем ни малейшего представления, как ее открыть или контролировать, куда она ведет. А в дополнительные измерения на самом деле нельзя попасть. Они лишь представляют собой дополнительные способы, с помощью которых ваши частицы могут покачиваться.
Гораздо интереснее поговорить о Варианте №1, который, как оказалось, действительно может быть тем, чем мы можем заняться в ближайшем будущем.
Добраться туда со скоростью света
Если мы не можем мгновенно появиться в других местах или срезать путь через пространство, можем ли мы хотя бы добраться туда как можно быстрее? Максимальная скорость Вселенной, триста миллионов метров в секунду, достаточна, чтобы сократить ваше добираться до доли секунды и совершать путешествия к звездам, занимающие годы, а не десятилетия или тысячелетия. Телепортация со скоростью света все равно была бы потрясающей.
Для этого вы можете представить себе машину, которая каким-то образом захватывает ваше тело и затем со скоростью света толкает его к месту назначения. К сожалению, у этой идеи есть большая проблема: вы слишком тяжелы. Правда в том, что вы слишком массивны, чтобы когда-либо путешествовать со скоростью света. Во-первых, потребовалось бы огромное количество времени и энергии только для того, чтобы разогнать все частицы вашего тела (как собранные, так и каким-то образом разбитые) до скоростей, близких к скорости света. Во-вторых, вы никогда не достигнете скорости света. Неважно, сколько вы сидели на диете или работали над кроссфитом; ничто, имеющее массу, никогда не сможет двигаться со скоростью света.
Частицы, такие как электроны и кварки, строительные блоки атомов, имеют массу. Это означает, что требуется энергия, чтобы заставить их двигаться, много энергии, чтобы заставить их двигаться быстро, и бесконечная энергия, чтобы достичь скорости света. Они могут путешествовать на очень высоких скоростях, но никогда не смогут достичь скорости света.
Это означает, что вы, а также молекулы и частицы, из которых вы состоите сейчас, никогда не сможете телепортироваться. Не мгновенно и не со скоростью света. Перевезти ваше тело куда-нибудь так быстро никогда не получится. Просто невозможно перемещать все частицы в вашем теле достаточно быстро.
Но значит ли это, что телепортация невозможна? Не совсем!
Есть один способ, которым это все еще может произойти, и это если мы ослабим значение слова «вы». Что, если бы мы не перевезли вас, ваши молекулы или ваши частицы? Что, если мы просто передаем представление о тебе?
Вы информация
Один из возможных способов телепортации со скоростью света — просканировать вас и отправить в виде луча фотонов. Фотоны не имеют массы, а это значит, что они могут двигаться так быстро, как позволяет Вселенная. На самом деле фотоны могут двигаться только со скоростью света (медленно движущихся фотонов не существует).*
Вот базовый рецепт телепортации со скоростью света:
Шаг №1: Просканируйте свое тело и запишите, где находятся все ваши молекулы и частицы.
Шаг №2: Передайте эту информацию к месту назначения с помощью луча фотонов.
Шаг №3: Получите эту информацию и перестройте свое тело, используя новые частицы.
Это возможно? Человечество добилось невероятного прогресса как в технологиях сканирования, так и в 3D-печати. В наши дни магнитно-резонансная томография (МРТ) может сканировать ваше тело с разрешением 0,1 миллиметра, что соответствует размеру клетки мозга. А ученые использовали 3D-принтеры для печати все более сложных кластеров живых клеток (известных как «органоиды») для тестирования лекарств от рака. Мы даже создали машины (с помощью сканирующих туннельных микроскопов), которые могут захватывать и перемещать отдельные атомы. Поэтому нетрудно представить, что однажды мы сможем сканировать, а затем печатать целые тела.
Однако настоящее ограничение может быть не технологическим, а философским. В конце концов, если бы кто-то сделал вашу копию, действительно ли это были бы вы?
Помните: в частицах, из которых сейчас состоит ваше тело, нет ничего особенного. Все частицы данного типа одинаковы. Каждый электрон совершенно идентичен любому другому электрону, и то же самое верно и для кварков. Частицы не выходят из фабрики вселенной, обладающие индивидуальностью или какими-либо отличительными чертами. Единственная разница между любыми двумя электронами или любыми двумя кварками заключается в том, где каждый из них находится и с какими другими частицами он общается*.
Но насколько ваша копия останется вами? Ну, это зависит от двух вещей. Во-первых, это разрешение технологии, которая вас сканирует и печатает. Может ли он читать и распечатывать ваши клетки? Ваши молекулы? Ваши атомы или даже отдельные частицы?
Еще более серьезный вопрос заключается в том, насколько ваша «самость» зависит от мельчайших деталей. Какой уровень детализации необходим, чтобы текст по-прежнему считался вашим? Оказывается, это открытый вопрос, и ответ может зависеть от того, насколько квантово ваше самоощущение.