bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Θα μπορούσε το Star Trek Transporter να γίνει πραγματικότητα;

Η επιστημονική φαντασία έχει ονειρευτεί τηλεμεταφορείς και κίνησε το ενδιαφέρον της φαντασίας μας, αλλά η κβαντομηχανική και οι περίπλοκοι τρόποι λειτουργίας των κυττάρων μας καθιστούν σχεδόν αδύνατο να δημιουργήσουμε πραγματικούς τηλεμεταφορείς.

"Διαβάστε με, Σκότι!"

Αυτό το απόσπασμα είναι κάτι που θα γνωρίζει κάθε λάτρης της επιστημονικής φαντασίας (αν και δεν ειπώθηκε ποτέ με αυτόν τον τρόπο στην εκπομπή, αρκετά ενδιαφέρον).

Η τηλεμεταφορά δεν ήταν ακριβώς μια νέα ιδέα όταν το Star Trek και ο Σκότι το έκανε διάσημο. Προκαλούσε δέος να βλέπεις τον μεταφορέα σε δράση, η ιδέα ότι μια τέτοια συσκευή μπορούσε να εκπέμπει αντικείμενα και ανθρώπους από μέρος σε μέρος μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα ήταν μαγευτική.

Σίγουρα θα μας βοηθούσε να αποφύγουμε την κυκλοφοριακή συμφόρηση!

Ωστόσο, είναι δυνατή μια τόσο έξυπνη συσκευή; Θα μπορούσαν πραγματικά οι άνθρωποι να ακτινοβολούν τον εαυτό τους από χώρα σε χώρα χωρίς να υποφέρουν από το τζετ λαγκ; Πριν φτάσουμε σε αυτό, ας δούμε πρώτα τι είναι στην πραγματικότητα ένας μεταφορέας.

Πώς λειτουργεί ο μεταφορέας;

Ο διαβόητος μεταφορέας διασπά το ον ή το αντικείμενο σε υποατομικά σωματίδια με δέσμες υψηλής ενέργειας και το στέλνει στην επιθυμητή περιοχή. Μόλις φτάσετε εκεί, τα συστατικά επανασυναρμολογούνται στη συνέχεια τέλεια όπως τα Lego.

Ο μεταφορέας ήταν μια φιλική προς τον προϋπολογισμό λύση για την αποφυγή δαπανών για τα οπτικά εφέ των προσγειώσεων διαστημόπλοιων. (Φωτογραφία:Wikimedia commons)

Η αρχή είναι ότι ο μεταφορέας διασπά την ύλη σε ενέργεια. Στη συνέχεια, η ενέργεια μεταφέρεται σε έναν προορισμό και συγκεντρώνεται ξανά στην ύλη.

Τώρα, θα μπορούσε ένα τέτοιο έξυπνο αντικείμενο να σχεδιαστεί στην πραγματικότητα;

Σύμφωνα με την τρέχουσα κατανόηση της επιστήμης, καθόλου. Υπάρχουν πολλά περίπλοκα ζητήματα που θα αντιμετωπίσουμε.

Φυσικοί και χημικοί περιορισμοί

Η επιστημονική φαντασία ενέπνευσε πολλές εφευρέσεις, όπως αυτόματες πόρτες, κινητά τηλέφωνα, taser και μεταμοσχεύσεις οργάνων. Δυστυχώς, οι συσκευές τηλεμεταφοράς παραμένουν απρόσιτες.

Ο κύριος λόγος είναι η κακή μας κατανόηση της κβαντικής μηχανικής. Είναι δύσκολο να κατανοήσουμε τη θέση ενός σωματιδίου και την ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει.

Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι πήρα ένα κουτάβι και ο μεταφορέας το έσπασε στα υποατομικά του σωματίδια.

Δεν θα είχαμε ιδέα πού βρίσκεται καθένα από τα σωματίδια του κουταβιού, ούτε την κατεύθυνση προς την οποία κινούνται. Χωρίς να το γνωρίζουμε αυτό, πώς θα οδηγούσαμε τα σωματίδια του κουταβιού στον προορισμό τους;

Επιπλέον, θα έπρεπε επίσης να παρακολουθούμε τόσα πολλά σωματίδια!

Ας υποθέσουμε ότι μερικά σωματίδια χάνονται στο δρόμο, επομένως το κουτάβι δεν θα επανασυναρμολογηθεί σωστά. Θα ήταν σαν να χάσατε ένα κρίσιμο κομμάτι Lego που συγκρατεί ολόκληρη τη δομή ενωμένη.

Ακόμη και με αυτές τις προφανείς προκλήσεις, λίγοι Γερμανοί επιστήμονες έφτιαξαν έναν μεταφορέα… του είδους.

Το μηχάνημα, το οποίο αποφάσισαν να ονομάσουν Scotty, καταστρέφει ένα αντικείμενο που τοποθετείται μέσα του, ενώ το σαρώνει ταυτόχρονα και στέλνει αυτά τα δεδομένα στον δέκτη σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία. Υπάρχει ένα κουμπί μετεγκατάστασης που, όταν πατηθεί, δίνει σήμα στον δέκτη να αρχίσει να δημιουργεί ένα τρισδιάστατο αντίγραφο του σαρωμένου στοιχείου.

Καθώς η μονάδα αποστολής σαρώνει και καταστρέφει το αντικείμενο, η μονάδα λήψης το ανακατασκευάζει στο άλλο άκρο. Πολύ ωραίο, σωστά;! Αν και πιθανότατα μαντέψατε ήδη… ένα κουτάβι σίγουρα δεν θα μπορούσε να μεταφερθεί με αυτόν τον τρόπο, τουλάχιστον όχι με καμία ελπίδα να το κρατήσει στη ζωή.

Ένα άλλο πρόβλημα είναι αυτό του υλικού. Ας πούμε ότι προσπαθήσατε να τηλεμεταφέρετε ένα ακριβό χρυσό κολιέ. Στη διαδικασία καταστροφικής σάρωσης, το κολιέ θα καταστρεφόταν, ενώ στο άλλο άκρο, θα σας έμενε ένα τυπωμένο 3-D πλαστικό αντίγραφο. Εκεί πάει η αξία του κολιέ!

Βιολογικοί περιορισμοί

Η όλη αποϋλοποίηση και επαναυλοποίηση της ύλης δεν είναι κάτι στο οποίο θα ήθελα να υποτάξω το σώμα μου. Η ιδέα ότι όλα τα κύτταρά μου θα διασπώνται σε υποατομικά σωματίδια και στη συνέχεια θα επανασυναρμολογούνται είναι παράξενη.

Εάν τυχαία τα κύτταρά μου δεν ανακατασκευαστούν σωστά και σημειωθεί κάποια βλάβη στο DNA, θα μπορούσε να οδηγήσει σε σοβαρές συνέπειες, όπως ο καρκίνος. Πώς θα μπορούσαμε να διασφαλίσουμε ότι η διαδικασία ανακατασκευής λειτουργεί τέλεια;

Μακάρι να λειτουργούσε με αυτόν τον τρόπο.

Ένα άλλο θέμα είναι ότι η κβαντομηχανική συζητά τώρα τη δυνατότητα μιας ψυχής. Πώς θα μεταφερόταν κάτι τέτοιο; Η ψυχή πιστεύεται ότι είναι ακατέργαστη ενέργεια, επομένως θα μπορούσε αυτή η ενέργεια να μεταφερθεί από τον μεταφορέα;

Ένα άλλο ερώτημα είναι εάν η συμπεριφορά ή η προσωπικότητα ενός ατόμου θα επηρεαστεί από την τηλεμεταφορά. Πώς κουβαλάει κανείς τη συνείδηση ​​ενός ατόμου;

Θα ήταν ποτέ δυνατός ένας μεταφορέας;

Δεν νομίζω ότι ένας μεταφορέας είναι κάτι που θα μπορέσουν να δημιουργήσουν οι άνθρωποι. Ελπίζω να κάνω λάθος, αλλά μου φαίνεται σχεδόν αδύνατο. Οι κίνδυνοι που συνδέονται με αυτό είναι πολύ μεγάλοι. Απλώς δεν καταλαβαίνουμε αρκετά από τη βιολογία ή την κβαντική φυσική για να διασφαλίσουμε ότι τα σωματίδια μας θα επανασυναρμολογηθούν τέλεια.

Επιπλέον, δεν ξέρω πόσοι θα ήταν εθελοντές να δοκιμάσουν έναν μεταφορέα, ιδιαίτερα ως "πρώιμος υιοθετητής".

Θα μπορούσαμε κάλλιστα να έχουμε έναν μεταφορέα για μη ζωντανά αντικείμενα, αλλά δεν νομίζω ότι θα έχουμε ένα εργαλείο για να νικήσουμε την κίνηση της πόλης σύντομα.

Συμπέρασμα

Η τηλεμεταφορά μικρών μη ζωντανών αντικειμένων είναι δυνατή, αλλά αυτό θα πρέπει να γίνει προς το παρόν. Φοβάμαι ότι ο φανταστικός Σκότι και ο μεταφορέας του θα παραμείνουν φανταστικοί και ο μόνος τρόπος που θα μπορέσουμε να το δούμε είναι παρακολουθώντας το Star Trek.

Υπάρχουν ακόμα τόσα πολλά που δεν γνωρίζουμε για τη διαδικασία ή τις δυνατότητες. Χρειαζόμαστε ασύλληπτες ανακαλύψεις σε όλα τα επιστημονικά πεδία για να καταλήξουμε σε ένα τέτοιο μηχάνημα που θα μας μεταδίδει από χώρα σε χώρα. Ή μήπως ακόμα… πλανήτης σε πλανήτη;


Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της πυρηνικής σύντηξης και της πυρηνικής σχάσης;

Η πυρηνική σύντηξη είναι η διαδικασία ή το αποτέλεσμα της ένωσης δύο ή περισσότερων πραγμάτων μεταξύ τους για να σχηματιστεί μια ενιαία οντότητα. Η πυρηνική σχάση είναι μια διαδικασία κατά την οποία ο πυρήνας ενός ατόμου διασπάται σε μικρότερα υποατομικά σωματίδια όπως ελεύθερα νετρόνια, σωματίδια γ

Το όμορφο απρόβλεπτο του καφέ, των σύννεφων και της φωτιάς

«Κυρίες και κύριοι, ο καπετάνιος άνοιξε το σήμα της ζώνης ασφαλείας. Παρακαλούμε επιστρέψτε στις θέσεις σας και βεβαιωθείτε ότι οι ζώνες ασφαλείας σας είναι δεμένες. Έτσι πηγαίνει το γνωστό προοίμιο για το ανησυχητικό τράνταγμα στον αέρα που οι περισσότεροι άνθρωποι συνδέουν με τον όρο αναταράξεις.

Τι είναι το Laser Collimator;

Ο αντισταθμιστής λέιζερ είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για να περιορίσει μια δέσμη φωτός. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διευθέτηση της δέσμης φωτός σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση ή για τη μείωση της χωρικής διατομής μιας δέσμης για να γίνει μικρότερη. Ένας αντισταθμιστής λέιζερ χρησιμοποιεί