Mengapa Dorongan Yang Tidak Terjangkau Yang Menginspirasi Rencana Mars Elon Musk Tidak Dapat Bekerja

Bayangkan sebuah dunia di mana cerita fiksi ilmiah favorit Anda menjadi kenyataan: Secangkir teh mengepul muncul di depan mata Anda saat Anda melintasi ruang angkasa menggunakan drive yang tidak mungkin dengan pistol portal yang terselip di sabuk Anda. Kedengarannya bagus, bukan? Sayangnya - dan maaf merusak fantasi - yang terbaik adalah tidak terlalu bersemangat tentang alam semesta pasca-kelangkaan atau perjalanan hyperspeed. Banyak gadget yang biasa kita lihat di layar melanggar hukum fisik alam semesta ini, yang berarti bahwa kecuali Anda memiliki akses ke alam semesta lain (silakan menghubungi jika demikian), Anda harus puas dengan sesuatu yang Newtonian.

Dalam upaya untuk mengatasi kekecewaan kami dengan kenyataan, kami berbicara dengan Marc Millis, seorang mantan insinyur ruang angkasa di Glenn Research Center NASA dan pendiri Yayasan Tau Zero, dan Dr. Washington, sekitar tiga gadget paling ikonik fiksi ilmiah. Mereka menjelaskan dengan tepat mengapa alat-alat ini harus tetap berada di dalam kotak fiksi. Ini mengecewakan total tetapi juga sangat informatif - dan itu sesuatu.

Drive Infinite Improbability

Di Hitchhiker's Guide to the Galaxy, pesawat ruang angkasa Berhati emas - yang akan meminjamkan namanya ke kapal Misi SpaceX Mars - menggunakan "Improbability Drive" untuk melewati perjalanan melalui hyperspace dengan "menggunakan probabilitas" untuk tiba di lokasi acak di seluruh alam semesta. Ini berarti bahwa jika Anda mengaktifkan drive, itu akan membawa Anda ke tempat yang sama sekali tidak terduga setiap saat. Anda tidak pernah tahu di mana Anda akan berakhir. Itu membuat petualangan yang bagus, tetapi tidak sepenuhnya praktis.

Anehnya, ada landasan ilmiah untuk jenis perangkat ini. Bersabarlah, karena ini agak sulit untuk dipahami: Menurut buku-buku itu, dorongan itu diilhami oleh fakta bahwa walaupun partikel-partikel seharusnya muncul di dekat inti atom, ada kemungkinan sangat kecil bahwa partikel-partikel ini kadang-kadang akan ditemukan jauh dari titik asal mereka. Para ilmuwan yang membangun Berhati emas kemudian berteori bahwa konsep yang sama dapat diterapkan untuk perjalanan ruang angkasa, memungkinkan benda untuk melakukan perjalanan antar lokasi tanpa melewati ruang intervensi. Maka lahirlah drive yang tidak mungkin.

“Fisika kuantum sebenarnya menunjukkan bahwa sebuah partikel mungkin tidak persis berada di tempat yang diharapkan satu. Pada skala kecil yang dijelaskan fisika kuantum, ada sesuatu yang disebut 'fungsi distribusi probabilitas' untuk lokasi partikel. Ini menunjukkan di mana partikel paling mungkin tetapi bahwa wilayah itu memanjang ke jarak yang lebih jauh, meskipun dengan probabilitas yang semakin berkurang, ”jelas Millis.

Bruckner menegaskan bahwa menggunakan probabilitas untuk pergi ke suatu tempat dengan sengaja akan sia-sia karena "dengan probabilitas, tidak ada determinisme." Tetapi bahkan jika Anda ingin untuk membangun pesawat ruang angkasa yang menggunakan probabilitas sebagai bagian dari sistem operasinya, Anda tidak akan beruntung.

"Seluruh pesawat ruang angkasa Anda, yang bersifat makroskopis, harus berperilaku seperti partikel kuantum. Setiap atom dalam pesawat ruang angkasa ini akan dipaksa berperilaku seperti setiap atom lainnya, ”jelasnya. "Benda-benda makroskopis tidak dapat dibuat berperilaku seperti satu atom atau satu elektron."

Adapun kemungkinan bahwa manusia entah bagaimana bisa mencari cara untuk mengendalikan probabilitas? Kami belum siap untuk tingkat kekuatan itu, jadi jangan berpikir tentang hal itu.

“Jika kita dapat menemukan cara untuk berada di mana saja dalam multiverse apa pun, apa yang akan membedakan kita dari konsep Dewa? Kami akan berada di mana-mana dan mengetahui segalanya, ”Dr. Bruckner memperingatkan.

Portal Gun

Pistol portal Rick Sanchez - yang ia gunakan untuk menembak lubang di ruangwaktu, memungkinkan dirinya dan Morty memasuki alam semesta yang berbeda - melanggar hukum fisika di alam semesta ini, tetapi itu hanya setengah dari masalah. Sisa masalahnya adalah bahwa tidak ada cara untuk mengetahui apakah alam semesta lain akan terikat oleh hukum fisik yang sama dengan kita.

"Tidak ada cara untuk membuktikan bahwa semua alam semesta mematuhi semua hukum fisika yang sama atau menggunakan mekanika kuantum," kata Dr. Bruckner. "Tidak ada yang mengatakan bahwa alam semesta lain tumbuh dari Big Bang."

Menurut teori multiverse, beberapa alam semesta di luar kita bisa persis sama, sementara yang lain hanya bisa sedikit berbeda. Mungkin sejarah mengambil jalan yang berbeda; mungkin Anda dan saya tidak pernah dilahirkan. Gagasan ini tentu saja mencerminkan bagaimana alam semesta alternatif diperlakukan Rick dan Morty - tonton saja episode “Tutup Rick-Counters of the Rick Kind.” Namun, itu satu-satunya hal tentang pistol portal yang cocok dengan teori-teori ilmiah yang diketahui.

"Hal terdekat yang saya tahu dalam fisika dengan" portal "adalah lubang cacing," kata Millis. Para ilmuwan berspekulasi bahwa lubang cacing adalah koneksi antara daerah ruang yang terpisah, tetapi konsepnya masih bersifat hipotesis; mereka belum diamati di luar angkasa. Jika lubang cacing melakukan memberikan jalan pintas antara lokasi di alam semesta, maka masuk akal untuk berspekulasi bahwa seorang jenius super seperti Rick akan menemukan cara untuk memanfaatkan kekuatan ini untuk membawanya ke dunia lain. Tetap saja, Rick harus memiliki tujuan yang hebat, karena seperti yang ditunjukkan Millis, kebingungan umum dengan istilah "beberapa dimensi" adalah bahwa itu secara naif diasumsikan berarti beberapa set ruang 3D yang akrab. Dimensi berganda juga dapat berarti bahwa ruang memiliki karakteristik lain. ”Mereka mungkin tidak semuanya tiga dimensi - bahkan waktu dapat beroperasi secara berbeda.

Tahun lalu, para ilmuwan di Large Hardron Collider CERN berspekulasi bahwa gravitasi mungkin untuk "bocor" ke dimensi ekstra melalui lubang hitam mini, yang mereka coba deteksi dengan menggunakan LHC. Itu berarti akan membutuhkan collider partikel besar yang beroperasi pada triliunan volt listrik untuk menghasilkan bahkan lubang hitam mini. Perangkat genggam yang bisa melakukan hal yang sama adalah keluar dari pertanyaan … untuk saat ini.

Replikator

Federasi Serikat Planet menemukan cara untuk menghilangkan kelaparan dari planet-planet di bawah sayapnya yang murah hati, terima kasih banyak pada replikator, sebuah alat yang mengatur ulang partikel menjadi molekul dan molekul menjadi objek. Ini adalah teknologi yang dapat dibayangkan, karena seperti yang dibuktikan oleh persamaan E = mc2 Einstein yang terkenal, materi hanyalah bentuk energi lain, yang akan memungkinkan benda dengan massa diciptakan dari energi tersebut. Para ilmuwan mengatakan ini bukan gagasan yang benar-benar gila dan ada dua metode potensial untuk membuat replikator menjadi kenyataan.

Para ilmuwan yang bekerja dengan Forum Strategi Eropa untuk Infrastruktur Penelitian sedang membangun ELI, atau Extreme Light Infrastructure.ELI, laser berdaya tinggi yang sangat kuat sehingga jika Anda menembakkan salah satu sinarnya ke ruang kosong (ingat, mekanika kuantum menetapkan tidak ada yang namanya ruang kosong karena partikel super kecil mengambang di sekitar kita secara harfiah di mana-mana), itu akan menghentikan partikel dari bertabrakan dan memusnahkan satu sama lain. Apa hubungannya ini dengan membuat teh terwujud dari udara tipis? Jika partikel tidak dimusnahkan, mereka berakhir dengan massa di tempat yang dulunya merupakan wilayah ruang kosong. Jadi itu bukan makanan cukup belum, tetapi masih membuat objek di mana tidak ada objek sebelumnya.

Dalam percobaan yang jauh lebih praktis dan jauh lebih sederhana, para ilmuwan di NASA sedang mengerjakan printer 3D yang dapat menghasilkan makanan. Tujuan mereka adalah menyediakan perangkat kepada astronot yang dapat menghasilkan makanan bagi mereka selama perjalanan panjang. Pada 2013, versi perangkat menghasilkan pizza dalam dua belas menit.

Perangkat seperti itu mungkin membuat kita manusia selangkah lebih dekat ke fantasi Gene Roddenberry tentang masa depan utopis: Jika printer itu menjadi tersedia secara luas untuk umum, itu bisa menghilangkan kelaparan, memberikan bantuan dari kekurangan makanan, dan memberi masyarakat miskin makanan dan sumber daya air mereka sangat membutuhkan.

Plus, itu akan memberi saya alasan lain untuk membual tentang betapa penting dan berpengaruh Star Trek ternyata, yang tentu saja, yang paling penting di sini.