Per què la unitat d’improbabilitat que va inspirar els plans de Mars d'Elon Musk no podia funcionar

Imagineu-vos un món en què les vostres històries de ciència ficció preferides són una realitat: una tassa de te fumada es materialitza davant dels vostres ulls mentre navegueu a través de l'espai amb un disc improbable amb una pistola de porta situada al cinturó. Sona molt bé, oi? Desgraciadament, i ho sento, pertorbar la fantasia, el millor és que no us emocioneu massa en un univers de post-escassetat o en un viatge hiperspeït. Molts dels gadgets que hem acostumat a veure a la pantalla violen les lleis físiques d’aquest univers, el que significa que si no teniu accés a un altre univers (si us plau, si us plau, poseu-vos en contacte), haureu de conformar-vos amb alguna cosa newtonià.

En un esforç per superar la nostra decepció amb la realitat, vam parlar amb Marc Millis, antic enginyer aeroespacial del Glenn Research Center de la NASA i fundador de la Fundació Tau Zero i el Dr. Adam Bruckner, professor d’Aeronàutica i Astronautica de la Universitat. de Washington, sobre tres dels gadgets més emblemàtics de la ciència ficció. Van explicar amb precisió per què aquestes eines han de romandre a la caixa de ficció. És totalment divertit, però també molt informatiu, i això és alguna cosa.

La unitat de la improbabilitat infinita

In Guia de l'autoestopista sobre la galàxia, la nau espacial Cor d'or - que donarà nom a la nau SpaceX Mars Mission - utilitza un "Improbability Drive" per saltar viatjant a través del hiperespai "utilitzant la probabilitat" per arribar a llocs aleatoris de tot l’univers. Això significa que si habiliteu la unitat, us portarà a algun lloc completament inesperat cada vegada. Mai no se sap on acabaràs. És una bona aventura, però no és exactament pràctic.

Molt estrany, hi ha un nucli de fonaments científics per a aquest tipus de dispositiu. Seguiu-me, perquè és una mica difícil comprendre: segons els llibres, el disc es va inspirar en el fet que, encara que se suposa que les partícules apareixen a prop del nucli d'un àtom, hi ha una probabilitat infinitament petita de trobar aquestes partícules de vegades lluny del seu punt d’origen. Els científics que van construir el Cor d'or després va teoritzar que el mateix concepte es podria aplicar al viatge espacial, permetent que un cos viatgés entre llocs sense passar per l’espai intermedi. Així va néixer el disc de improbabilitat.

"La física quàntica en realitat demostra que una partícula no és exactament on es podria esperar. A les diminutes escales que descriu la física quàntica, hi ha alguna cosa anomenada "funció de distribució de probabilitat" per a la ubicació d'una partícula. Mostra on és més probable que la partícula sigui però aquesta regió s'estengui a distàncies més altes, encara que amb probabilitat disminuïda ", va explicar Millis.

Bruckner confirma que l'ús de la probabilitat d'arribar a qualsevol lloc deliberadament seria inútil perquè "amb probabilitats, no hi ha determinisme". Però fins i tot si volia per construir una nau espacial que utilitzava la probabilitat com a part del seu sistema operatiu, no tindria molta sort.

"Tota la teva nau espacial, macroscòpica, hauria de comportar-se com una partícula quàntica. Cada àtom d'aquesta nau espacial es veuria obligat a comportar-se com tots els àtoms ", va explicar. "Les coses macroscòpiques no es poden comportar com un àtom o un electró".

Pel que fa a la possibilitat que els éssers humans puguin trobar d’alguna manera una manera de controlar la probabilitat? Encara no estem preparats per a aquest nivell de potència, així que ni tan sols ho penseu.

"Si poguéssim trobar una manera de ser a qualsevol lloc de qualsevol multivers, què ens diferenciaria del concepte de Déu? Estaríem a tot arreu i ho sabríem tot ", adverteix el doctor Bruckner.

La pistola de portal

El fusell de portal de Rick Sanchez, que utilitza per disparar forats a la tela de l'espai-temps, permetent-se a si mateix ia Morty entrar en universos diferents, viola les lleis de la física d'aquest univers, però només és la meitat del problema. La resta del problema és que no hi ha cap manera de saber si altres universos serien o no obligats per les mateixes lleis físiques que les nostres.

"No hi ha cap manera de demostrar que tots els universos obeeixen a totes les mateixes lleis físiques o utilitzen la mecànica quàntica", va dir el Dr. Bruckner. "Res diu que un altre univers va sorgir d’un Big Bang".

Segons la teoria multiversal, alguns universos fora de la nostra podrien ser exactament iguals, mentre que altres podrien ser lleugerament diferents. Potser la història va tenir un camí diferent; potser tu i jo mai hem nascut. Aquesta idea reflecteix sens dubte com es tracten els universos alternatius Rick i Morty - Només cal veure l’episodi "Tanca Rick-Contadors del tipus Rick". Tanmateix, això és gairebé l’únic que té la pistola del portal que coincideix amb les teories científiques conegudes.

"El més proper que conec en física els" portals "són els forats de cuc," diu Millis. Els científics especulen que els forats de cuc són connexions entre regions de l'espai àmpliament separades, però el concepte encara és hipotètic; encara no s’han observat a l’espai. Si els forats de cuc fer-ho proporcionar una drecera entre els llocs de l’univers, llavors és raonable especular que un supergènic com Rick trobaria una manera d’explotar aquest poder per transportar-lo a altres mons. Tot i això, Rick hauria de tenir un gran objectiu, ja que, tal i com assenyala Millis, una confusió comuna amb el terme "múltiples dimensions" és que s’assumeix ingenuament que significa diversos conjunts d’espais 3D familiars. Les múltiples dimensions també poden significar que l'espai té altres característiques ". Pot ser que no tots siguin tridimensionals, fins i tot el temps pot funcionar de manera diferent.

L’any passat, els científics del Large Hardron Collider del CERN van especular que seria possible que la gravetat "filtrés" a dimensions addicionals a través de forats negres en miniatura, que van tractar de detectar amb l’ús del LHC. Això vol dir que prendria un col·lisionador massiu de partícules que funcionés a bilions de volts elèctrics per produir fins i tot un mini forat negre. Un dispositiu portàtil que pugui fer el mateix està fora de qüestió … ara com ara.

El replicador

La Federació Unida de Planetes va trobar una manera d'eliminar la fam dels planetes sota les seves ales benèfiques, gràcies en gran mesura al replicador, un dispositiu que reorganitza les partícules en molècules i molècules en objectes. És una tecnologia concebible, ja que com va demostrar la famosa equació d’Einstein, E = mc2, la matèria és només una altra forma d’energia, que permetria crear objectes amb massa a partir d’aquesta energia. Els científics diuen que no es tracta d’una noció totalment boja i que hi ha dos mètodes potencials per fer realitat el replicador.

Els científics que treballen amb el Fòrum Estratègic Europeu per a la Infraestructura de Recerca estan construint ELI, o Extreme Light Infrastructure.ELI, un làser de gran potència tan poderós que si disparàreu un dels seus feixos a l’anomenat espai buit (recordeu, la mecànica quàntica estableix que no hi ha espai buit perquè les partícules súper petites floten al voltant de nosaltres, literalment, a tot arreu). impediria que les partícules col·lisessin i aniquilessin mútuament. Què té a veure això amb el fet de materialitzar el te a l'aire lliure? Si les partícules no s’aniquilen, acaben amb massa en el que abans era una regió buida de l’espai. Per tant, no és menjar bastant encara, però, encara crea objectes on abans no hi havia objectes.

En un experiment molt més pràctic i senzill, els científics de la NASA treballen en una impressora 3D que pot produir aliments. El seu objectiu és proporcionar als astronautes un dispositiu que pugui produir-ne un suport durant llargs viatges. El 2013, una versió del dispositiu va produir una pizza en dotze minuts.

Un dispositiu d’aquesta manera ens podria arribar als éssers humans un pas més a prop de la fantasia de Gene Roddenberry d’un futur utòpic: si la impressora s’ha posat àmpliament a disposició del públic, podria eliminar la inanició, proporcionar alleujament de la manca d’aliments i proporcionar a les comunitats pobres els recursos alimentaris necessiten tan desesperadament.

A més, em donaria una altra raó per presumir de l'important i influent Star Trek va resultar ser, el que és, per descomptat, el més important aquí.