Un tret d'acció d'un membre de la tripulació va capturar el mitjà transport. Crèdit d'imatge: CBS Photo Archive / Getty Images.

La tecnologia més impossible de Star Trek

I no vol dir que ens hem de renunciar, però vol dir que tenim molta feina a fer.

"'Star Trek' diu que no tot ha passat, no s'ha descobert tot, que demà pot ser tan desafiant i aventurer com qualsevol home que hagi viscut." –Gen Roddenberry

Fa cinquanta anys, una nova visió del futur de la humanitat va afrontar per primera vegada la consciència del món: la visió de Star Trek. El creador del creador Gene Roddenberry, va anar al contrari de l’etos dominant del seu temps d’un món ple de contaminació i destrucció d’éssers humans, desbordat de comportaments egoistes, poc ètics, de guerra, de conflictes i de conflictes. El futur que la gent temia era l’hivern nuclear, l’aire i l’aigua no segurs, el tractament no ètic l’un de l’altre i la tecnologia i ens separarien encara més de la nostra humanitat. I en aquest context cultural va néixer la sèrie de Star Trek.

En lloc d’un futur distòpic on la humanitat va provocar la nostra pròpia destrucció, aquest va ser un futur on la tecnologia existia per afavorir els objectius i ideals pacífics comuns per a tots els humans. Aquest era un futur on es transcendien els límits d’estats, nacions i cultures. Aquest va ser un futur on el somni de les Nacions Unides es va estendre no només a tota la Terra, sinó a una infinitat de planetes més enllà del nostre Sistema Solar: una Federació Unida de Planetes. On convivírem pacíficament, compartíem tecnologia i recursos i on l’acumulació de riquesa o poder deixava de ser una força motriu de la vida de ningú. I la manera en què ho vam aconseguir, a l’Univers Star Trek, va ser a través de desenvolupaments que ens van beneficiar a tots.

Karl Urban com a

Caure malalt? La tecnologia mèdica ha avançat fins ara que tot el que necessites són els equips d’última generació i un metge experimentat, i en resoldràs cura. Necessiteu comunicar-vos amb algú d’un altre món? La comunicació subespai els posa a l’abast, amb només tocar un botó de la samarreta. No puc entendre la seva llengua? Un "traductor universal" ho fa completament irrellevant, i la traducció a la marxa de les llengües es produeix instantàniament. Necessiteu viatjar per algun lloc a molta distància? La tracció Warp i un transportista us portaran en molt poc temps. Durant els darrers 50 anys, la tecnologia ha evolucionat i progressat a un ritme que hauria estat inimaginable fins i tot a un experimentat tecnòfil dels anys seixanta. Tot i que molts d’aquests “fantàstics somnis” de l’original Star Trek ja s’han convertit en una realitat, algunes d’aquestes tecnologies semblen estar per sempre més enllà de la nostra comprensió.

La comunicació subespai, a part que no existeix el "subespai", es troba en el problema inherent a la relativitat especial: cap senyal no es pot moure més ràpidament que la llum. Si voleu enviar qualsevol informació d'una ubicació en un espai horari a un altre, està limitat per la distància en temps espacial que el senyal ha de recórrer i el límit de velocitat universal: la velocitat de la llum. L'enredament quàntic pot "enganyar" aquesta velocitat de la llum, però no pot enviar cap informació, ja que les partícules enredades necessitaven crear-se en un estat enredat i, a continuació, ser separades per la velocitat de la llum. Les mesures que feu a una partícula afectaran el resultat de l’altra, però això no transmet cap informació; enviar un senyal no és una cosa que puguis fer (almenys, segons la nostra comprensió actual) a través de partícules enredades.

Una il·lustració de la comunicació subespai. Crèdit d'imatge: Del manual tècnic de Star Trek Deep Space Nine.

La unitat de deformació també té un tram. Gràcies a alguns avenços recents en la relativitat general, hem descobert una solució espai-temps que admet viatges més ràpids que no pas lleugers d’una ubicació a una altra mitjançant la creació d’un “camp d’ordit” literal dins d’una bombolla. Hi ha obstacles enormes que cal superar abans que això esdevingui una realitat, però, entre ells:

  • la capacitat de crear i després de no crear aquesta configuració de temps espacial,
  • la capacitat de situar la matèria complexa dins d'ella sense destruir-la,
  • i la capacitat d'aconseguir tot això sense necessitat d'una font d'energia superior a tot el contingut d'energia massiva del Sol.

Les persones hi treballen, per descomptat, però crear una solució ad hoc en la relativitat general és una història molt diferent de la que aquesta tecnologia sigui factible.

La solució de Alcubierre a la Relativitat General, que permet un moviment similar a la unitat de deformació. Crèdit d'imatge: usuari de Wikimedia Commons AllenMcC.

Però d’allò més sorprenent, el transportista de Star Trek sembla ser un invent que queda per sempre fora del nostre abast, molt per al desconcert dels viatgers mundials, els atracadors de bancs i Lotharios prohibits arreu. Segur, si teniu una partícula quàntica en un costat d'una fina barrera, hi ha una possibilitat finita, però no nul·la, que acabi per l'altre costat, encara que no tingui prou energia per arribar-hi. Però, fins i tot per a una petita col·lecció d’àtoms, la probabilitat de “fer-se túnel” en aquest sentit és tan exponencialment petita, podríeu tenir tots els humans que hagin viscut esperar tota l’època de l’Univers i mai no hagueu de moure’s ni una sola micra. .

Tres membres de la tripulació de Star Trek sortint baixant del vaixell. Crèdit d'imatge: CBS Photo Archive / Getty Images.

Però està bé. La forma en què presumptament funciona el transportista no és moure els vostres àtoms reals, sinó teletransportar la vostra informació d'una ubicació a una altra i reconstruir-la a la vostra destinació. Al Star Trek original, l'enteniment era limitat i limitat a poques desenes de milers de quilòmetres. Al recent Star Trek Into Darkness, hi ha una teletransportació des de la Terra fins al món de Klingon. Si bé la teleportació quàntica és un fenomen real, tal com escriu Chad Orzel, és molt diferent de com es concep a Star Trek, sobretot tenint en compte que la transferència d’informació està relacionada amb la velocitat de la llum, i que el món d’origen de Klingon és d’uns 90 anys llum des de Terra!

El transport de John Harrison a Star Trek a Darkness. Crèdit d'imatge: KANE2026 de scifiempire.net, tret del tràiler de pel·lícules de lliure accés.

El que podeu fer és transferir una quantitat arbitrària d’informació d’una ubicació a una altra mitjançant el procés de teleportació quàntica. El nom és una mica d'un error, ja que no es tracta de la teleportació de partícules quàntiques reals, sinó de la informació sobre els estats de les partícules quàntiques. Feu prou parells de partícules enredades entre dues ubicacions diferents i podreu teletransportar aquesta informació d’una ubicació a una altra: podeu moure l’estat i la informació d’un objecte del punt A al punt B sense haver de moure l’objecte en si. Aquest descobriment va ser realitzat el 1993 per l’equip de Charles H. Bennett, Gilles Brassard, Claude Crépeau, Richard Jozsa, Asher Peres i William K. Wootters en el seu paper, “Teletransportar un estat quàntic desconegut a través del doble clàssic i Einstein-Podolsky-Rosen canals. " És possible que combinant aquesta tècnica amb la tecnologia emergent de la computació quàntica pogués permetre escanejar i teletransportar tota la informació que codifica un ésser viu d'una ubicació a una altra. O, si no veieu cap necessitat de destruir-vos, la còpia original, potser podríeu clonar completament mitjançant aquest procés.

Tom i Will Riker, clonats de la mateixa còpia transportada, es van trobar entre ells a l'episodi

El repte, però, és reconstruir aquesta matèria en estat final. Conèixer quin és l’estat d’informació d’un ésser humà, incloses totes les seves partícules components, és una qüestió, però reconstruir aquest ésser és una altra cosa completament. Malgrat un programa de 14 bilions de dòlars posat en marxa per Rússia, la Iniciativa Tecnològica Nacional, amb l'objectiu de teletransportar un ésser humà per al 2035, no està clar que aquesta part de la tecnologia sigui factible, donada la nostra actual comprensió de la física. Fins i tot somiar fer això requeriria no només posar totes les partícules que us formen de nou en la mateixa configuració, sinó amb les mateixes posicions i moments que tenien abans de ser teletransportats. Penseu en la diferència entre un ésser humà viu i un cadàver d’un ésser humà: no hi ha partícules necessàriament diferents, és simplement la manera en què aquestes partícules es posicionen i es mouen en aquesta configuració. Però la física ni tan sols us permetrà conèixer aquestes dues dades al mateix temps, i molt menys reproduir-les.

Una il·lustració entre la incertesa inherent entre la posició i l’impuls a nivell quàntic. Crèdit d'imatge: E. Siegel, basat en un treball de l'usuari de Wikimedia Commons Maschen.

Comproveu, hi ha una incertesa inherent entre l’impuls i la posició de cada partícula, que requereix que si coneixeu un d’aquests trets fins a un cert grau de precisió, l’altre esdevé inherentment incert perquè el producte de les dues sigui sempre finit i no. zero. Lawrence Krauss, al seu llibre The Physics of Star Trek, identifica correctament que caldria algun tipus d’hipotètic “Compensador Heisenberg” per tenir en compte això, que sembla violar les regles fonamentals de la mecànica quàntica. Quan els creadors de Star Trek es van plantejar la idea de Compensadors Heisenberg, se’ls va preguntar com funcionaven. La seva resposta? "Funcionen molt bé, gràcies". Malauradament, aquest és un cas on, per molt que avanci la tecnologia, estarà sempre lligat per les lleis de la natura.

Aquesta publicació ha aparegut per primera vegada a Forbes, i els vostres seguidors de Patreon els proporcionen sense publicitat. Comenta el nostre fòrum i compra el nostre primer llibre: Beyond The Galaxy!