Путешествия на звездолете сквозь Вселенную в компании с андроидами, телепортация и терраформирование Марса — еще недавно казавшиеся абсолютно фантастическими вещи все чаще становятся объектами научных трудов и опытов ученых. Вместе с создателями «Научной елки» WOW! HOW?, которая в этом году будет посвящена Солнечной системе, мы подготовили материал о том, как близко современная наука приблизилась к созданию варп-двигателей и других невообразимых технологий.
Терраформирование
Термином «терраформирование» называют целенаправленное изменение атмосферы, климата и рельефа космических объектов для того, чтобы сделать их пригодными для жизни земных растений, животных и людей.
Самым подходящим небесным телом для терраформирования в Солнечной системе ученые считают Марс. Также эксперты предполагают, что климат можно изменить на Венере и на некоторых спутниках газовых гигантов — например, на Каллисто, Ганимеде, Титане или Тротоне.
Способы создания пригодной для жизни среды для каждого из перечисленных объектов будут разными. В этом деле важную роль играет ряд факторов — температура небесного тела, а также наличие или отсутствие у него атмосферы, воды, гравитации, собственного магнитного поля и поверхности. К слову, с нынешними технологиями подвергнуть терраформированию газовые гиганты не выйдет, даже если не брать в расчет их удаленность от Земли.
В первую очередь ученые предлагают привести в порядок атмосферу планеты. Это нужно, чтобы она могла удерживать тепло. Один из способов осуществить замысел — организовать на Марсе заводы по производству парниковых газов. Другой вариант — установить на орбите планеты зеркала из алюминизированной термопластиковой пленки и с их помощью направлять солнечный свет на зоны с залежами сухого льда. В итоге образовавшийся в процессе сублимации углекислый газ должен привести к появлению парникового эффекта.
Некоторые исследователи подходят к решению вопроса менее гуманно, призывая для увеличения температуры планеты придумать способ бомбардировки Марса астероидами или даже ядерными ракетами. Кстати, последнее предложение выдвинул основатель компании-производителя космической техники SpaceX Илон Маск, однако научное сообщество его забраковало, подсчитав, что взрыв даже всех существующих ядерных боеголовок не приведет к ожидаемому результату.
Следующий этап после «согревания» Красной планеты — высадка в марсианском грунте растений и ожидание. Со временем, благодаря выделению кислорода и уменьшению количества двуокиси углерода, химический состав атмосферы Марса сможет стать пригодным для дыхания человека. Этот процесс может занять несколько тысячелетий.
Телепортация
Наверняка, каждый хоть раз в жизни мечтал оказаться в другом месте по щелчку пальцев, избежав долгой поездки в метро или даже полета на самолете. Разбираемся, насколько это реально.
В науке перемещение частиц из одной точки в другую называют телепортацией. Многим этот процесс знаком по кадрам известного научно-фантастического сериала «Звездный путь». Его герои всего за несколько секунд переносились с помощью специальной машины с поверхности планеты на орбиту.
В настоящее время ученым удалось похожим образом телепортировать фотон (безмассовую частицу, не имеющую электрического заряда) по оптоволокну на расстояние свыше 100 километров. Однако этот процесс выглядит совсем не так, как мы его представляем: с помощью квантовой телепортации в пространстве перемещается не сам предмет, а оцифрованная информация о его состоянии. Выходит, на другом конце появляется не оригинальный объект, а его копия, собранная по крупицам из аналогичного материала.
Провернуть такое с человеком сейчас невозможно. Во-первых, на Земле пока не изобрели технологию, которая справится с этой сложной задачей. А во-вторых, у нас нет компьютера, способного вместить настолько большой объем информации. По подсчетам ученых, для хранения данных всего об одном человеке понадобится в сотни миллионов раз больше гигабайт памяти, чем все количество информации в мире. Еще один вопрос: сколько времени нужно, чтобы передать такой объем из одной точки в другую. Эксперты говорят о тысяче сроках жизни Вселенной.
Даже если ученым через сотни лет удастся решить все перечисленные задачи, перед людьми остро встанет этический вопрос. Мы уже говорили, что на другом конце телепорта появляется не сам объект, а его репродукция. Захочет ли кто-то уничтожать оригинального себя, чтобы сэкономить несколько часов или даже суток в дороге?
Путешествия на сверхсветовых скоростях
Еще одна мечта научного космического сообщества — перемещение по Вселенной на сверхсветовых скоростях. Однако, согласно теории относительности, ни один физический объект с ненулевой массой не может двигаться в вакууме быстрее скорости света. Получается, сесть в звездолет и просто разогнать его не выйдет. Выход из ситуации нашли писатели-фантасты — они предложили для путешествий по далеким галактикам изменять пространственно-временной континуум с помощью так называемых варп-двигателей. Разбираемся, что говорят по этому поводу ученые.
Первым, кто решил проверить технологию из фантастики на соответствие законам физики, стал Мигель Алькубьерре. Ученый описал работу варп-двигателя в рамках общей теории относительности Эйнштейна. Оказалось, чисто гипотетически создать аппарат, способный двигаться быстрее скорости света с помощью изменения пространства-времени, вполне возможно. Только, как это обычно бывает, с производством футуристических машин не может быть все просто.
Согласно математической модели Алькубьерре, космический корабль должен находиться в пузыре, сжимающем пространство спереди и растягивающем сзади. Основная проблема заключается в том, что для его создания нужна материя с отрицательной массой, найти которую пока еще никому не удалось.
Расстраиваться не стоит, ведь наука не стоит на месте. Ученые Алексей Бобрик и Джанни Мартир из Нью-Йоркской лаборатории прикладной физики перспективных двигателей доработали технологию Алькубьерре. Они предложили вариант создания варп-пузыря без использования материи с отрицательной массой. Правда, по проекту исследователей, в оболочку радиусом 10 метров придется уместить массу планеты. Как это сделать непонятно, да и в таком случае передвигаться аппарат выше скорости света не сможет. Но, согласитесь, это уже лучше, чем ничего.
Человекоподобные роботы
На самом деле, тема появления роботов-гуманоидов наименее фантастическая из всех предложенных, ведь человекоподобные машины, наделенные искусственным интеллектом, уже живут среди нас. Их можно увидеть в музеях, кофейнях, больницах и даже в офисах продаж.
Самого первого андроида создал американский инженер Джеймс Уэнсли еще в 1928 году. Свое изобретение ученый назвал «Мистером Телевоксом». По его задумке, такие андроиды в будущем должны были заменить прислугу. Робот Уэнсли мог ответить на звонок, правда, на весьма своеобразном языке, напоминающем гудки. Внешне он был похож на квадратного человека из железа — таких часто рисуют дети.
Почти за сто лет робототехника совершила настоящий прорыв — внешне современные андроиды стали все больше походить на людей, а искусственный интеллект и вовсе превзошел человеческие возможности.
Рассмотрим в качестве примера робота Ameca от компании Engineered Arts. Электронный человек с серым цветом лица может поддерживать разговор на любом языке и имитировать эмоции — улыбаться, хмуриться, подмигивать, поджимать губы и хмурить нос. Андроида Ameca создали для изучения взаимодействия людей и роботов.
Сегодня андроиды могут не только общаться, но и, в отличие от «Мистера Телевокса», действительно помогать с домашними и рабочими делами — складывать одежду, переносить предметы, делать латте, обслуживать в кафе и ухаживать за пожилыми людьми.
Как мы видим, большинство из описанных технологий пока человечеству недоступны, хотя вполне возможно, что в будущем они станут обыденностью. Но зачем ждать тысячи лет, если уже сегодня можно пойти на «Научную елку» WOW! HOW? и погрузиться в атмосферу межпланетных путешествий, прогуляться по Венере, Марсу и Сатурну, пообщаться с андроидами и посмотреть на удивительные научные эксперименты.
