Всем привет! Это подкаст «Феи / Роботы / Пришельцы», меня зовут Сергей Балашов. Несколько выпусков назад мы говорили о путешествиях между звезд со скоростью света. Не будем останавливаться на достигнутом и рассмотрим сегодня еще один концепт из научной фантастики: телепортацию.
Зачем куда-то ехать или лететь, когда можно просто нажать на кнопку, и очутиться в нужном месте за тысячи километров от дома? Поговорим от том, как эта технология используется в фантастике, и насколько она возможна с точки зрения современной науки.
Что такое телепортация?
Телепортация — это теоретическая передача материи и энергии из одной точки в другую без пересечения физического пространства между ними. Это распространенная тема в научной фантастике и фэнтези, фильмах и компьютерных играх.
Телепортация часто сочетается с путешествием во времени, поскольку путешествие между двумя точками занимает намного меньше времени, или вообще происходит мгновенно.
Несмотря на свою фантастичность, сама концепция телепортации довольно древняя. Идея о том, чтобы исчезнуть в одном месте и мгновенно появится в другом, присутствует практически в любой культуре. Так умеют делать леприконы и феи, демоны и ангелы. Телепортацию, то есть мгновенное перемещение, показывали фокусники на ярмарках и шаманы в ритуалах. Иллюзионисты в цирке и театре показывают трюки с перемещением платков и кроликов из шляпы.
В пьесах Уильяма Шекспира, посвященных волшебству, способностью к телепортации обладают королева фей Титания и дух воздуха Ариель. В рассказе американского писателя Эдварда Митчелла «Человек без тела» (1877 год) подробно описаны усилия ученого, который открыл метод разборки кошачьих атомов, передачи их по телеграфному проводу, а затем повторной сборки. Когда он пробует этот способ на себе, батарея телеграфа садится, когда была передана только его голова.
Еще один пример научной телепортации можно найти в романе английского журналиста Фреда Джейна «К Венере за пять секунд» 1897 года. Главный герой переносится из беседки со странными механизмами на Земле на планету Венера.
Американскому писателю Чарльзу Форту приписывают введение слова «телепортация». В 1931 году он использовал это слово для описания странных исчезновений и появлений. Слово образовано греческим префиксом tele- («удаленный») и латинским корнем portare («нести»). То есть «удаленный перенос» на смеси греческого и латыни.
Как работает телепортация?
Телепорация часто встречается в книгах, как способ сократить долгие путешествия героев. Но еще популярнее она стала в научно-фантастических фильмах. Потому что она значительно дешевле с точки зрения спецэффектов. В сериале «Звездный путь» спуск на каждую планету происходит с помощью транспортного луча. Но создатели сериала признают, что придумали этот способ только потому, что нарисовать спусковой корабль было слишком дорого для бюджета сериала.
В компьютерных играх телепортация используется как средство преодоления больших расстояний или разделения частей игры. Для того, чтобы разделить игровой мир на зоны, применяется телепортация из одной локации в другую. Это позволяет направлять действия игрока и объяснить, почему нельзя вернуться в предыдущую комнату по своему желанию.
Распространенные устройства для телепортации — это «червоточина», «портал», «транспортный луч» или просто «телепортатор», носимый или стационарный. Если дело происходит в магической вселенной, то телепортация возможна за счет волшебных или психических свойств самого перемещающегося.
Обычно все эти способы позволяют перемещаться только на сравнительно небольшие расстояния. Для того, чтобы перемещаться между звездами, все еще нужен звездолет.
Телепортация в современных работах чаще работает, каким-то образом искажая пространство или используя параллельное измерение.
Портал — это технологический или магический проём, соединяющий два отдаленных места, разделённых пространством и временем. Могут быть как естественными, так и созданными искусственно.
Портал может соединять места в той же Вселенной; в параллельном мире (межпространственный портал); в прошлом или будущем (временной портал); или разные аспекты бытия, такие как рай, ад и т. д.
В фантастике порталы как правило работают по принципу червоточины, зачастую принципы работы порталов объясняется наличием «кротовых нор». Такие червоточины действительно могут существовать в одной из трактовок современной физики. Они позволяют пройти между двумя точками «напрямую», не тратя время на движение в обычном пространстве.
Транспортный луч или телепортатор — это способ перемещения объекта, при котором проводится его сканирование вплоть до положения атомов; затем оригинал дематериализуется, а информация отсылается в виде пучка данных (электромагнитное излучение или иной гипотетической способ) в приемное устройство, которое заново собирает, материализует, объект в месте назначения.
Магический способ позволяет делать то же самое без технических средств, либо специальным заклинанием, либо как особая сверхспособность. В романе «Звезды — моя цель» (также известном как «Тигр! Тигр!») американского фантаста Альфреда Бестера человечество освоило телепортацию силой мысли. Люди научились телепортировать себя (джантировать) в пределах планеты. В результате и экономика, и социальный уклад Земли невообразимо изменились.
Конечно, эти способы можно комбинировать. В рамках одной вселенной могут существовать как перемещения на дальние расстояния, так и местная телепортация. В романах цикла «Полдень» братьев Стругацких есть как межзвездное перемещение («деритринитация» или Д-принцип), так и сеть транспортных Нуль-Т ворот по всей планете. В мирах вселенной Starcraft и Warcraft, есть огромные порталы между мирами, ведущие с одной планеты на другую, так и технические и магические «прыжки» на короткие расстояния.
Иногда принцип телепортации можно использовать не только как средство перемещения, но и как оружие. Транспортный луч может переместить цель в другое место, в бездны космоса, внутрь твердой скалы, или в жерло вулкана. Или просто разобрать цель на атомы и никогда больше не собирать их. Или, наоборот, можно телепортировать что-то внутрь цели. Также есть частичная телепортация, при которой телепортируется только часть цели. С помощью порталов можно наносить неожиданные удары и атаки.
Квантовая телепортация
Итак, что же про этот способ путешествия думает современная наука? На сегодня не существует известного физического механизма, позволяющего осуществлять телепортацию. В научных статьях и в СМИ о телепортации обычно говорят в связи с так называемой «квантовой телепортацией». Что же это такое?
Квантовая телепортация — это схема передачи информации.
В 1998 году физики Калифорнийского технологического института впервые сделали первый шаг к воплощению телепортации в реальность, успешно телепортировав фотон — частицу энергии, переносящую свет.
Ученым удалось прочитать атомную структуру фотона, отправить эту информацию по коаксиальному кабелю длиной около 1 метра и создать копию фотона на другой стороне. Как и предсказывалось, после появления копии исходный фотон больше не существовал.
В 2002 году исследователи из Австралийского национального университета успешно телепортировали лазерный луч. В 2014 году европейские физики смогли телепортировать квантовую информацию через обычное оптическое волокно.
А в 2015 году группа китайских исследователей смогла использовать квантовую телепортацию для передачи состояния фотона с Земли на спутник на орбите, находящейся на расстоянии 1400 километров.
Квантовая телепортация не переносит никаких физических частиц из одной точки в другую. Даже фотон, не имеющий массы, не может быть волшебным образом переброшен с Земли на спутник. Но состояние фотона можно скопировать и спроецировать на второй фотон на борту этого спутника. Это превращает второй фотон в клон земного.
Это легче понять с помощью аналогии. Представьте, что у вас есть два человека. Один из них носит синюю рубашку. Другой одет в белую рубашку. Человек в белой рубашке садится на борт космического корабля и отправляется на орбиту. Затем человек в синей рубашке использует квантовую телепортацию, чтобы передать сущность своей рубашки другому человеку. Рубашка находящегося на орбите человека меняется с белой на синюю. Состояние рубашки на Земле — но не сама рубашка — было передано на огромные расстояния. Таким образом, ученые смогли преобразовать фотон на орбите в копию фотона на Земле.
Как же можно точно считать все характеристики фотона? Ведь в основе квантовой физики лежит принцип неопределенности Гейзенберга. Этот принцип гласит, что мы не можем одновременно знать точные координаты и импульс частицы. Чтобы телепортировать фотон, не нарушая принцип неопределенности, физики используют явление, известное как квантовая запутанность.
Квантовая запутанность —это явление, при котором квантовые состояния двух объектов оказываются взаимозависимыми. Например, можно получить пару фотонов, находящихся в запутанном состоянии, и тогда при измерении спина первой частицы спин второй также всегда окажется противоположным. Такая взаимозависимость сохраняется, даже если частицы разнесены в пространстве за пределы любых известных взаимодействий. Измерение параметра одной частицы сопровождается мгновенным (быстрее скорости света) прекращением запутанного состояния другой.
Так что для квантовой телепортации нам нужно как минимум три фотона: фотон, который нужно телепортировать, транспортный фотон и фотон, находящийся с транспортным в состоянии квантовой запутанности. Когда исследователи начинают внимательно рассматривать первый фотон, они получают точные данные о его состоянии и тем самым изменяют его. Используя запутанность второго и третьего фотона, исследователи могут извлечь некоторую информацию о первом фотоне, а оставшаяся информация будет передана вторым фотону третьему через квантовую запутанность. Когда экспериментаторы передают информацию от первого фотона третьему, они создают точную копию первого фотона. Однако этого первого фотона в этот момент уже не существует в том виде, как это было до начала эксперимента.
Что касается практического применения, то квантовая телепортация может стать основой глобального квантового интернета. Такая коммуникационная сеть может использовать фундаментальные квантовые принципы в качестве методов шифрования, создавая беспрецедентные меры безопасности. Эти эксперименты важны для разработки сетей, которые могут распространять квантовую информацию со скоростью света, намного превышающей скорость самых мощных современных компьютеров.
В случае успеха квантовый интернет приведет к революции в коммуникациях, изменив методы вычисления и хранения данных.
Проблема телепортация человека
Но поможет ли квантовая телепортация создать транспортное устройство для человека? Транспортер, превращающий нас в энергию и обратно, все еще остается самым физически невозможным элементом научной фантастики.
Для того, чтобы телепортировать человека, компьютер телепорта должен точно определить и проанализировать все 1028 атомов, из которых состоит человеческое тело. Это более триллиона триллионов атомов. Затем это устройство должно отправить информацию в другое место, где приемный компьютер реконструирует тело человека с абсолютной точностью.
Насколько велика вероятность ошибки? Если молекулы тела будут воссозданы хотя бы на миллиметр не на своем месте, то человек прибудет в пункт назначения с серьезными физическими или психическими повреждениями.
Кроме того, для отправки этого гигантского объема данных потребуются вычислительные технологии, которых мы еще не изобрели. По современным техническим стандартам, передача данных только для одного человека заняла бы несколько миллиардов лет.
В сериале «Футурама» также существует телепортация, как дополнение ко сверхсветовым полетам. И как это принято в «Футураме», доверять технологиям нельзя.
Клонированная и восстановленная группа Dixie Chicks путешествовала по галактике с концертами. Из-за ужасной неисправности телепорта тела трех вокалисток слились в единый аморфный комок человеческой плоти. Несмотря на кошмарность такого существования, уцелевшие головы и конечности позволили им не прекращать свою успешную музыкальную карьеру.
И это мы говорим о передаче человеческого тела. А что же с сознанием и разумом?
Ведь при передаче всех состояний частиц, из которых состоит человек, квантовая телепортация передаёт не оригинал, а создаёт его копию в приёмнике. Согласно материалистической точке зрения, сознание неотделимо от тела и является порождением атомных взаимодействий в мозгу. То есть точно передав все состояния частиц, мы скопируем и личность, и память. Но ведь транспортируемый человек на самом деле никуда не прибудет. На принимающей стороне появится дубликат человека, но что произойдет с оригиналом?
Подразумевается, что каждая успешная телепортация будет актом убийства и созидания. Каждый раз будет происходить оцифровка каждого органа тела, создаваться генетический клон со всеми воспоминаниями и эмоциями.
А что же делать с исходным телом, то есть «оригиналом»? Даже если оригинал постепенно уничтожается в ходе считывания, он именно уничтожается: разрушается динамическая структура мозга, то есть жизнь. Кроме того, согласно теориям квантовой физики, невозможно создать идеальную копию произвольного квантового состояния (в данном случае, суммы состояний атомов живого мозга), поэтому, если рассматривать гипотезу квантовой природы сознания, то, дублирование сознания невозможно.
Можно представить еще несколько возможных проблем и парадоксов. Как мы будем проверять идентичность копий и оригинала? Кем с юридической точки зрения будет прибывший – исходной личностью, клоном, копией? Технологии полного считывания сознания позволяют не только передать сознание по лучу, но и сохранить его в базе данных на случай внезапной смерти, или создать бесчисленное множество дублей в разных точках выхода.
В романе «Спектр» Сергея Лукьяненко цивилизация Ключников создала разветвленную сеть межпланетных порталов. При одном из первых использований человека, который перенесся на другую планету, разделило на много-много копий, которые появились на всех планетах вселенной. И ключникам пришлось приложить немало усилий для того, чтобы «подчистить» все лишние экземпляры. Они изначально исходили из того, что правильный, настоящий вариант – только один, а все остальные – не более чем клоны, хотя сами копии человека и были с этим не согласны.
В сериале «Звездный путь» в одной из серий у капитана Джеймса Кирка произошел сбой телепорта из-за загрязнения магнитной рудой. Однако вместо того, чтобы вывернуть его наизнанку, неисправность разделила его на двух отдельных Кирков, одного хорошего и одного злого.
В конце концов, если компьютер может оцифровать человека, то зачем возиться с идеальной копией? Почему бы не сделать улучшенную копию, которая будет моложе, умнее, сильнее и счастливее? Зачем беспокоиться о старении и болезнях, когда можно просто пройти через телепорт и выйти обновленным?
Снять часть этих возражений позволяет телепортация при помощи червоточин. Поскольку червоточины, по сути, пробивают дыру в пространстве между двумя удаленными точками, через которую можно очень быстро пройти, то при таком способе путешествия нет копирования или молекулярного распада.
Если отойти от строго материалистической трактовки сознания, то мы приходим к проблеме души. Если душа человека существует и рассматривается как его истинное «я», воплощение личности, а тело просто «прилагается» к душе, то вопрос о смерти изначального человека можно обойти. При телепортации можно просто переместить душу из одного места в другое, и создать вокруг нее новое тело. Или, если у нас темная фантастика, оригинал умирает, но в результате мы имеем несколько его копий в загробной жизни или орду мстительных призраков.
В рассказе Евгения Лукина «Пых – и там!» вся планета покрыта сетью удобных и быстрых точек телепортаторов. Почти все люди перешли на их использование, кроме небольшой группы недоверчивых, которые не пользуются этой технологией, потому что она, якобы, «похищает душу». Над такими анти-портальщиками смеются и объясняют им про торжество науки, но все равно, вера в душу у них оказывается сильнее (да, этот рассказ был написан в разгар пандемии 2020 года). И конечно же, в конце рассказа оказывается, что все сторонники теории заговора были правы: на самом деле при первом же перемещении душа человека сразу попадает в ад, а вместо них в мир приходит бездушная копия.
Филадельфийский эксперимент
Говоря об исследовании телепортации и о массовой культуре, нельзя обойти вниманием так называемый Филадельфийский эксперимент.
Предположительно, в 1943 году ВМС США проводили эксперимент по продвинутой маскировке военного эсминца.
Эксперимент был основан на аспекте единой теории поля, и должен был использовать взаимосвязанную природу сил электромагнетизма и гравитации.
Исследователи думали, что электромагнитное поле может преломлять свет вокруг корабля, чтобы он стал полностью невидимым.
Испытания начались летом 1943 года и, как предполагается, частично были успешными. Военный эсминец Элдридж стал почти невидимым, некоторые свидетели сообщили, что на его месте появился «зеленоватый туман».
Сообщается, что корабль затем полностью пропал. Он физически исчез из порта и появился совсем в другом месте, в трехстах километрах от Филадельфии. Утверждается, что Элдридж некоторое время видели в штате Вирджиния. После этого эсминец вновь исчез, а затем появился в Филадельфии на прежнем месте. Все часы на борту отставали примерно на десять минут. Но самое страшное, что сам корабль не пострадал, чего не скажешь об экипаже.
Сторонники теории заговора утверждают, что большая часть его экипажа была наполовину похоронена в переборках корабля. Их тела якобы сместились во время перемещения. Один моряк оказался на уровне палубы, по пояс погруженный в пол, и его рука прошла через стальной корпус корабля. Остальные матросы были совершенно невменяемы.
Выжившие матросы подверглись «промыванию мозгов», чтобы сохранить секретность эксперимента. Если в этой истории есть доля правды, то Филадельфийский эксперимент представляет собой первую частично успешную телепортацию. Увы, власти США всячески отрицают весь этот инцидент. По официальным данным, эсминец Элдридж вообще никогда не заходил в порт Филадельфии.
Самые известные проблемы телепортации
Итак, пока что телепортация для нас недостижима. Зато в фильмах и книгах она встречается так много и часто, что можно составить целый список мер безопасности для тех, кто решил телепортироваться.
Независимо от принципа работы, телепортация часто функционирует нестабильно. Небольшие ошибки — обычное дело. Можно выйти из телепортатора неожиданно голым или без одного уха. Ничего страшного по сравнению с теми авариями, которые произошли в известных книгах и фильмах.
Основная опасность – это пострадать при разборке и сборке атомов. Самая характерная история с телепортацией показана в фильме «Муха» 1986 года. Ученый Сет Брандл успешно телепортировал неорганическое вещество с одного телепода на другой. Окрыленный успехом, ученый смог переместить бабуина, и затем тут же перешел на опыты над самим собой. Ему удалось телепортировать себя, и все почти сработало. Но вместе с ним в луч телепортации попала обычная комнатная муха. Компьютер соединил ДНК ученого с ДНК мухи.
В результате Брандл начинает меняться, теряя части тела и становясь все менее похожим на человека. Он превращается в гибрид человека и насекомого, начинает терять человеческий разум и сострадание. Стремясь вернуть себе человеческий облик, он хочет пройти телепорт в обратную сторону, вместе со своей беременной возлюбленной – к счастью, обезумевшего ученого удается остановить и обезвредить.
Человеческий разум может не выдержать телепортации. В рассказе «Долгий джонт» Стивена Кинга рассматривается психологический аспект телепортации. Действие рассказа происходит в начале XXIV века, когда изобретение телепортации позволило преодолеть глубокий экономический кризис. Очень быстро оказалось, что для перемещения предметов телепорт подходит идеально. Но вот опыты на мышах почти все заканчивались гибелью подопытных. Добровольцы, прошедшие порталом, оказались на другой стороне либо мертвыми, либо сумасшедшими.
Люди быстро нашли решение проблемы, и стали погружать перемещаемых в глубокий сон. И вот однажды 12-летний мальчик во время семейной прогулки на Марс из любопытства задержал дыхание, чтобы не вдыхать наркоз. Он появился в точке назначения поседевшим, безумно крича «Там вечность!» Физически путешествие между двумя точками портала занимало долю секунды. Но субъективно для неспящего разума, поездка длилась неизмеримую пропасть лет.
Наконец, человечество может оказаться в полной зависимости от технологии телепортации.
В серии романов «Песни Гипериона» автора Дэна Симмонса, человеческая цивилизация успела колонизировать сотни миров, которые были соединены сетью порталов телепортации, называемых фаркастерами.
Эти дивные устройства позволяли мгновенно переместиться в далекие миры, находящиеся на расстоянии многих световых лет. Через них текли реки, создавая сумасшедшие транспланетные водные пути. Богачи даже использовали технологии фаркастеров в своих домах и офисах, создавая единую среду, перекрывающую несколько миров. Человечество пристрастилось к технологии телепортации, а затем в один момент все рухнуло. Сеть фаркастеров перестала работать. Кто-то из людей погиб, разрезанный порталом пополам, кто-то бесследно исчез, а многие застряли на других планетах на расстоянии нескольких световых лет от дома.
Заключение
Вот так вот выглядит телепортация в науке и фантастике на сегодняшний день.
Если завтра ученые совершат прорыв, и в каждом дворе появится кабинка для телепортации, будете ли вы ей пользоваться? Напишите в комментариях. А на сегодня это все.
Канал «Феи / Роботы / Пришельцы» можно читать на Дзен, в Телеграмеи ВКонтакте. Аудиоверсия подкаста доступна на сервисах Яндекс.Музыка, Apple Podcasts, Google Podcasts и в подкастах ВКонтакте. Видео-версию смотрите на канале YouTube.
Поддержать канал можно на сервисе Boosty по ссылке в описании.
Пожалуйста, поставьте оценку каналу там, где вы его слушаете. Не забудьте подписаться на канал, можно на разных платформах. Чем больше подписчиков, тем веселее!
Скоро увидимся!
