Научнофантастичните романи и филми са пълни със странни идеи, които се използват от авторите най-често като трамплин за изпълнено с екшън приключение, а не като сериозен опит да се предскажат бъдещи тенденции в науката или технологиите. Някои от най-често срещаните елементи, като например ускоряване на космически кораб до фантастични скорости за броени секунди, без да се смачкат пътниците вътре, са просто невъзможни според законите на физиката. И все пак те изглежда позволяват и други привидно далечни научнофантастични концепции - от червеева дупка до паралелните вселени. Ето кратко описание на някои от научнофантастичните идеи, които наистина могат да бъдат реализирани - поне на теория.

Червееви дупки

Идеята за червеевата дупка - пряк път през пространството, който позволява почти мигновено пътуване между далечни части на Вселената - звучи сякаш е създадена като измислен сюжет за историята. Но под по-официалното си име на Мост Айнщайн - Розен, концепцията е съществувала като сериозна теория много преди писателите на научна фантастика да се запознаят с нея. Тя произлиза от Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн, която разглежда гравитацията като изкривяване на пространство-времето, причинено от масивни обекти. В сътрудничество с физика Нейтън Розен, Айнщайн теоретизира през 1935 г., че точките с изключително силна гравитация, като черните дупки например, могат да бъдат пряко свързани една с друга. И така се ражда идеята за червеевите дупки.

Според учените силите, които се вихрят около дадена черна дупка, биха унищожили всеки, който се доближи до нея, така че идеята за действително пътуване през такава дупка не е била обмисляна сериозно до 80-те години на миналия век, когато прочутият астрофизик Карл Сейгън споделя, че възнамерява напише научнофантастичен роман на тази тема. Сейгън насърчава колегата си физик Кип Торн да измисли възможен начин за бързо преминаване на колосални междузвездни разстояния. Торн надлежно измисля начин - възможен на теория, но много невероятен на практика, - по който хората могат да постигнат междузвездно пътуване, преминавайки невредими през червеева дупка. Резултатът намери място в романа на Сейгън "Контакт", който впоследствие беше адаптиран в едноименния блокбъстър филм с Джоди Фостър в главната роля.

Макар че е много малко вероятно дупките някога да се превърнат в прости и удобни методи за транспортиране, както са изобразени във филмите, учените сега са измислили по-жизнеспособен начин за изграждане на червеева дупка от първоначалното предложение на Торн. Възможно е също така, ако дупките вече съществуват във Вселената, те да могат да бъдат локализирани с помощта на новото поколение детектори за гравитационни вълни.

Изкривяване на пространството

Основна предпоставка за успешното написване на повечето космически приключенски истории е способността да стигнем от А до Б много по-бързо, отколкото можем днес. Като оставим настрана гореспоменатите дупки, има множество пречки за постигането на светкавично пътуване с конвенционален космически кораб. Това е огромното количество необходимо гориво, смазващият ефект от ускорението и фактът, че Вселената има строго наложено ограничение - скоростта, с която се движи светлината. Проксима Кентавър, втората най-близка звезда до Земята, е на 4.2 светлинни години от Слънцето, докато центърът на галактиката е на невероятните 27 000 светлинни години.

За щастие има вратичка в ограничението на космическата скорост: тя диктува само максималната скорост, с която можем да пътуваме в Космоса. Както обяснява Айнщайн, самото пространство може да бъде изкривено, така че може би е възможно то да се манипулира около космически кораб по такъв начин, че да се наруши ограничението на скоростта. Превозното средство ще продължи да пътува през околното пространство със скорост, по-малка от скоростта на светлината, но самото пространство ще се движи по-бързо от него.

Това са имали предвид сценаристите на "Стар Трек", когато са измислили концепцията за warp drive през 60-те години на миналия век. Но за тях това беше просто правдоподобно звучаща фраза, а не факт, базиран на истинската физика. Едва през 1994 г. теоретикът Мигел Алкубиере намери решение на уравненията на Айнщайн, което доведе до реален ефект на изкривяване, свивайки пространството пред космически кораб и разширявайки го отзад. Като начало решението на Алкубиер е не по-малко измислено от концепцията на Торн, но учените се опитват да го усъвършенстват с надеждата, че един ден може да бъде реализирано на практика.

Пътуване във времето

Концепцията за машина на времето е една от страхотните научнофантастични сюжетни концепции, която позволява на героите да се върнат назад и да променят хода на историята – за добро или лошо. Но това неизбежно поражда логически парадокси. В култовия филм "Завръщане в бъдещето" например Док би ли построил своята машина навремето, ако не беше посетен от бъдещия Марти, използващ същата тази машина? Именно поради парадокси като тези много хора приемат, че пътуването във времето трябва да е невъзможно в реалния свят - и въпреки това според законите на физиката то наистина може да се случи.

Точно както при червеевите дупки и космическите деформации физиката, която ни доказва, че е възможно да пътуваме назад във времето, идва от Общата теория на относителността на Айнщайн. Тя третира пространството и времето като част от един и същ континуум "пространство-време", като двете са неразривно свързани. Точно както говорим за изкривяване на пространството с червеева дупка или warp устройство, времето също може да бъде изкривено. Понякога то може да се измени толкова, че да се сгъва обратно върху себе си в това, което учените наричат ​​"затворена времеподобна крива" - въпреки че също толкова точно може да се нарече машина на времето.

Концептуален проект за такава машина на времето е публикуван през 1974 г. от физика Франк Типлер. Наречен цилиндър на Типлер, той трябва да е голям - поне 100 километра дълъг - и изключително плътен, с обща маса, сравнима с тази на Слънцето. За да може да функционира като машина на времето, цилиндърът трябва да се върти достатъчно бързо, за да изкриви пространство-времето до точката, в която времето се огъва обратно върху себе си. Може да не звучи толкова просто, колкото инсталирането на кондензатор във вашия DeLorean, но има предимството, че наистина ще работи - поне на хартия.

Телепортация

Класическият научнофантастичен пример за телепортация е транспортерът в "Стар Трек", който, както подсказва името, е изобразен просто като удобен начин за транспортиране на персонал от едно място на друго. Но телепортацията е доста различна от всяка друга форма на транспорт: вместо пътникът да се движи през пространството от началната точка до дестинацията, телепортацията води до създаване на точен дубликат на новата локация, докато оригиналът е унищожен.

Процесът в реалния свят се нарича квантова телепортация. Той копира точното квантово състояние на една частица, като фотон, в друга, която може да е на стотици километри. Квантовата телепортация унищожава квантовото състояние на първия фотон, така че наистина изглежда, че фотонът е магически пренесен от едно място на друго. Трикът се основава на това, което Айнщайн нарича "призрачно действие от разстояние", но е по-известно като квантово преплитане.

Това е сложен процес дори за един фотон и няма начин той да бъде мащабиран до вида на системата за мигновено транспортиране, наблюдавана в "Стар Трек". Въпреки това квантовата телепортация има важни приложения в реалния свят, като например за устойчиви на хакери комуникации и супер бързи квантови изчисления.

Паралелни вселени

Вселената е огромна! Тя е всичко, което нашите телескопи ни разкриват - милиардите галактики, разширяващи се навън от Големия взрив насам. Но това ли е всичко? Теорията казва, че може би не: може да има цяла мултивселена там. Идеята за "паралелни вселени" е друга позната научнофантастична тема, но когато са изобразени на екрана, те обикновено се различават от нашата собствена вселена само в незначителни детайли. Но реалността може да е много по-странна от това, като основните параметри на физиката в паралелна вселена - например силата на гравитацията или ядрените сили. Класическо изображение на една наистина различна вселена от този вид и съществата, живеещи в нея, е романът на Айзък Азимов "Самите богове".

Ключът към съвременното разбиране на паралелните вселени е концепцията за "вечната инфлация". Това изобразява безкрайната тъкан на пространството в състояние на вечно, невероятно бързо разширяване. От време на време дадено локализирано място в това пространство отпада от общото разширение и започва да расте с по-спокойни темпове, позволявайки на материални обекти като звезди и галактики да се образуват вътре в него. Според тази теория нашата вселена е един такъв регион, но реално може да има безброй други.

Както в историята на Азимов, тези паралелни вселени биха могли да имат напълно различни физически параметри от нашите. Някога учените вярваха, че само вселени с практически същите параметри като нашите биха могли да поддържат живот, но последните проучвания показват, че ситуацията може да не е толкова ограничителна. Така че все още има надежда за извънземните на Азимов - макар и може би не за осъществяване на контакт с тях, както се случва в романа. Въпреки това следите от други вселени могат да бъдат открити за нас по други начини.

Снимки: Pikrepo

Виж още: Няколко мрачни аспекта на изкуствения интелект, които вещаят опасности за човечеството