У вас есть только один способ посетить экзопланету лично

11 802 просмотра
Об авторе

Криосон

Простите, дорогие друзья. Исходя из всего, что мы знаем сейчас, вы никогда не сможете нажать на кнопку и пронзить «гиперпространство» либо осуществить варп-переход. Путешествие быстрее скорости света почти наверняка невозможно. По мнению ученых, единственный способ для вас посетить другие звезды — глубокий и долгий сон. Идея криогенного сна, криосна, всегда была одним из маркеров «твердой» научной фантастики. Вместо того чтобы обманывать Эйнштейна, в фильмах вроде «Чужого» и авторы вроде Аластера Рейнольдса показывают людей, идущих спать и просыпающихся спустя месяцы, годы или даже столетия в другой части Вселенной.

Вообще, идею быть замороженным на месяцы или годы всегда встречали с изрядным скепсисом. Как и другие способы замедлить метаболические функции настолько, чтобы человек проснулся через тыщу лет и был таким же свеженьким, как когда ложился. Это весьма серьезное отхождение от того, что мы знаем о спячке млекопитающих на Земле. Но после того, как редактор io9 Чарли Джейн Андерс пообщался с кучей ученых и писателей-фантастов, включая самого Рейнольдса, он убедился: криосон — это единственная надежда, которая у нас есть на осуществление межзвездного путешествия за одну жизнь.

Мечта о путешествиях быстрее света

Криосон сопряжен с гигантскими проблемами, как решить которые мы не имеем ни малейшего понятия, но мы уже знаем, что путешествие быстрее света совершенно невозможно.

«Исходя из того, что мы сейчас знаем, путешествие быстрее света либо невозможно, либо требует энергии, которую даже обсуждать не будем. Сохранить мозг на длительный период времени — это хотя бы просто очень и очень сложно», говорит Терри Джонсон, профессор биологии в Калифорнийском университете в Беркли.

Космос

«Мы даже не можем составить физически последовательную теорию того, как должны работать путешествия быстрее света, не говоря уж о технической реализации подобного», говорит Карл Шредер, автор Lockstep, романа о футуристической цивилизации, которая использует криосон для путешествий. «Путешествия быстрее света в нашей Вселенной, какой мы ее знаем на данный момент, это абсолютная фантастика, и вовсе не «пока не разработанная технология».

Даже любопытная идея вроде двигателя Алькубьерре, концепции сверхсветового двигателя, который NASA разрабатывает многие годы, «нуждается в невозможной субстанции с отрицательной массой для работы», говорит Шредер.

Погодите… а как же червоточины? Ведь это, по сути, туннели из одной части пространства-времени в другую, позволяющие нам преодолевать немыслимые расстояния.

Но червоточины тоже могут быть невозможны, если верить Дейву Голдбергу, физику Университета Дрекселя. Законы Вселенной могут вообще не позволять существование червоточин, во всяком случае не в той форме, в которой мы могли бы ими воспользоваться.

«К примеру, чтобы червоточина была стабильной, ей необходима «экзотическая материя», тогда она будет оставаться открытой, — говорит Голдберг. — Но экзотическая материя требует отрицательной энергетической плотности». Ученые никогда не наблюдали «экзотическую энергию», подобную этой, в реальном мире, говорит Голдберг, «и пока не знают никакого природного способа ее произвести».

Космос

И даже если бы мы могли сохранить червоточину открытой после открытия, нет никакой теории о том, как ее для начала создать. Сама суть червоточин заключается в создании дыры в пространстве-времени. Есть определенные теории о том, что на мельчайших масштабах — в 1020 меньше атомного ядра — пространство создает естественные структуры вроде червоточин, но у нас пока нет возможности узнать это наверняка. Чтобы это узнать, нам нужна рабочая теория квантовой гравитации, которой тоже нет. И даже если мы откроем микроскопическую червоточину, мы понятия не имеет, как раздуть ее так, чтобы уместился космический аппарат.

Конечно, вы не можете доказать обратное — поэтому мы не можем знать наверняка, что путешествие через червоточины невозможно. Ученые признают, что сами червоточины могут быть возможны физически, но на данный момент они невозможны практически, поскольку требуют колоссальных объемов энергии и технической изобретательности. Кроме того, даже если вы каким-то образом ее откроете, придется проделать «длинный путь» к звезде в пункте назначения, чтобы настроить там второй конец.

Так что если мы не изобретем волшебный способ путешествия быстрее света или не построим гигантскую червоточину, добираться до других звездных систем придется очень и очень долго. Чтобы добраться до нашей ближайшей звезды, Проксимы Центавра, с помощью известных нам методов, потребуется от 81 000 лет до в лучшем случае 1000 лет. Есть несколько потенциально более быстрых методов, но они представляют собой логистический кошмар.

Нужды тихоходок

«Даже если путешествие быстрее света возможно, будет почти наверняка единственный способ сделать это, и этот способ может быть неподвластен человеческим технологиям», говорит Шредер. Но мы, тем временем, можем набросать массу различных инженерных решений для холодного сна.

Шредер оптимистично полагает, что мы выясним, как спать в течение длительных периодов времени, необходимых для космических путешествий, но не знает, как именно это будет выглядеть. «Есть много путей к долгосрочной гибернации. Мы уже знаем, что живые существа могут восстанавливаться целыми и невредимыми после очень длительных периодов времени». К примеру, микроскопические тихоходки могут спать до 30 лет, а после просыпаться без какого-либо вреда.

«У нас уже есть несколько моделей спячки у животных, поэтому мы знаем, что это хотя бы приблизительно возможно», говорит Рейнольдс, другой романист, который плотно работает над концепцией криосна. В то же время он убежден, что «применить их к людям будет сложновато. Но в этом направлении ведутся работы».

Анабиоз

Рейнольдс отмечает, что NASA проводит много времени, изучая возможность использования гибернации, или «оцепенения» (torpor). Но на текущий момент все исследования посвящены в большей степени принудительному сну, нежели криосну в стиле Рипли. На безрыбье и рак — рыба, поэтому все исследования в этой сфере пойдут в копилку криосна.

«Думаю, состояние гибернации может быть возможно, но остается вопрос, будет ли оно возможно при гипотермических условиях или нет», говорит Марина Бланко, ученый Университета Дьюка, изучающий спячку у лемуров. «Если что, некоторые лемуры впадают в спячку даже при жаркой погоде».

Покорители космоса могут быть как футболисты на пенсии

«В данный момент мы работаем над тем, как охладить людей на один-три дня», говорит Келли Дрю, профессор Института арктической биологии при Университете Аляски в Фэрбенксе, изучающая механизмы, которые позволяют впадать в спячку арктическим сусликам. «Если мы выясним, как это сделать, следующим шагом будет охлаждение людей на несколько дней, может, на месяц. Но сотни или тысячи лет — над этим еще придется поработать».

В чем сложность, по мнению Дрю? Выяснить, как заморозить и оттаять человеческое тело, не нанеся ему огромный ущерб. «Даже суслик, который охлаждается почти до замерзания, не остается в таком состоянии более чем на три недели», говорит она. «Ткани млекопитающих не могут замерзать без разрыва клеток». В основном, когда клетки млекопитающих замерзают, в клетках образуются кристаллы льда, вызывая повреждение клеточных мембран».

Анабиоз

И даже если вам удастся преодолеть последствия замораживания и оттаивания без клеточного ущерба — и это весьма большое «если» — остаются и другие проблемы.

«Если вы заморозите человека на 100 000 лет, ему будет причинен серьезный ущерб», говорит Джонсон. «Химические процессы протекают медленно при низких температурах, но не прекращаются целиком, и по истечении достаточного времени устроят хаос. Энтропия на марше». Марш этот происходит медленно, по шажочкам, при низких температурах. Но за 100 000 лет этот марш зайдет далеко.

Одним из наиболее вероятных результатов долгосрочной криогенной заморозки будет повреждение головного мозга, считает Джонсон. «Скорее всего, нам нужно планировать проведение обширных операций по реабилитации поврежденного мозга у колонистов». В противном случае у космических колонистов будут проблемы, аналогичные проблемам футболистов в отставке, и вся планета может оказаться полной людей с некой «крионической энцефалопатией».

Другой вариант — сделать человекоподобное сознание покрепче, за счет искусственного сознания, или кибернетического, или поискать другой способ создать «нейронные сети, которые переживут наши собственные», говорит Джонсон.

Анабиоз

Шредер предлагает несколько различных способов справиться с проблемами повреждения клеток и мозга. Мы могли бы генетически изменить космических путешественников — к примеру, дать людям клеточные стенки вроде тех, что у растений. Можно было бы также ввести в клетки сахар в качестве «незамерзайки», антифриза. Или мы могли бы заменить клетки совсем, с помощью нанотехнологий или искусственных органов. А можно загрузить сознание людей и хранить его в цифровой форме, а после выгружать в новые тела по прибытии.

В общей и целом, чтобы заставить людей спать на протяжении столетий, потребуется решить кучу проблем, и как — мы пока не знаем. Но это хотя бы возможно с точки зрения физики.

У вас есть только один способ посетить экзопланету лично

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

36 комментариев

  1. gonjac

    Какой "тыщи"? (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  2. syktyvkarec

    Есть способ получше. Просто лечь и спать. И видеть сны. Сновидения бывают настолько фантастичными, что писателям-фантастам и физикам-теоретикам и не снилось. Пардон за тавтологию. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Катя

      А что делать, если только зомби снятся?

      • Souch

        Смотреть поменьше ужастиков и придерживаться психической гигиены. Мозг такой же орган как и любой другой, нельзя «кушать» все подряд без определенных последствий.

  3. Аноним

    В каком-то фильме на корабле хранились клоны, когда погибал один, корабль загружал сознание в другого (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  4. CrouShold

    Syktyvkarec, глупее и противоречивей идеи я в жизни не слышал (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  5. hihinews

    Рентевешня! Не дочитал. Наверняка тут есть забавные ошибки и пубертации речи, они у этого автора получаются особо доставляюще, но даже ради этого не дочитал.
    "Пубертации речи", пойду сам себя занесу в меморизз :)

  6. Ultimatemind

    Псевдонаучный бред, кругом одни "почти наверняка", "практически можно быть уверенным".... И ежу понятно, что можно загрузить разум человеческого робота в другого робота, которого можно с легкостью отключить на сколько угодно...

  7. kelzav

    напрасно автор так легко отказывается от идеи сверхсветовых путешествий! наука и логистика движется вперед семимильными шагами! еще месяц назад я не представлял себе как можно украсть 2 миллиарда. и вот, технология уже существует! я очень оптимистично настроен и беру уроки игры на велончели.

  8. adobe

    Помой-му проще изобрести варп двигатель чем этот криосон

    • iZjyka

      Крио сон варп двигателю не помеха,даже на сверхсветовой перелеты могут длиться годами и если разовая миссия то парочка потеряных лет приемлема,то при постоянных космических миссиях,которые нам сейчас важны для поиска колоний,это уже накладно вербовать новичков,если можно оставить слаженную компанию для кот. Год пролетит как несколько дней ! (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  9. rainbringer

    "Исходя из всего, что мы знаем сейчас, ... Путешествие быстрее скорости света почти наверняка невозможно"
    После этого прекратил читать. Исходя из знаний 1800-го года, связь на расстоянии тоже была наверняка невозможна.
    Что за тупая ограниченность? (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • donkeypuh

      Потому что связь на расстоянии была известна тысячи лет: барабаны, сигнальные костры, зайчики солнечные, прослушивание земли в поиске табуна или конного войска, система тайных хорошо видимых знаков, световые семафоры и прочее.
      Проводная связь была разработана на базе научных исследований 17 века. Аналоги такой связи существовали. Непонятно, как реализовать. Реализация - 19 век.
      Беспроводная связь была разработана на базе научных исследований 19 века века. Аналоги такой связи существовали. Непонятно, как реализовать. Реализация - 20 век.
      Беспроводная оптическая связь была разработана на базе научных исследований 20 века века. Аналоги такой связи существовали. Непонятно, как реализовать. Реализация - 21 век.

      Перемещение со скоростью выше световой:
      18 век - а чё это? 19 век - а почему бы и нет? 20 век - решение СТО постулировало фундаментальную величину: скорость света в вакууме - предельная скорость перемещения физического тела и распространения взаимодействия. На базе СТО работают GPS, астрономия, спутниковая навигация, использование фундаментальной величины - скорости света в вычислительной технике, квантовой теории, теории элементарных частиц, биохимических процессах доказывает, что само наше существование зависит от стабильности этой величины. 21 век - не существует никаких наблюдаемых повторяющихся эффектов, предполагающих возможность изменения этой величины.
      Есть, конечно, область вне научного стиля мышления. Там все возможно: ангелы, двигатель Алкубьерре, варп-перемещение, воля партии и негодование подростков на существующий физический мир. Только проблемка в том, что этот набор глюков не позволяет разным людям получить один и тот же измеримый результат при одинаковых условиях. И, соответственно, на этом результате благоустроить свою жизнь. Правда, наркоманов и просто дураков это не смущает...

      • designer_andrew

        Так опять ограниченное мышление. Ну можно взять отрезок не с 17 века, а раньше, что делает существующие чудеса техники за гранью научной фантастики. Стало быть и текущие представления ещё много раз будут дополнены или изменены, тут глупо считать, что всё уже открыто. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • Automatron

          никто не говорит, что "все уже открыто", тебе рассказывают про фунд. физ. величины, о которых ты проспал в школе видимо. Они неизменны и константы.

      • Automatron

        самый крутой и адекватный ответ на этом сайте который я видел

    • Automatron

      это у вас тупая ограниченность раз в школы вам еще не объяснили, что такое законы физики и фундаментальные величины.

      • rainbringer

        Во время господства Ньютоновской физики, релятивистские законы известны не были. До изучения квантовой, идиотом и неучем назвали бы человека, который осмелился предположить квантовую суперпозицию частицы.
        Почему же Вы не смеете предположить, что законы физики, которые да объяснили мне и Вам в школе, а так же в нескольких высших образованиях, не универсальны? Что они не описывают полную картину мира? Что Человек откроет новые законы, новые взаимосвязи, расширяющие границы возможно на данный момент? (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  10. rainbringer

    "...предельная скорость физического тела и взаимодействия" -
    Во первых, только в нашем физическом пространстве. Во вторых, это вообще неверно, так как «жуткое взаимодействие» распространяется с бесконечной скоростью. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  11. donkeypuh

    "Так опять ограниченное мышление. Ну можно взять отрезок не с 17 века, а раньше, что делает существующие чудеса техники за гранью научной фантастики."
    Ну-ну. Да не особо найдешь в нынешней реальности, что бы не было нафантазировано.
    Големы, ковры-самолеты, невидимый голос, уничтожение Содома и Гоморры, молния в башку супостату, регенерация тканей, бессмертие и всемогущество. Бобовый стебель до неба, Вавилонская башня и мудрый сфинкс.
    "Так опять ограниченное мышление." П..ть - не мешки ворочать. Или, вежливее - много ума не надо, чтобы сказать, мол "все возможно в будущем". Но! Это непроверяемое и бесполезное заявление. Из него следует, что не надо напрягаться и разрабатывать крионику и прочие методы консервации.

    • rainbringer

      Да, много ума не надо, чтоб сказать, мол "всё возможно в будущем". Но от того, что не надо много ума, не значит, что высказывание ошибочно.
      Да, нужно продолжать исследование и развитие криогеники, но она может оказаться ненужной, как более совершенные сабли и доспехи после изобретения пороха. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  12. donkeypuh

    "Во первых, только в нашем физическом пространстве. Во вторых, это вообще неверно, так как «жуткое взаимодействие» распространяется с бесконечной скоростью"
    1. А где еще пространство? Не наше, которое?
    2. Замеры скорости где? Если чиркнуть лазером по Луне, световое пятно будет двигаться со скоростью, превышающей скорость света. Вселенная за долю секунды расширилась после большого взрыва х.з. насколько. Это все иллюзии.

    • rainbringer

      1. Пресловутое перемещение сквозь "червоточины", или "складки пространства" не подразумевает движение в "обычном" физическом пространстве. Открытие возможности использовать, к примеру, измерение более высокого порядка, чем три+время, невозможно предугадать, такие открытия скачкообразны и не вписываются в график научного прогресса.
      2. Вы оспариваете существование феномена «жуткого взаимодействия» запутанных частиц? Мгновенного взаимодействия на расстоянии? (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  13. rainbringer

    Пардон, "крионику". (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  14. donkeypuh

    1. Где оно? Кроме предположений или видений обкурышей?
    2. Аналогично. Где замеры скоростей? Где доказательство, что это перемещение в пространстве сигнала, а не изменение самой топологии пространства?

  15. OorFeen

    Все со временем появится, главное что в фильмах и книгах уже все придумали. Инженерам и ученым понадобилось около 25 лет, чтобы претворить в жизнь идеи писателей-фантастов. Беда, на мой взгляд, в том, что люди разучились думать, точнее пользоваться мозгом, а следовательно и воображение пострадало. А если верить Эйнштейну, то без воображения невозможны никакие открытия.
    В общем будем верить) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  16. Xobat

    Я вот только одного не понимаю, зачем нам, дорогие мои, эти самые экзопланеты? Какой смысл искать воздух и воду, если через несколько десятков, может быть сотню лет нам, скорее всего, для жизни не нужно будет ни того, ни другого. Погружать себя в сон на 200 лет для путешествия к планете, потенциально способной поддержать биологическую жизнь человека... Да за те 200 лет, пока космонавты спят, человеку уже эти планеты точно не нужны будут. Если смотреть на возможность загрузки сознания в компьютер, возникает ещё более резонный вопрос о том, зачем нам это надо? Мы уже живём вне биологической оболочки, зачем нам экзопланеты? Бессмыслица. Нам нужна будет только энергия. А если нам нужна красота чужого мира, так в виртуальной реальности этого добра будет навалом. В общем, одни сплошные зачем?

    • Automatron

      из-за любопытства. И еще 1000 причин. Какое ограниченное мышление...

    • DONKEYPUH1

      Как-то ёжик пошел на гору. Она была высокой, очень высокой.
      Он шел, перебирал своими маленькими лапками, ночевал между камнями, пил воду ручьев и луж, иногда ловил зазевавшихся бабочек, червяков и мух.
      Шел.
      Просыпался, потягивался и снова шел.
      Уставал, присаживался отдохнуть возле горной, исковерканной ветрами ели, потом вставал и шел дальше и выше.
      Шел.
      И как-то, в один день... он вышел на вершину. Вокруг расстилалась огромная страна. Он видел вдали реки, море и города, серо-белые облака летели внизу, освещаемые маленьким безжалостным солнцем. Вокруг царили тишина, небо и порывы ветра. И ёжик вдруг понял, зачем он сюда шел.

  17. beokill

    В бесконечной вселенной, за бесконечный промежуток времени - возможно что угодно. Вообще все что угодно. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.