Угадайте, какая технология «Звездного пути» кажется ученым невозможной?

Пятьдесят лет назад в сознании мира появилось совершенно новое представление будущего, «Звездный путь», или «Стартрек». Детище Джина Родденберри бросило вызов господствующему представлению будущего своего времени: миру, полному грязищи и уничтожения людей, которым правят эгоистичное и неэтичное поведение, война, раздоры и конфликты. Будущее, которое пугало людей, лучше всего представлялось в виде ядерной зимы, отсутствия нормального воздуха и воды, безнравственного отношения и технологий, которые все больше убивали в нас людей. И вопреки этому культурному фундаменту появился сериал «Звездный путь».

Вместо мрачного будущего, в котором человечество обрекло себя на гибель, в нем показали будущее, где технологии существуют, чтобы способствовать достижению мирных целей и идеалов, общих для всех людей. В этом будущем границы государств, наций и культур пали. В этом будущем мечта ООН была услышана не только на Земле, но и за пределами нашей Солнечной системы. Мы могли мирно сосуществовать, использовать технологии и ресурсы, а деньги и власть перестали быть движущей силой. И достигли мы этого именно благодаря развитию технологий.

Заболел? Медицинские технологии продвинулись так далеко, что все, что вам нужно, это продвинутое оборудование и опытный врач, который вылечит вас в кратчайший срок. Нужно поговорить с кем-то на другой планете? Нажмите кнопку и свяжетесь с ним. Не понимаете его языка? «Универсальный переводчик» на лету переведет ваш разговор. Нужно навестить кого-то, кто далек? Варп-двигатель и транспортер доставят вас к нему мгновенно. За последние 50 лет технологии продвинулись и прогрессировали так, как в 60-х и представить не могли. И хотя многие «фантастические мечты» оригинального «Звездного пути» стали реальностью, некоторые из них, похоже, навсегда останутся вне зоны нашей досягаемости.

Подпространственная связь - помимо того, что «подпространства» не существует - наталкивается на проблему, присущую специальной теории относительности: никакой сигнал не может двигаться быстрее света. Если вы хотите отправить какую-либо информацию из одного места в пространстве-времени в другое, вы ограничены расстоянием в пространстве-времени, которое должен преодолеть сигнал, и универсальным ограничением скорости: скорость света. Квантовая запутанность может «обмануть» скорость света, но не может отправить никакую информацию, поскольку запутанные частицы нужно создать в запутанном состоянии и затем разделить на ограниченной скорости. Измерения, которые вы проводите с одной частицей, будут влиять на другую, но информация не будет передаваться; передать сигнал посредством запутанных частиц (насколько нам пока известно) нельзя.

Варп-двигатель тоже далек от нашего мира. Благодаря некоторым достижениям в области ОТО, мы обнаружили решение пространства-времени, которое позволяет путешествия быстрее света из одного места в другое за счет создания буквального «варп-поля» в пузыре. Остаются серьезные препятствия, которые нужно преодолеть прежде, чем это станет реальностью, как то:

• научиться включать и выключать эту конфигурацию пространства-времени;
• научиться размещать в ней сложную материю, не уничтожая ее;
• обеспечить все это энергией, которая не потребует источника больше массы-энергии, заключенной в Солнце, например.

Люди работают над этим, но решение в общей теории относительности и реальная технология - совершенно разные вещи.

Самое удивительное то, что транспортер из «Звездного пути» кажется единственным изобретением, которое мы никогда не сможем для себя открыть, к большому огорчению будущих грабителей банков и звездных рейнджеров. Да, если у вас есть квантовая частица по одну сторону тонкого барьера, есть небольшой, но ненулевой шанс, что она проскочит на другую сторону, даже если ей не хватит на это энергии. Но для небольшого собрания атомов шанс «туннелирования» бесконечно мал.

Ну и хорошо. Транспортер работает не совсем так - он не перемещает ваши атомы, а телепортирует вашу информацию из одного места в другое, пересобирая вас в пункте назначения. В оригинальном «Звездном пути», диапазон был конечным и ограничивался несколькими десятками тысяч километров. В недавнем «Звездный путь: В темноту» была телепортация с Земли аж в родной мир клингонов. Хотя квантовая телепортация это вполне реальное явление, оно сильно отличается от того, что было в «Звездном пути», особенно с учетом того, что передача информации привязана к скорости света, а клингонский мир в 90 световых годах от Земли.

Выходит, вы можете передать произвольное количество информации от одного места к другому через процесс квантовой телепортации. Название не совсем корректное, поскольку это телепортация не реальных квантовых частиц, а информации о состоянии квантовых частиц. Создайте достаточно пар запутанных частиц в двух местах и сможете телепортировать эту информацию из одного места в другое: вы сможете перемещать состояние и информацию одного объекта из точки А в точку B, не двигая сам объект.

Это открытие было сделано в 1993 году группой Чарльза Беннета, Жиля Брассарда, Клода Крепо, Ричарджа Джозса, Эшера Переса и Уильяма Вуттерса. Возможно, сочетание этой техники с развивающимися технологиями квантовых вычислений позволит отсканировать всю информацию, которая закодирована в живом существе, и телепортировать ее из одного место в другое. И не понадобится уничтожать оригинал, поскольку в процессе телепортации вы будете полностью клонированы.

А вот восстановить вещество в конечном состоянии будет нелегко. Знать состояние информации о человеке это одно - включая все составляющие его частицы - но восстановить этого человека совсем другое дело. Несмотря на российскую программу Национальная технологическая инициатива, цель которой состоит и в телепортации человека к 2035 году, непонятно, как это будет реализовано, учитывая, что мы не до конца понимаем научную сторону вопроса. Чтобы сделать подобное, придется не только собрать все частицы в той же конфигурации, но и с тем же положением и импульсом, которые были у них до телепортации. Подумайте, чем отличается живой человек от трупа: их частицы не особо отличаются, отличаются лишь положение и движение этих частиц. Физика не позволит вам точно знать расположение двух частиц информации одновременно и уж точно не позволит их воспроизвести.

Видите ли, существует некоторая неопределенность между импульсом и положением каждой частицы. Если вы знаете один из этих параметров с высокой точностью, другой будет совершенно неопределенным, поэтому произведение двух всегда будет конечным и ненулевым. Создателям «Звездного пути» пришлось включить некие «компенсаторы Гейзенберга», чтобы решить этот вопрос, а они уже нарушают фундаментальные правила квантовой механики. Когда же их спросили, как работают компенсаторы Гейзенберга, они ответили: «Очень хорошо, спасибо». К сожалению, это один из примеров того, что технологии всегда будут ограничены законами природы, как бы далеко ни продвинулись.

Угадайте, какая технология «Звездного пути» кажется ученым невозможной? Илья Хель

ООН