A tecnologia mais impossível de Star Trek

Um tiro de ação de um tripulante pego no meio do transporte. Crédito da imagem: CBS Photo Archive/Getty Images.

E isso não significa que devemos desistir, mas significa que temos muito trabalho a fazer!


'Star Trek' diz que nem tudo aconteceu, nem tudo foi descoberto, que o amanhã pode ser tão desafiador e aventureiro quanto em qualquer momento que o homem já viveu. – Gene Roddenberry



Cinquenta anos atrás, uma nova visão do futuro da humanidade agraciou pela primeira vez a consciência do mundo: a visão de Jornada nas Estrelas . A ideia do criador Gene Roddenberry , foi contrário ao ethos dominante de seu tempo de um mundo cheio de poluição e destruição de humanos, invadido por comportamento egoísta e antiético, guerra, conflito e conflito. O futuro que as pessoas temiam era de inverno nuclear, ar e água inseguros, tratamento antiético um do outro e de tecnologia que nos separava cada vez mais de nossa humanidade. E contra esse pano de fundo cultural nasceu a série de Jornada nas Estrelas .



Em vez de um futuro distópico onde a humanidade trouxe sua própria destruição, este era um futuro onde a tecnologia existia para promover os objetivos e ideais pacíficos comuns a todos os humanos. Este foi um futuro onde as fronteiras dos estados, nações e culturas foram transcendidas. Este era um futuro em que o sonho das Nações Unidas se estendeu não apenas a toda a Terra, mas a uma infinidade de planetas além do nosso Sistema Solar: uma Federação Unida de Planetas. Onde convivemos pacificamente, compartilhamos tecnologia e recursos e onde o acúmulo de riqueza ou poder não era mais uma força motriz na vida de ninguém. E a maneira como conseguimos isso - no Jornada nas Estrelas Universe — foi através de desenvolvimentos que beneficiaram a todos nós.

Karl Urban como Bones McCoy em Star Trek: Into Darkness. Crédito da imagem: Paramount Pictures.



Adoecer? A tecnologia médica avançou tanto que tudo o que você precisa é de equipamentos de última geração e um médico experiente, e você será curado em pouco tempo. Precisa se comunicar com alguém em outro mundo? A comunicação subespacial os coloca ao seu alcance, com apenas o toque de um botão na sua camisa. Não consegue entender a língua deles? Um tradutor universal torna isso completamente irrelevante, com a tradução instantânea de idiomas ocorrendo instantaneamente. Precisa viajar para algum lugar distante? Warp drive e um transportador o levarão até lá em pouco tempo. Nos últimos 50 anos, a tecnologia evoluiu e progrediu em um ritmo que seria inimaginável até mesmo para um tecnófilo experiente da década de 1960. Enquanto muitos desses sonhos fantásticos do original Jornada nas Estrelas já se tornaram realidade, algumas dessas tecnologias parecem estar para sempre fora do nosso alcance.

Comunicação subespacial – além do fato de que o subespaço não existe – esbarra no problema inerente à relatividade especial: nenhum sinal pode se mover mais rápido que a luz. Se você deseja enviar qualquer informação de um local no espaço-tempo para outro, está limitado pela distância no espaço-tempo que o sinal deve percorrer e pelo limite de velocidade universal: a velocidade da luz. O emaranhamento quântico pode enganar essa velocidade da luz, mas não pode enviar nenhuma informação, porque as partículas emaranhadas precisavam ser criadas em um estado emaranhado e depois separadas limitadas pela velocidade da luz. Medidas você faz para uma partícula afetará o resultado da outra, mas isso não transmite nenhuma informação; enviar um sinal não é algo que você possa fazer (pelo menos, com nosso entendimento atual) por meio de partículas emaranhadas.

Uma ilustração da comunicação subespacial. Crédito da imagem: Do Manual Técnico Star Trek Deep Space Nine.



Warp drive também é um pouco exagerado. Graças a alguns avanços recentes na relatividade geral , descobrimos uma solução de espaço-tempo que admite viagens mais rápidas que a luz de um local para outro pela criação de um campo de dobra literal dentro de uma bolha. Existem enormes obstáculos que precisam ser superados antes que isso se torne uma realidade, no entanto, incluindo:

  • a capacidade de criar e, em seguida, uma -criar esta configuração do espaço-tempo,
  • a capacidade de colocar matéria complexa dentro dele sem destruí-lo,
  • e a capacidade de realizar tudo isso sem exigir uma fonte de energia maior do que, digamos, todo o conteúdo de massa-energia do Sol.

As pessoas estão trabalhando nisso, é claro, mas criar uma solução ad hoc na relatividade geral é uma história muito diferente de ter essa tecnologia viável.

A solução de Alcubierre para a Relatividade Geral, permitindo movimento semelhante ao warp drive. Crédito da imagem: usuário do Wikimedia Commons AllenMcC.



Mas o mais chocante é que o transportador de Jornada nas Estrelas parece ser uma invenção que está para sempre fora do nosso alcance, para grande desgosto dos viajantes do mundo, pretensos ladrões de banco e Lotharios proibidos em todos os lugares. Claro, se você tem uma partícula quântica de um lado de uma barreira fina, há uma chance finita, mas não nula, de que ela acabe do outro lado, mesmo que não tenha energia suficiente para chegar lá. Mas, mesmo para uma pequena coleção de átomos, a probabilidade de tunelamento nesse sentido é tão exponencialmente pequena que você poderia fazer com que todos os humanos que já viveram esperassem toda a era do Universo e nunca tivessem um único movimento de um mícron.

Três membros da tripulação de Star Trek descendo da nave. Crédito da imagem: CBS Photo Archive/Getty Images.



Mas tudo bem. A maneira como o transportador supostamente funciona não é mover seus átomos reais, mas teletransportar suas informações de um local para outro e reconstruí-lo em seu destino. No original Jornada nas Estrelas , o alcance foi entendido como finito e limitado a algumas dezenas de milhares de quilômetros. Nos últimos Star Trek - Além da Escuridão , há um teletransporte da Terra até o mundo natal Klingon! Enquanto o teletransporte quântico é um fenômeno real, como escreve Chad Orzel , é muito diferente de como é concebido em Jornada nas Estrelas , especialmente considerando que a transferência de informações é limitada pela velocidade da luz, e o planeta natal Klingon está a cerca de 90 anos-luz da Terra!

O transporte de John Harrison em Star Trek Into Darkness. Crédito de imagem: KANE2026 de scifiempire.net, retirado do trailer do filme disponível gratuitamente.

O que você pode fazer é transferir uma quantidade arbitrária de informações de um local para outro através do processo de teletransporte quântico. O nome é um pouco impróprio, já que não se trata do teletransporte de partículas quânticas reais, mas da informação sobre o estados de partículas quânticas. Faça pares suficientes de partículas emaranhadas entre dois locais diferentes e você poderá teletransportar essa informação de um local para outro: você pode mover o estado e a informação de um objeto do ponto A para o ponto B sem precisar mover o próprio objeto. Esta descoberta foi feita em 1993 pela equipe de Charles H. Bennett, Gilles Brassard, Claude Crépeau, Richard Jozsa, Asher Peres e William K. Wootters em seu artigo, Teletransportando um estado quântico desconhecido através de canais duplos clássicos e Einstein-Podolsky-Rosen . É possível que a combinação dessa técnica com a tecnologia emergente da computação quântica possa permitir que toda a informação que codifica um ser humano vivo seja digitalizada e teletransportada de um local para outro. Ou, se você não viu nenhuma necessidade de destruir tu , a cópia original, talvez você possa ser clonado inteiramente por meio desse processo!

Tom e Will Riker, clonados da mesma cópia transportada, ao se conhecerem no episódio Second Chances. Crédito da imagem: Star Trek: The Next Generation, via usuário da Memory Alpha, ThomasHL.

O desafio, no entanto, é reconstruir essa matéria no estado final. Saber qual é o estado de informação de um ser humano – incluindo todas as suas partículas componentes – é uma questão, mas reconstruir esse ser humano é outra coisa completamente diferente. Apesar de um programa de US$ 14 trilhões lançado pela Rússia – a Iniciativa Tecnológica Nacional – com o objetivo de teletransportar um ser humano até 2035, não está claro se essa parte da tecnologia é viável, dada nossa compreensão atual da física. Até mesmo sonhar em fazer isso exigiria não apenas colocar todas as partículas que o compõem de volta na mesma configuração, mas com a mesma posições e momentos que eles tinham antes de você ser teletransportado. Pense na diferença entre um humano vivo e um cadáver de um humano: não há partículas que sejam necessariamente diferentes, é simplesmente a maneira como essas partículas estão posicionadas e se movendo nessa configuração. Mas a física nem mesmo permite que você conheça essas duas informações ao mesmo tempo, muito menos as reproduz.

Uma ilustração entre a incerteza inerente entre posição e momento no nível quântico. Crédito da imagem: E. Siegel, baseado no trabalho do usuário do Wikimedia Commons, Maschen.

Você vê, há um incerteza inerente entre momento e posição para cada partícula, exigindo que, se você conhece um desses traços com um certo grau de precisão, o outro se torna inerentemente incerto, de modo que o produto dos dois é sempre finito e diferente de zero. Lawrence Krauss, em seu livro A física de Star Trek , identifica corretamente que seria necessário algum tipo de hipotético Compensador de Heisenberg para dar conta disso, o que parece violar as regras fundamentais da mecânica quântica. Quando o Jornada nas Estrelas criadores tiveram a ideia dos Compensadores de Heisenberg, eles foram questionados sobre como eles funcionavam. A resposta deles? Funcionam muito bem, obrigado. Infelizmente, este é um caso em que não importa o quanto a tecnologia avance, ela sempre estará sujeita às leis da natureza.


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