Съжалявам скъпи приятели. Въз основа на всичко, което знаем сега, никога не можете да натиснете бутон и да пробиете „хиперпространство“или деформация. Пътуването по-бързо от скоростта на светлината е почти сигурно невъзможно. Според учените, единственият начин да посетите други звезди е чрез дълбок и дълъг сън. Идеята за криогенен сън, криоспи, винаги е била един от маркерите на „твърдата“научна фантастика. Вместо да измамят Айнщайн, филми като Извънземно и автори като Аластър Рейнолдс показват хората да си лягат и да се събуждат месеци, години или дори векове по-късно в друга част на Вселената.
Като цяло идеята да бъдем замразени месеци или години винаги е посрещана със значителен скептицизъм. Подобно на други начини за забавяне на метаболитните функции, така че човек да се събуди след хиляда години и да е толкова свеж, колкото когато си легна. Това е много сериозно отклонение от това, което знаем за хибернацията на бозайниците на Земята. Но след като редакторът на io9 Чарли Джейн Андерс разговаря с куп учени и писатели на научна фантастика, включително и самият Рейнолдс, той се убеди, че криоспитът е единствената надежда, която имаме за междузвездното пътуване за един живот.
Мечтата да пътувам по-бързо от светлината
Криосонът е изпълнен с гигантски проблеми, които нямаме идея как да разрешим, но вече знаем, че да пътуваме по-бързо от светлината е напълно невъзможно.
„Въз основа на това, което сега знаем, пътуването по-бързо от светлината е или невъзможно, или изисква енергия, която дори няма да обсъждаме. Поддържането на мозъка за дълъг период от време е просто много, много трудно “, казва Тери Джонсън, професор по биология в Калифорнийския университет в Бъркли.
„Не можем дори да измислим една физически последователна теория за това как трябва да работи пътуването по-бързо от лек, да не говорим за техническото му изпълнение“, казва Карл Шрьодер, автор на „Локстеп“, роман за футуристична цивилизация, който използва криоспан за пътуване. „Пътуването по-бързо от светлината във Вселената ни, както го познаваме в момента, е абсолютно фантастично и изобщо не е„ все още развита технология “.
Промоционално видео:
Дори любопитна идея като двигателя на Alcubierre, концепцията за свръхлюминен двигател, която НАСА разработва от много години, „се нуждае от невъзможно вещество с отрицателна маса, за да работи,“казва Шрьодер.
Чакайте … какво ще кажете за червейни дупки? В края на краищата това всъщност са тунели от една част на пространство-време в друга, което ни позволява да преодолеем немислимите разстояния.
Но дупки на червеите също не са възможни, според Дейв Голдбърг, физик от университета Дрексел. Законите на Вселената може да не позволяват на червееви дупки изобщо да съществуват, поне не във формата, в която бихме могли да ги използваме.
"Например, за да бъде червейната дупка стабилна, тя се нуждае от екзотична материя, за да я държи отворена", казва Голдбърг. "Но екзотичната материя изисква отрицателна плътност на енергията." Учените никога не са виждали „екзотична енергия“като тази в реалния свят, казва Голдбърг, „и въпреки това те не знаят никакъв естествен начин да я произведат“.
И дори да успеем да задържим червейната дупка отворена след откриването, няма теория как да създадем такава, за да започнем. Самата същност на дупките е да се създаде дупка в пространството-времето. Има определени теории, че на най-малките везни - 1020 по-малки от атомно ядро - пространството създава естествени структури като червейни дупки, но все още нямаме начин да знаем със сигурност. За да разберем, се нуждаем от работеща теория за квантовата гравитация, която също не съществува. И дори да отворим микроскопичен червей, нямаме идея как да го надуем, за да пасне на космически кораб.
Разбира се, не можете да докажете друго - така че не можем да знаем със сигурност, че пътуването през дупки на червей е невъзможно. Учените признават, че самите червейни дупки може да са физически възможни, но в момента те са практически невъзможни, тъй като изискват колосални количества енергия и техническа изобретателност. Освен това, дори и да го отворите по някакъв начин, трябва да извървите дълъг път до звездата до местоназначението, за да настроите втория край там.
Така че, ако не измислим магически начин да пътуваме по-бързо от светлината или да изградим гигантска червей, ще отнеме много, много дълго време, за да стигнем до други звездни системи. Ще са необходими 81 000 години, за да достигнем до най-близката ни звезда Проксима Центавър, използвайки познатите от нас методи, в най-добрия случай до 1000 години. Има няколко потенциално по-бързи метода, но те представляват логистичен кошмар.
Нуждите на тардиградите
„Дори ако е възможно пътуване по-бързо от лек, почти сигурно ще има единственият начин да го направите и този начин може да не бъде подчинен на човешките технологии“, казва Шрьодер. Но междувременно можем да скицираме един тон различни инженерни решения за студен сън.
Шрьодер е оптимист, че ще измислим как да спим за дългите периоди от време, необходими за космически пътувания, но той не знае точно как ще изглежда. „Има много пътища към дългосрочна хибернация. Вече знаем, че живите същества могат да се възстановят безопасно и стабилно след много дълги периоди от време. “Например микроскопичните тардигради могат да спят до 30 години и след това да се събудят без никаква вреда.
„Вече имаме няколко модела на зимен сън при животни, така че знаем, че това е поне грубо възможно“, казва Рейнолдс, друг романист, който работи усилено върху концепцията за криосън. В същото време той е убеден, че „ще бъде трудно да се прилагат към хората. Но работата е в тази посока”.
Рейнолдс отбелязва, че НАСА отделя много време за проучване на възможността за използване на хибернация или изпор. Но в момента всички изследвания са се фокусирали повече върху принудителния сън, отколкото криосън в стил Рипли. За безобидност и рак - риба, така че всички изследвания в тази област ще отидат в прасенцето криосън.
„Мисля, че състояние на хибернация може да е възможно, но остава въпросът дали би било възможно при хипотермични условия или не“, казва Марина Бланко, учен от университета Дюк, която изучава хибернацията в лемури. "Ако не друго, някои лемури зимуват дори при горещо време."
Космическите изследователи могат да бъдат като пенсионирани футболисти
„В момента работим върху това как да охлаждаме хората за един до три дни“, казва Кели Дрю, професор в Института по арктическа биология в Университета на Аляска в Fairbanks, който изучава механизмите, които позволяват на арктическите наземни катерици да зимуват. „Ако разберем как да направите това, следващата стъпка е да охладите хората за няколко дни, може би един месец. Но от стотици или хиляди години - все още трябва да работим върху това."
Каква е трудността според Дрю? Измислете как да замразите и размразите човешко тяло, без да причинявате големи щети. „Дори земна катерица, която замръзва до почти замръзване, не остава така повече от три седмици“, казва тя. "Млекопитаещата тъкан не може да замръзне без разкъсване на клетките." По принцип, когато клетките на бозайниците замръзнат, в клетките се образуват ледени кристали, причинявайки увреждане на клетъчните мембрани."
И дори ако успеете да преодолеете ефектите от замръзване и размразяване без клетъчно увреждане - и това е много голямо „ако“- има и други проблеми.
„Ако замразите човек за 100 000 години, той ще претърпи сериозни щети“, казва Джонсън. „Химичните процеси са бавни при ниски температури, но те не спират изцяло и след достатъчно време ще се разруши. Ентропия на похода. Този поход се извършва бавно, стъпка по стъпка, при ниски температури. Но след 100 000 години този поход ще стигне далеч.
Един от най-вероятните резултати от дългосрочното криогенно замразяване ще бъде мозъчното увреждане, каза Джонсън. "Най-вероятно трябва да планираме обширна операция за реабилитация на увредения мозък на колонистите." В противен случай космическите колонисти ще имат проблеми, подобни на тези на пенсионираните футболисти и цялата планета би могла да бъде пълна с хора с някаква „крионична енцефалопатия“.
Друг вариант е да направим човешкото съзнание по-силно, чрез изкуствено съзнание или кибернетично, или да потърсим друг начин за създаване на „невронни мрежи, които надхвърлят нашето собствено“, казва Джонсън.
Schroeder предлага няколко различни начина за справяне с уврежданията на клетките и мозъка. Бихме могли да променим генетично пътниците в космоса - например да дадем на хората клетъчни стени като тези, намиращи се в растенията. Също така би било възможно въвеждането на захар в клетките като „антифриз“, антифриз. Или бихме могли да заменим изцяло клетките, използвайки нанотехнологии или изкуствени органи. И можете да изтеглите съзнанието на хората и да го съхраните в цифров вид, а след това при пристигането си да го разтоварите в нови тела.
Общо взето, спирането на хората от векове ще отнеме много проблеми и как още не знаем. Но това е възможно поне от гледна точка на физиката.