Przepraszam drodzy przyjaciele. Bazując na wszystkim, co teraz wiemy, nigdy nie można nacisnąć przycisku i przebić „hiperprzestrzeni” lub wypaczenia. Podróżowanie z prędkością większą niż prędkość światła jest prawie na pewno niemożliwe. Według naukowców, jedynym sposobem odwiedzenia innych gwiazd jest głęboki i długi sen. Idea snu kriogenicznego, cryosleep, zawsze była jednym z wyznaczników „twardego” science fiction. Zamiast oszukiwać Einsteina, filmy takie jak Obcy i autorzy tacy jak Alastair Reynolds pokazują ludzi idących spać i budzących się miesiące, lata, a nawet wieki później w innej części wszechświata.
Generalnie pomysł zamrożenia na miesiące lub lata zawsze był przyjmowany z dużym sceptycyzmem. Podobnie jak inne sposoby na spowolnienie funkcji metabolicznych, aby osoba budziła się po tysiącu lat i była tak świeża, jak wtedy, gdy kładł się spać. To bardzo poważne odejście od tego, co wiemy o hibernacji ssaków na Ziemi. Ale po tym, jak redaktor io9, Charlie Jane Anders, rozmawiał z grupą naukowców i pisarzy science fiction, w tym z samym Reynoldsem, był przekonany, że cryosleep jest jedyną nadzieją na podróż międzygwiezdną w jednym życiu.
Marzenie o podróżowaniu szybciej niż światło
Cryoson jest pełen gigantycznych problemów, których nie mamy pojęcia, jak rozwiązać, ale już wiemy, że podróżowanie szybciej niż światło jest całkowicie niemożliwe.
„Z tego, co teraz wiemy, podróżowanie szybciej niż światło jest albo niemożliwe, albo wymaga energii, o której nawet nie będziemy rozmawiać. Utrzymanie mózgu przez długi czas jest po prostu bardzo, bardzo trudne”- mówi Terry Johnson, profesor biologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.
„Nie możemy nawet wymyślić fizycznie spójnej teorii, jak powinna działać podróż szybsza niż światło, nie mówiąc już o jej technicznej implementacji” - mówi Karl Schroeder, autor Lockstep, powieści o futurystycznej cywilizacji, która używa kriosnu do podróżowania. „Podróżowanie szybciej niż światło w naszym wszechświecie, jaki znamy w tej chwili, jest absolutnie fantastyczne i wcale nie jest„ jeszcze nie rozwiniętą technologią”.
Film promocyjny:
Nawet ciekawy pomysł, taki jak silnik Alcubierre, koncepcja silnika FTL, który NASA rozwija od lat, „potrzebuje do działania niemożliwej substancji o ujemnej masie” - mówi Schroeder.
Czekaj … a co z tunelami czasoprzestrzennymi? W końcu są to w rzeczywistości tunele z jednej części czasoprzestrzeni do drugiej, pozwalające nam pokonywać niewyobrażalne odległości.
Ale tunele czasoprzestrzenne też mogą nie być możliwe, według Dave'a Goldberga, fizyka z Drexel University. Prawa wszechświata mogą w ogóle nie zezwalać na istnienie tuneli czasoprzestrzennych, a przynajmniej nie w takiej formie, w jakiej moglibyśmy je wykorzystać.
„Na przykład, aby tunel czasoprzestrzenny był stabilny, do jego otwarcia potrzebna jest egzotyczna materia” - mówi Goldberg. „Ale materia egzotyczna wymaga ujemnej gęstości energii”. Goldberg mówi, że naukowcy nigdy nie widzieli takiej „egzotycznej energii” w prawdziwym świecie, „a jednak nie znają żadnego naturalnego sposobu jej wytwarzania”.
Nawet gdybyśmy mogli pozostawić tunel czasoprzestrzenny otwarty po odkryciu, nie ma teorii, jak go stworzyć. Istotą tuneli czasoprzestrzennych jest stworzenie dziury w czasoprzestrzeni. Istnieją pewne teorie, że w najmniejszych skalach - 1020 mniejszych od jądra atomowego - przestrzeń tworzy naturalne struktury, takie jak tunele czasoprzestrzenne, ale nie mamy jeszcze sposobu, aby to wiedzieć na pewno. Aby się tego dowiedzieć, potrzebujemy działającej teorii grawitacji kwantowej, która też nie istnieje. A nawet jeśli otworzymy mikroskopijny tunel czasoprzestrzenny, nie mamy pojęcia, jak go nadmuchać, aby zmieścił się w statku kosmicznym.
Oczywiście nie możesz udowodnić inaczej - nie możemy więc mieć pewności, że podróżowanie przez tunele czasoprzestrzenne jest niemożliwe. Naukowcy przyznają, że same tunele czasoprzestrzenne mogą być fizycznie możliwe, ale w tej chwili są praktycznie niemożliwe, ponieważ wymagają kolosalnych ilości energii i pomysłowości technicznej. Ponadto, nawet jeśli jakoś ją otworzysz, musisz przejść długą drogę do gwiazdy w miejscu docelowym, aby tam ustawić drugi koniec.
Jeśli więc nie wymyślimy magicznego sposobu podróżowania szybciej niż światło lub nie zbudujemy gigantycznego tunelu czasoprzestrzennego, dotarcie do innych systemów gwiezdnych zajmie bardzo, bardzo dużo czasu. Dotarcie znanymi nam metodami do naszej najbliższej gwiazdy, Proximy Centauri, zajmie od 81 000 lat, w najlepszym przypadku do 1000 lat. Istnieje kilka potencjalnie szybszych metod, ale stanowią one logistyczny koszmar.
Potrzeby niesporczaków
„Nawet jeśli podróżowanie z prędkością szybszą od światła jest możliwe, prawie na pewno będzie to jedyny sposób, aby to zrobić, a ten sposób może nie podlegać ludzkiej technologii” - mówi Schroeder. Ale w międzyczasie możemy naszkicować mnóstwo różnych rozwiązań inżynieryjnych dotyczących zimnego snu.
Schroeder jest optymistą, że wymyślimy, jak spać przez długie okresy czasu wymagane do podróży kosmicznych, ale nie wie dokładnie, jak to będzie wyglądać. „Istnieje wiele ścieżek do długoterminowej hibernacji. Wiemy już, że żywe istoty mogą odzyskać zdrowie i zdrowie po bardzo długim czasie”. Na przykład mikroskopijne niesporczaki mogą spać do 30 lat, a następnie budzić się bez szkody.
„Mamy już kilka modeli hibernacji zwierząt, więc wiemy, że jest to przynajmniej z grubsza możliwe” - mówi Reynolds, inny powieściopisarz, który ciężko pracuje nad koncepcją cryosleep. Jednocześnie jest przekonany, że „trudno będzie je zastosować do ludzi. Ale prace w tym kierunku trwają”.
Reynolds zauważa, że NASA spędza dużo czasu na badaniu możliwości zastosowania hibernacji lub letargu. Ale w tej chwili wszystkie badania koncentrują się bardziej na wymuszonym śnie niż na kriosnale w stylu Ripley. Na brak ryb i raka - ryby, więc wszystkie badania w tej dziedzinie pójdą do kriosnącej skarbonki.
„Myślę, że stan hibernacji mógłby być możliwy, ale pozostaje pytanie, czy byłby to możliwe w warunkach hipotermii, czy nie” - mówi Marina Blanco, naukowiec z Duke University, która bada hibernację lemurów. „Jeśli już, niektóre lemury hibernują nawet podczas upałów”.
Badacze kosmosu mogą być jak emerytowani piłkarze
„Obecnie pracujemy nad tym, jak ochłodzić ludzi na jeden do trzech dni” - mówi Kelly Drew, profesor z Instytutu Biologii Arktyki na Uniwersytecie Alaski w Fairbanks, która bada mechanizmy umożliwiające hibernację wiewiórek arktycznych. „Jeśli wymyślimy, jak to zrobić, następnym krokiem będzie ochłodzenie ludzi na kilka dni, może miesiąc. Ale przez setki lub tysiące lat - wciąż musimy nad tym pracować”.
Jaka jest trudność według Drew? Dowiedz się, jak zamrozić i rozmrozić ludzkie ciało bez powodowania ogromnych szkód. „Nawet wiewiórka naziemna, która marznie prawie do zera, nie pozostaje taka dłużej niż trzy tygodnie” - mówi. „Tkanka ssaków nie może zamarznąć bez pęknięcia komórek”. Zasadniczo, gdy komórki ssaków zamarzają, w komórkach tworzą się kryształki lodu, powodując uszkodzenie błon komórkowych”.
A nawet jeśli uda Ci się przezwyciężyć skutki zamrażania i rozmrażania bez uszkodzenia komórek - a to jest bardzo duże „jeśli” - to są inne problemy.
„Jeśli zamrozisz człowieka na 100 000 lat, dozna on poważnych szkód” - mówi Johnson. „Procesy chemiczne są powolne w niskich temperaturach, ale nie ustają całkowicie, a po odpowiednim czasie sieją spustoszenie. Entropia w marszu”. Marsz ten odbywa się powoli, krok po kroku, w niskich temperaturach. Ale za 100 000 lat ten marsz zajdzie daleko.
Jednym z najbardziej prawdopodobnych skutków długotrwałego zamrażania kriogenicznego będzie uszkodzenie mózgu, powiedział Johnson. „Najprawdopodobniej musimy zaplanować rozległą operację, aby zrehabilitować uszkodzony mózg kolonistów”. W przeciwnym razie kosmiczni koloniści będą mieli problemy podobne do problemów emerytowanych piłkarzy, a cała planeta może być pełna ludzi z jakąś „krioniczną encefalopatią”.
Inną opcją jest wzmocnienie ludzkiej świadomości za pomocą sztucznej świadomości lub cybernetyki, albo poszukanie innego sposobu tworzenia „sieci neuronowych, które przetrwają nasze własne” - mówi Johnson.
Schroeder oferuje kilka różnych sposobów radzenia sobie z uszkodzeniami komórek i mózgu. Moglibyśmy genetycznie zmienić kosmicznych podróżników - na przykład dać ludziom ściany komórkowe podobne do tych, które znajdują się w roślinach. Możliwe byłoby również wprowadzenie cukru do komórek jako „środka przeciw zamarzaniu”, środka przeciw zamarzaniu. Albo moglibyśmy całkowicie wymienić komórki, używając nanotechnologii lub sztucznych organów. Możesz pobrać świadomość ludzi i przechowywać ją w formie cyfrowej, a następnie wyładować ją do nowych ciał po przybyciu.
Podsumowując, usypianie ludzi przez wieki będzie wymagało wielu problemów, a tego jeszcze nie wiemy. Ale jest to przynajmniej możliwe z punktu widzenia fizyki.