Телепортацията – само мечта ли е още?

Една от най-бляскавите и разпалващи въображението технологии, измислени от научната фантастика, е моменталното транспортиране на един обект от едно място на друго, известно като телепортация.

Сред многобройните фантастични произведения, в които телепортацията играе важна роля, е достатъчно да споменем сериала „Седморката на Блейк” или култовия космически епос „Стар Трек”.

Технологията за телепортация е плод не само на развинтеното въображение на писатели и сценаристи, а и на нуждата от опростяване на сюжета. Например в случай, че снимаш космическа сага и в определен момент от историята твоите герои имат изключително важна и спешна задача на повърхността на някоя планета. Очевидно е много по-просто и бързо те моментално да се прехвърлят на желаното място, вместо да се качват в спускам апарат, който да измине целия път от кораба майка до планетата. При това допълнителен бонус от използването на телепортацията е намаленият бюджет за визуални ефекти. 


Със сигурност обаче телепортацията е мечта, чието осъществяване би осигурило безгранични възможности на човечеството. Това съждение, разбира се, е в сила, ако изключим потенциалните сериозни възражения от страна на авиационната индустрия, автобусните, железопътните и таксиметровите компании. 

В крайна сметка кой би възразил на възможността да изпие сутрешното си кафе на остров Санторини, след това да покара малко ски в Алпите, по-късно да обядва в Банкок, а вечерта да отседне в луксозен хотел в Рио де Жанейро? Кой би възразил и на идеята да се излежава на пуст морски плаж 5 минути преди сутрешната работна среща в офиса? 

Всичко това ще става без чакане и без няколкочасово пътуване в самолет, влакове и автобуси. Добрата новина е, че тази вдъхновяваща фантастична идея има своя еквивалент в реалната физика. Тази реална „квантова телепортация” обаче се различава съществено от това, което виждаме във фантастичните филми. Преди всичко „истинската” версия на телепортацията не представлява моментално магическо преместване на един обект от една в друга точка. Причината за това е, че се пренася не самият атом, елементарна частица или фотон, а информацията за неговите квантови свойства. Квантовата телепортация е възможна благодарение на странния феномен, наречен entanglement (“сплитане, сдвояване”). 

Това явление, чиито корени са все още неясни за науката, е чудесен пример за странностите на квантовата механика. То е толкова необяснимо за нормалния човешки начин на мислене, че самият Айнщайн го нарича „призрачно действие на разстояние”. Квантовото сдвояване е способността на две отделни частици да споделят квантовите си състояния независимо от разстоянието, което ги разделя. Ето как популярният теоретичен физик и професор от City University in New York Мичио Каку описва явлението: "Когато два електрона бъдат поставени един до друг, те започват да вибрират в унисон... Между тях се оформя невидима пъпна връв, която ги свързва. Може да ги разделите дори на разстояние колкото галактика, ако искате. Когато карате единия да вибрира, по някакъв начин другият електрон в другия край на галактиката „знае” какво става с неговия партньор и прави същото”. Квантовата телепортация престана да е чиста теория през 1997 г., когато учени от Университета на Инсбрук (Австрия) за първи път телепортираха атоми, използвайки квантовото сдвояване. Днес изследователи от цял свят рутинно телепортират светлинни лъчи, елементарни частици и дори цели атоми на все по-големи разстояния. Най-голямата дистанция, през която е извършена квантова телепортация до момента, е 16 км. В своята основа техниката, използвана от учените, може да бъде оприличена с действието на своеобразна 3D факс машина. 

Първата стъпка е да бъдат измерени всички квантови свойства на изпращания обект. След това оригиналният обект се унищожава, а информацията за него минава по стандартен комуникационен канал (например радиовълни или светлина по оптичен кабел). Накрая факсът от другата страна създава съвършено копие на оригинала. Тази схема подсказва възможните ограничения и начина, по който квантовата телепортация се различава от нейния магически филмов вариант. Преди всичко телепортацията изисква в крайната точка предварително да бъдат изпратени частици, с които да бъде пресъздаден оригиналът. Това означава, че за да се телепортираме на място, на което не сме били, ще е необходимо преди това да стигнем дотам по по-традиционен начин и да изградим телепорт-приемник. 

Другото очевидно ограничение е, че за разлика от фантастичната телепортация, тази от реалния свят не позволява прехвърляне на информация или материални обекти със скорост над светлинната. Иначе казано, ако искаме да се телепортираме до най-близката звезда Проксима Кентавър, ще се наложи да пътуваме 4,2 години със скоростта на светлината, преди да се материализираме в крайната точка на нашето пътуване. Засега квантовата телепортация е приложима само на атомно ниво, но според професор Каку е напълно възможно в близките десетилетия учените да успеят да телепортират сложни молекули като ДНК и дори вирус. Добрата новина е, че изпращането на по-сложно устроени живи същества, например хора, е теоретично възможно. В своята книга „Физика на невъзможното” Мичио Каку прилага принципа, че ако една фантастична технология не нарушава никакви физични закони, тя не само е осъществима, а и със сигурност някога ще бъде създадена. Телепортацията на хора напълно отговаря на това изискване и представлява чисто и просто изключително труден инженерен проблем. Основната трудност се състои в това, че за целта ще е необходимо като начало измерване на всички квантови свойства на всяка елементарна частица и всеки атом от човешкото тяло. По този начин телепортът ще може да реконструира транспортирания човек абсолютно точно и до най-малката подробност, включително неговите мисли и спомени. При това обаче трябва да имаме предвид, че броят на атомите в човешкото тяло се изписва като число с тридесет нули. Т.е. телепортацията на живи същества изисква невъобразима изчислителна мощ и канал за предаване на информация с огромен капацитет, които са далеч отвъд възможностите на съвременните технологии. 

Изследователите правят важната уговорка, че когато (и ако) телепортацията на хора стане възможна, тя ще носи големи фундаментални рискове. Преди всичко при процеса на телепортиране оригиналният обект се унищожава, за да бъде реконструиран в крайната точка на пътуването. Това всъщност означава, че човекът, който първоначално влиза в телепорта, просто умира, т.е. той е „пътник” във всеки смисъл на думата. Това поражда цяла поредица от притеснителни въпроси. Например кой всъщност е човекът, който се материализира в другия край, и какво става с душата му, ако приемем, че има такава? 

Други потенциално катастрофални начини, по които телепортирането на хора може ужасно да се обърка, са подсказани от научната фантастика. Достатъчно е да споменем например злощастния учен от филма „Мухата”, чието ДНК се смесва с това на муха в процеса на телепортиране – с много трагични и зрелищни последици. В една серия от „Стар Трек” в резултат на грешка при телепортирането един от членовете на екипажа се раздвоява, т.е. съществува едновременно в копие и оригинал, с всички произтичащи от това последици. Всичко това означава, че телепортацията на хора вероятно някога ще стане реалност, но определено не трябва да очакваме това със затаен дъх. Реализирането на тази филмова магия едва ли ще се случи в обозримото бъдеще. Според мнозинството изследователи е твърде смело да се надяваме, че телепортацията на хора ще стане възможна през настоящото, а вероятно и през следващото столетие. Според вечния оптимист професор Каку обаче телепортацията с транспортни цели ще стане възможна в рамките на следващите няколко десетилетия или най-много столетие. Това предсказание може да бъде разгледано в светлината на „първия закон на Артър Кларк”. Тази мисъл на прочутия писател и футуролог започва така: „Когато един изявен, но възрастен учен заяви, че нещо е възможно, той почти сигурно е прав”.


  (0)   Коментар