Por qué el impulso de improbabilidad que inspiró los planes de Marte de Elon Musk no pudo funcionar

Imagina un mundo en el que tus historias favoritas de ciencia ficción sean una realidad: una taza de té humeante se materializa ante tus ojos mientras recorres el espacio con un improbable disco con una pistola portapiezas metida cómodamente en tu cinturón. Suena genial, ¿verdad? Desafortunadamente, y lamento estropear la fantasía, es mejor no entusiasmarse demasiado con un universo posterior a la escasez o con un viaje a hiperspeed. Muchos de los dispositivos que nos hemos acostumbrado a ver en pantalla violan las leyes físicas de este universo, lo que significa que, a menos que tenga acceso a otro universo (póngase en contacto, si es así), tendrá que conformarse con algo newtoniano.

En un esfuerzo por superar nuestra decepción con la realidad, hablamos con Marc Millis, un ex ingeniero aeroespacial en el Centro de Investigación Glenn de la NASA y fundador de la Fundación Tau Zero, y el Dr. Adam Bruckner, profesor de Aeronáutica y Astronáutica en la Universidad. de Washington, alrededor de tres de los artilugios más icónicos de la ciencia ficción. Explicaron precisamente por qué estas herramientas deben permanecer en el cuadro ficticio. Es un fastidio total pero también muy informativo, y eso es algo.

El impulso de improbabilidad infinita

En La guía del autostopista a la galaxia, la nave espacial Corazón de oro - que prestará su nombre a la nave SpaceX Mars Mission - utiliza un "Improbability Drive" para evitar viajar a través del hiperespacio al "usar la probabilidad" para llegar a ubicaciones al azar en todo el universo. Esto significa que si habilita la unidad, lo llevará a un lugar completamente inesperado cada vez. Nunca sabes dónde terminarás. Es una buena aventura, pero no es exactamente práctica.

Por extraño que parezca, hay un núcleo de fundamento científico para este tipo de dispositivo. Tenga paciencia conmigo, porque es un poco difícil de comprender: según los libros, el impulso se inspiró en el hecho de que, aunque se supone que las partículas aparecen cerca del núcleo de un átomo, existe una posibilidad infinitamente pequeña de que estas partículas se encuentren a veces Lejos de su punto de origen. Los científicos que construyeron el Corazón de oro luego teorizó que el mismo concepto podría aplicarse al viaje espacial, permitiendo que un cuerpo viaje entre ubicaciones sin pasar por el espacio intermedio. Así nació el impulso de la improbabilidad.

“La física cuántica en realidad muestra que una partícula podría no estar exactamente donde uno esperaría que estuviera. En las escalas minúsculas que describe la física cuántica, hay algo llamado "función de distribución de probabilidad" para la ubicación de una partícula. Muestra dónde es más probable que esté la partícula pero esa región se extiende hacia distancias más largas, aunque con una probabilidad decreciente ”, explicó Millis.

Bruckner confirma que usar la probabilidad para llegar a cualquier lugar deliberadamente sería inútil porque "con probabilidades, no hay determinismo". Pero incluso si querido para construir una nave espacial que usara la probabilidad como parte de su sistema operativo, no tendrías mucha suerte.

“Toda tu nave espacial, que es macroscópica, debería comportarse como una partícula cuántica. "Cada átomo en esta nave espacial se vería obligado a comportarse como cualquier otro átomo", explicó. "Las cosas macroscópicas no pueden comportarse como un átomo o un electrón".

¿En cuanto a la posibilidad de que los humanos de alguna manera puedan encontrar una manera de controlar la probabilidad? Aún no estamos listos para ese nivel de poder, así que ni siquiera lo pienses.

“Si pudiéramos encontrar una manera de estar en cualquier lugar en cualquier multiverso, ¿qué nos diferenciaría del concepto de un Dios? Estaríamos en todas partes y lo sabríamos todo ", advierte el Dr. Bruckner.

La pistola del portal

La pistola del portal de Rick Sanchez, que utiliza para hacer agujeros en el tejido del espacio-tiempo, permitiéndose a él y a Morty ingresar a diferentes universos, viola las leyes de la física dentro de este universo, pero eso es solo la mitad del problema. El resto del problema es que no hay manera de saber si otros universos estarían sujetos a las mismas leyes físicas que las nuestras.

"No hay manera de probar que todos los universos obedecen a las mismas leyes físicas o usan la mecánica cuántica", dijo el Dr. Bruckner. "Nada dice que otro universo surgió de un Big Bang".

De acuerdo con la teoría del multiverso, algunos universos fuera del nuestro podrían ser exactamente iguales, mientras que otros podrían ser ligeramente diferentes. Tal vez la historia tomó un camino diferente; tal vez tu y yo nunca nacimos Esta idea refleja ciertamente cómo se tratan los universos alternos en Rick y Morty - solo vea el episodio "Close Rick-Counters of the Rick Kind". Sin embargo, eso es prácticamente lo único que tiene el arma del portal que coincide con las teorías científicas conocidas.

"Lo más cercano que conozco en física a los" portales "son los agujeros de gusano", dice Millis. Los científicos especulan que los agujeros de gusano son conexiones entre regiones del espacio ampliamente separadas, pero el concepto sigue siendo hipotético; No se han observado en el espacio todavía. Si agujeros de gusano hacer proporcionar un atajo entre ubicaciones en el universo, entonces es razonable especular que un súper genio como Rick encontraría una manera de aprovechar este poder para transportarlo a otros mundos. Sin embargo, Rick tendría que tener un gran objetivo, porque como señala Millis, una confusión común con el término "múltiples dimensiones" es que se supone ingenuamente que significa múltiples conjuntos de espacios 3D familiares. Las dimensiones múltiples también pueden significar que el espacio tiene otras características ”. Puede que no todas sean tridimensionales, incluso el tiempo puede funcionar de manera diferente.

El año pasado, los científicos del Large Hardron Collider del CERN especularon que podría ser posible que la gravedad se filtre hacia dimensiones adicionales a través de agujeros negros en miniatura, que intentaron detectar al usar el LHC. Eso significa que se necesitaría un colisionador de partículas masivo que operara a billones de voltios eléctricos para producir incluso un mini agujero negro. Un dispositivo de mano que podría hacer lo mismo está fuera de discusión … por ahora.

El replicante

La Federación Unida de Planetas encontró una forma de eliminar el hambre de los planetas bajo sus benevolentes alas, gracias en gran medida al replicador, un dispositivo que reorganiza las partículas en moléculas y las moléculas en objetos. Es una tecnología concebible, porque como lo demostró la famosa ecuación E = mc2 de Einstein, la materia es solo otra forma de energía, que permitiría que los objetos con masa se creen a partir de dicha energía. Los científicos dicen que esta no es una noción totalmente insana y que existen dos métodos posibles para hacer realidad el replicador.

Los científicos que trabajan en el Foro de Estrategia Europea para Infraestructura de Investigación están construyendo ELI, o la Infraestructura de Luz Extrema.ELI, un láser de alta potencia tan poderoso que si disparas uno de sus rayos en el llamado espacio vacío (recuerda, la mecánica cuántica estipula que no hay espacio vacío porque las partículas súper pequeñas flotan alrededor de nosotros literalmente en todas partes), evitaría que las partículas chocaran y se aniquilaran entre sí. ¿Qué tiene esto que ver con hacer que el té se materialice de la nada? Si las partículas no se aniquilan, terminan con una masa en lo que alguna vez fue una región vacía del espacio. Así que no es comida bastante todavía, pero aún crea objetos donde antes no había objetos.

En un experimento mucho más práctico y mucho más simple, los científicos de la NASA están trabajando en una impresora 3D que puede producir alimentos. Su objetivo es proporcionar a los astronautas un dispositivo que pueda producirles sustento durante los viajes largos. En 2013, una versión del dispositivo produjo una pizza en doce minutos.

Tal dispositivo podría llevarnos a los humanos un paso más cerca de la fantasía de Gene Roddenberry de un futuro utópico: si la impresora llega a estar ampliamente disponible para el público, podría eliminar el hambre, proporcionar alivio a la escasez de alimentos y dar a las comunidades empobrecidas los recursos de alimentos y agua. Ellos tan desesperadamente necesitan.

Además, me daría otra razón para presumir de lo importante e influyente Star Trek Resultó ser, lo que es, por supuesto, lo más importante aquí.