Is é an USS Discovery, NCC-1031, an chéad long Star Trek a chonaiceamar a bheith in ann taisteal ar thiomáint spóir, atá níos gasta ná innill impulse agus tiomáint dlúith. D’fhéadfadh smaoineamh an tiomántáin spóir a bheith indéanta go fisiciúil sa Cruinne má tá toisí spásúla breise ann, ach is dócha nach mbeidh sé faoi thiomáint ag líonra spóir muisiriún. (STAR ​​TREK / CBS PRESS KIT)

D’fhéadfadh Cúigiú Toise Spore Spore Star Trek Discovery a Dhéanamh Fisiciúil

Is léir go sáraíonn an cumas léim ar an toirt ó áit amháin sa spás go háit eile dlíthe na fisice. Nó an ea?

Tá cúpla riail sa Cruinne ar cosúil nach mbrisfear go deo iad. Ní féidir le cáithníní taisteal níos gasta ná luas an tsolais i bhfolús; ní féidir eantrópacht chórais iata a laghdú riamh; caithfear fuinneamh agus móiminteam a chaomhnú. Ach má tá na rialacha a imríonn na Cruinne difriúil ná mar a thuigimid iad inniu, d’fhéadfadh go mbeadh go leor rudaí ar cosúil go bhfuil cosc ​​orthu inniu tar éis an tsaoil.

In Star Trek: Discovery, tógann cineál nua teicneolaíochta sinn níos gasta ná tiomáint dlúith: an tiomáint spóir. In áit taisteal níos moille ná an solas (trí innill impulse) nó níos gasta ná an solas tríd an spás (trí thiomáint dlúith), cuireann an tiomáint spóir ar chumas “léim” mheandarach ó áit amháin sa spás go háit eile, áit dícheangailte i bhfad. ar shiúl. Díbheadh ​​an smaoineamh mar mhealltacht ollmhór eolaíochta, ach d’fhéadfadh na cúinsí cearta é a thógáil ó réimse na ficsean eolaíochta go heolaíocht an tsaoil.

Ba é an córas tiomána dlúith ar réaltaí Star Star Trek a rinne taisteal ó réalta go réalta. Dá mbeadh an teicneolaíocht seo againn, d’fhéadfaimis an fad go dtí na réaltaí a dhroicheadú go héasca, ach fanann sé seo i réimse na ficsean eolaíochta don lá inniu. Osclaíonn tiomáint spóir Star Trek Discovery meicníocht nua a d’fhéadfadh a bheith ann le haghaidh taistil níos gasta ná éadrom a d’fhéadfadh a bheith níos fearr fós ná tiomáint dlúith. (ALISTAIR MCMILLAN / CC-BY-2.0)

Is iad seo a leanas na trí bhealach a dtugann an saincheadúnas Star Trek envisions taisteal spáis:

  • Innill impulse, atá cosúil le gnáth-thaisteal: úsáidtear breosla chun fuinneamh a chruthú, a chruthaíonn sá le sceite ag breathnú siar, ag tiomáint an spásárthaigh ar aghaidh.
  • Tiomáint dlúith, áit a bhfuil an spás féin comhbhrúite os comhair spásárthaí (agus leathnaithe taobh thiar di), rud a chuireann ar a chumas taisteal tríd an spás comhbhrúite sin ar bhealach atá níos gasta ná éadrom go héifeachtach. I lár na 1990idí, chruthaigh an fisiceoir teoiriciúil Miguel Alcubierre am spáis inar féidir é sin a dhéanamh laistigh den Choibhneasacht Ghinearálta. Má tá mais dhiúltach agus / nó fuinneamh dhiúltach ann, d’fhéadfadh sé seo aistriú ó fhéidearthacht matamaiticiúil go ceann fisiceach.
  • Tiomáint spóir, áit a ligeann líonra de spóir mycelium atá scaipthe ar fud na Cruinne do spásárthach taisteal ar an toirt ó phointe dícheangailte amháin go pointe eile, amhail is go ndearna siad teleportáil go míorúilteach.

D’fhéadfadh amhras a bheith ar an mbealach a chuireann Star Trek: Discovery an tiomántán spóir i bhfeidhm, ach níl an smaoineamh bunúsach chomh craiceáilte is atá sé.

Is é Paul Stamets an eochair do thiomáint spóir Discovery, tar éis dó nasc a nochtadh idir an líonra mycelium atá á staidéar aige, créatúr tardigrade, agus cumas loinge ‘léim’ ó réigiún spáis atá dícheangailte go cúiseach go ceann eile. (MICHAEL GIBSON / CBS)

De réir an seó, tá líonra de spóir fungas ó chineál speisialta muisiriún ar a dtugtar mycelium. Tá na spóir seo scaipthe ar fud an réaltra, agus tréscaoileann siad ní amháin spás, ach fo-spás freisin.

Trí chomhéadan a dhéanamh leis an líonra spóir seo ó sheomra speisialta atá i láthair ar an long, cuireann tiomáint Mol Spóir Gníomhachtaithe Díláithrithe (DASH) ar chumas na loinge taisteal ón spás, isteach sa spás, agus ar ais sa spás ag áit atá dícheangailte go hiomlán. Is smaoineamh cliste é, cinnte, go gcuireann sé meicníocht chun taisteal chuig áiteanna i bhfad i gcéin níos gasta agus níos beaichte ná mar a d’fhéadfadh fiú tiomáint dlúith a chumasú.

Ach, mar a chuir Star Trek i láthair é, tá sé bunúsach lochtach.

Nuair a bhí criú Star Trek: Discovery ag foghlaim ar dtús faoin Tardigrade agus na spóir mycelium, ní raibh aon smaoineamh acu go bhféadfadh sé an eochair a choinneáil chun taisteal níos gasta ná mar a cheadódh fiú tiomáint dlúith. (JAN THIJS / CBS © 2017 CBS IDIRNÁISIÚNTA)

Seo roinnt cúiseanna.

  1. Star Trek: Tá an fionnachtain ag brath ar chumas ainmhí áirithe - spás-thrádáil spáis - aistriú cothrománach géine a dhéanamh agus DNA eachtrach a ionchorprú ina ghéanóma féin. Ach ní féidir le hainmhithe aistriú cothrománach géine a dhéanamh; ní féidir ach baictéir. Cuireadh an bunpháipéar a d'áitigh é seo chun tosaigh anseo agus anseo.
  2. Is líonra ollmhór é Mycelium anseo ar an Domhan, ach tá sé seo mar gheall ar a struchtúr fréimhe ceangailte. Is í an fhadhb atá ann ná gur cineál beatha chun cinn é an mycelium a d’éiligh billiúin blianta d’éabhlóid ar an Domhan sula raibh sé ann; ní fhéadfadh sé teacht chun cinn i gcórais ghréine eile, réaltraí, nó cruinne.
  3. Fiú dá mbeadh na spóir seo fite fuaite go meicniúil, ní fhéadfaí iad a úsáid chun ábhar a theile-iompar, nó fiú chun cumarsáid a dhéanamh níos gasta ná mar a bheadh ​​éadrom.

Cé go bhféadfadh sé gur smaoineamh sci-fi spraíúil é, tá an eolaíocht atá taobh thiar de dochreidte.

Taisteal dlúith, mar atá beartaithe do NASA. Má chruthaigh tú péiste péiste idir dhá phointe sa spás, agus béal amháin ag bogadh i gcoibhneas leis an gceann eile, bheadh ​​méideanna an-difriúla ag breathnóirí ag gach ceann inaistrithe. Más rud é in ionad dul trí spás ár Cruinne 3D, gur thrasnaigh tú trí ghné dhifriúil bhreise, d’fhéadfá dhá shuíomh dhifriúla a nascadh beagnach ar an toirt. (NASA / EALAÍN DIGITEACH LE LES BOSSINAS (CORTEZ III SERVICE CORP.), 1998)

Mura rud é, is é sin, go raibh tú sásta athrú beag amháin a dhéanamh ar dhlíthe aitheanta na fisice: cuir an ceathrú gné spásúil isteach, chun cúig thoise (am san áireamh) a thabhairt suas dúinn. Má bhí gné bhreise spáis ag na Cruinne, agus - rud is tábhachtaí - an cumas ligean do rudaí atá inár dtrí thoise spásúla an ceathrú toise a úsáid le haghaidh taistil, ansin is féidir gach rud a shamhlaíonn an tiomáint spóir a dhéanamh.

Chun tuiscint a fháil ar conas, samhlaigh Cruinne le dhá thoise spásúla, cosúil le dromchla píosa páipéir. Samhlaigh na créatúir atá ina gcónaí ar an mbileog páipéir sin, agus - i bhfíor-stíl Flatland - cén chuma a bheadh ​​ar an teagmháil le duine a d’fhéadfadh an tríú gné a ionramháil.

Léiríonn paraboloid Flamm, a thaispeántar anseo, cuaire an spáis lasmuigh de léaslíne imeachta poll dubh Schwarzschild. I gcoibhneas Einstein, déanann an mhais creatlach an ama spáis a chuair. Má tá toisí breise ag am spáis, b’fhéidir go mbeifear in ann taisteal go praiticiúil ar an toirt ó áit amháin go háit eile trí leas a bhaint as an tsaoirse a cheadaíonn gné bhreise. (ALLENMCC. OF WIKIMEDIA COMMONS)

Tá taobh amuigh ag créatúr déthoiseach atá nochtaithe don domhan: imlíne a choirp. Tá taobh istigh ann freisin nach bhfuil: gach rud ar an taobh istigh. Armtha le do chuid arm tríthoiseach (agus, más fearr leat, peann luaidhe agus scriosán), d’fhéadfá na rudaí seo a leanas a dhéanamh go héasca:

  • a orgáin inmheánacha a atheagrú,
  • aon rud a shíneadh isteach agus a bhaint nó a chur isteach ina taobh istigh,
  • é a thógáil den leathanach agus é a chur síos áit ar bith eile ar ais ar an leathanach,
  • nó fiú an leathanach a fhilleadh ionas go mbeidh dhá shuíomh dícheangailte ag forluí, agus an créatúr sin a aistriú beagnach láithreach ó áit amháin go háit eile.

I mbeagán focal, ba mhaith linn Dia a thabhairt do chréatúr a chónaíonn i ngné amháin níos lú ná ár gceann féin.

Is é an t-analóg ceithrethoiseach de chiúb 3D ná 8 gcill (ar chlé); níl aon analóg 3D ag an 24 cill (ar dheis). Tá féidearthachtaí breise ag baint le toisí breise. (JASON HISE LE MAYA AGUS MACROMEDIA DÓITEÁIN)

Mar sin anois déanaimis teacht chuig ár Cruinne mar is eol dúinn é: le trí ghné spásúla. Tá daoine ag fiosrú smaoineamh ar thoisí breise le fada an lá, lena n-áirítear conas a d’fhéadfaidís go leor de na fadhbanna is mó sa chosmeolaíocht a réiteach, agus fiú a mhíniú cén fáth go bhfuil trí ghné spásúla againn agus an Cruinne a dhéanaimid inniu.

Tá an rud a d’fhéadfadh gné bhreise a dhéanamh dúinn - dá mbeimis sásta ceathrú gné a chur leis - an-chosúil leis an méid a chuirfeadh tríú gné ar chumas páirtí seachtrach a dhéanamh le créatúr déthoiseach. Go háirithe, d’fhéadfadh duine a rinne rochtain ar an gceathrú toise:

  • máinliacht a dhéanamh orainn gan sinn a ghearradh oscailte,
  • rud éigin istigh ionainn a chur isteach, a bhaint nó a atheagrú,
  • bain muid ónár spás tríthoiseach agus cuir síos áit ar bith eile muid,
  • agus tríd ár spás a fhilleadh de réir mar is cuí, dhá shuíomh a bhí dícheangailte roimhe seo a nascadh, ag cur ar chumas an rud a bheadh ​​le feiceáil mar theile-iompar beagnach láithreach gan dlíthe na coibhneasachta a shárú.
Is smaoineamh tarraingteach é an fórsa go bhfuil na fórsaí, na cáithníní agus na hidirghníomhaíochtaí a fheicimid inniu mar theoiric uileghabhálach amháin, a éilíonn toisí breise agus go leor cáithníní agus idirghníomhaíochtaí nua. D’fhéadfadh gné bhreise den sórt sin, dá mbeadh na hairíonna cearta aige, iompar a chumasú cosúil leis an méid a éiríonn leis an tiomáint spóir i Star Trek: Discovery. (WIKIMEDIA COMMONS USER ROGILBERT)

Is cinnte go bhfuil an-chuid uafásach sa chuid dheireanach sin mar a bhfuil tiomáint spóir Star Trek: Discovery ag iarraidh a chur i gcrích! Tá spásárthach, trí nasc éigin le heintiteas éigin a bhfuil cónaí air go páirteach ar a laghad lasmuigh dár dtrí thoise spásúla, in ann é féin a iompar ó shuíomh amháin go háit eile níos gasta ná trí aon bhealach aitheanta. Cuireann an tiomáint spóir ar chumas iompair tarlú níos gasta ná na gnáthinnill; níos gasta ná solas; níos gasta fós ná mar a cheadódh tiomáint dlúith.

Is é an bealach is féidir leis seo a dhéanamh, go réalaíoch, ná ár Cruinne tríthoiseach a fhágáil, dul isteach i ngné spásúlachta breise, agus ansin dul isteach arís inár Cruinne tríthoiseach. Tá conclúid iontach scuabtha amháin mar thoradh air seo: is gné spásúil bhreise é an spás i ndáiríre.

Léaráid den réimse dlúith ó Star Trek, a ghiorraíonn an spás os a chomhair agus a leathnaíonn an spás taobh thiar de. D’fhéadfadh an tiomáint spóir, i Star Trek araon agus ón smaoineamh fisiceach dul trasna trí ghné spásúil bhreise inár réaltacht, sinn a thógáil ó phointe A go pointe B níos gasta fós. (TREKKY0623 OF ENGLISH WIKIPEDIA)

Réitítear láithreach fadhbanna agus féidearthachtaí eile le teicneolaíocht Star Trek - a scríobh mé féin an leabhar air - agus an spás á shainaithint mar ghné eile.

Is féidir le cumarsáid fospáis tarlú níos gasta ná mar gheall nach dtaistealaíonn na comharthaí tríd an spás, ach trí ghné bhreise a ghearrann trí spás.

Toisc go bhfuil toisí breise ann, is féidir roinnt cáithníní nach féidir a bheith ann inár Cruinne - cáithníní teitrión - a bheith ann i bhfo-spás.

Agus, is ábhartha, is féidir nach féidir le haonáin fhisiceacha (nó fiú roinnt cinn bhitheolaíocha) a bheith ann inár Cruinne, ach comhpháirt díobh féin atá ann, agus a chruthaíonn líonra, a choinneáil san fho-spás. Bheadh ​​sé seo ag teacht go hiomlán leis an bhfáth ar thagair Geordi La Forge don spás mar “… cíor mheala ollmhór le líon gan teorainn cealla.”

Má tá toisí breise ann, caithfidh siad a bheith an-bheag i méid. Fiú agus na luachanna is mó ceadaithe, ní dhéanfaí an t-am lobhadh poll dubh a cruthaíodh ag an LHC a mhéadú ach go codán beag bídeach de shoicind. Ach dá mbeadh toisí breise fíor, bheadh ​​an fhéidearthacht ann go tobann imeacht as ár Cruinne 3D, trasnú tríd an gceathrú toise spásúil, agus athiontráil ag pointe atá dícheangailte go hiomlán le linn an spáis (FERMILAB TODAY)

Dá mbeadh gné spásúil bhreise againn inár Cruinne, bheadh ​​aon chréatúr a bhí in ann a ghluaiseacht a rialú tríd in ann cuid mhaith de ghnáth-theorainneacha ár Cruinne inniu a shárú. D'fhéadfaí taisteal níos gasta ná éadrom, beagnach láithreach, a dhéanamh trí aicearra a thógáil tríd an ngné bhreise seo. Chomh maith le dul suas agus síos, ar chlé agus ar dheis, agus ar aghaidh agus ar ais, bheadh ​​bealach breise ann chun bogadh tríd an spás, rud a ligfeadh duit do shuíomh reatha a fhágáil agus dul isteach arís in áit ar bith eile. Bealach dlisteanach a bheadh ​​ann teleportáil a dhéanamh ar cibé rud a bhí ar do chumas bogadh, fiú réiltín iomlán, achar mór treallach i dtréimhse ama a bhí treallach.

B’fhéidir gur rogha níos cliste a bhí ann an gléas plota ficsean eolaíochta seo a thógáil ar bharr tacar fisiceach cáithníní seachas orgánach bitheolaíoch. Cibé líonra atá ann i ngné bhreise, caithfidh pointí iontrála agus imeachta a bheith aige atá inrialaithe d’fhonn an cineál iompair a fheicimid i Star Trek: Discovery a chumasú. Ach má tá toisí breise fíor, agus más féidir linn iad a ionramháil go cuí, b’fhéidir go mbeidh an aisling sci-fi is mó atá againn ar fad - teleportáil mheandarach - níos gaire do bheith ina réaltacht ná mar a bhí beartaithe againn riamh cheana.

Tá Starts With A Bang ar Forbes anois, agus athfhoilsithe ar Meán a bhuíochas lenár lucht tacaíochta Patreon. Tá dhá leabhar ag Ethan, Beyond The Galaxy, agus Treknology: The Science of Star Trek ó Tricorders go Warp Drive.