Sebuah tembakan aksi dari anggota kru tertangkap di tengah transportasi. Kredit gambar: Arsip Foto CBS / Gambar Getty.

Teknologi paling mustahil dari Star Trek

Dan itu tidak berarti kita harus menyerah, tetapi itu berarti kita memiliki banyak pekerjaan yang harus dilakukan!

"'Star Trek' mengatakan bahwa itu belum semuanya terjadi, belum semuanya ditemukan, bahwa besok bisa sama menantang dan neko-neko seperti saat manusia pernah hidup." –Gene Roddenberry

Lima puluh tahun yang lalu, sebuah visi baru tentang masa depan umat manusia pertama kali menghiasi kesadaran dunia: visi Star Trek. Gagasan dari pencipta Gene Roddenberry, itu berlari bertentangan dengan etos dominan pada masanya di dunia yang dipenuhi dengan polusi dan perusakan manusia, dibanjiri dengan egois, perilaku tidak etis, perang, perselisihan dan konflik. Masa depan yang ditakuti orang-orang adalah musim dingin nuklir, udara dan air yang tidak aman, perlakuan tidak etis satu sama lain dan teknologi semakin memisahkan kita dari kemanusiaan kita. Dan dengan latar belakang budaya itulah lahir seri Star Trek.

Alih-alih masa depan dystopian di mana umat manusia membawa kehancuran kita sendiri, ini adalah masa depan di mana teknologi ada untuk memajukan tujuan dan cita-cita damai yang umum bagi semua manusia. Ini adalah masa depan di mana batas-batas negara, bangsa, dan budaya dilampaui. Ini adalah masa depan di mana impian Perserikatan Bangsa-Bangsa diperluas tidak hanya ke seluruh Bumi, tetapi ke segudang planet di luar Tata Surya kita: Federasi Persatuan Planet. Di mana kami hidup berdampingan secara damai, berbagi teknologi dan sumber daya dan tempat akumulasi kekayaan atau kekuasaan tidak lagi menjadi kekuatan pendorong dalam kehidupan siapa pun. Dan cara kami mencapai itu - di Star Trek Universe - adalah melalui perkembangan yang menguntungkan kita semua.

Karl Urban sebagai

Jatuh sakit? Teknologi medis telah berkembang sejauh ini yang Anda butuhkan hanyalah peralatan canggih dan dokter yang cerdas, dan Anda akan sembuh dalam waktu singkat. Perlu berkomunikasi dengan seseorang di dunia lain? Komunikasi sub-ruang menempatkan mereka dalam jangkauan, hanya dengan ketukan tombol di baju Anda. Tidak bisa mengerti bahasa mereka? "Penerjemah universal" menerjemahkan hal yang sama sekali tidak relevan, dengan terjemahan bahasa yang tersedia secara instan. Perlu melakukan perjalanan ke tempat yang jauh? Warp drive dan transporter akan membawa Anda ke sana dalam waktu singkat. Selama 50 tahun terakhir, teknologi telah berevolusi dan berkembang dengan kecepatan yang tidak terbayangkan bahkan oleh seorang teknisi yang cerdas pada tahun 1960-an. Sementara banyak dari "mimpi fantastis" Star Trek asli ini telah menjadi kenyataan, beberapa teknologi ini tampaknya selamanya berada di luar jangkauan kita.

Komunikasi sub-ruang - selain dari fakta bahwa "sub-ruang" tidak ada - mengalami masalah yang melekat pada relativitas khusus: tidak ada sinyal yang dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya. Jika Anda ingin mengirim informasi dari satu lokasi dalam ruangwaktu ke yang lain, Anda dibatasi oleh jarak dalam ruangwaktu yang harus dilalui sinyal dan batas kecepatan universal: kecepatan cahaya. Keterikatan kuantum dapat "menipu" kecepatan cahaya ini, tetapi tidak dapat mengirim informasi apa pun, karena partikel-partikel yang terjerat perlu dibuat dalam keadaan terjerat dan kemudian dipisahkan oleh kecepatan cahaya. Pengukuran yang Anda lakukan pada satu partikel akan memengaruhi hasil yang lain, tetapi ini tidak mengirimkan informasi apa pun; mengirimkan sinyal bukanlah sesuatu yang dapat Anda lakukan (setidaknya, dengan pemahaman kami saat ini) melalui partikel-partikel terjerat.

Ilustrasi komunikasi ruang bagian. Kredit gambar: Dari Manual Teknis Star Trek Deep Space Nine.

Warp drive juga agak melelahkan. Berkat beberapa kemajuan terbaru dalam relativitas umum, kami telah menemukan solusi ruangwaktu yang mengakui perjalanan lebih cepat dari cahaya dari satu lokasi ke lokasi lain dengan menciptakan "bidang lungsin" literal dalam gelembung. Namun, ada hambatan besar yang perlu diatasi sebelum ini menjadi kenyataan, termasuk:

  • kemampuan untuk membuat dan kemudian mencabut konfigurasi ruangwaktu ini,
  • kemampuan untuk menempatkan materi kompleks di dalamnya tanpa menghancurkannya,
  • dan kemampuan untuk mencapai semua ini tanpa membutuhkan sumber energi yang lebih besar dari, katakanlah, seluruh kandungan energi massa Matahari.

Orang-orang mengerjakan ini, tentu saja, tetapi menciptakan solusi ad hoc dalam relativitas umum adalah cerita yang sangat berbeda dari memiliki teknologi yang layak ini.

Solusi Alcubierre untuk Relativitas Umum, memungkinkan gerakan yang mirip dengan warp drive. Kredit gambar: pengguna Wikimedia Commons AllenMcC.

Tapi yang paling mengejutkan, transporter Star Trek tampaknya menjadi salah satu penemuan yang selamanya di luar jangkauan kita, sangat menyesalkan para pelancong dunia, calon perampok bank dan Lotharios terlarang di mana-mana. Tentu, jika Anda memiliki partikel kuantum di satu sisi penghalang tipis, ada kemungkinan terbatas tetapi tidak nol itu akan berakhir di sisi lain, bahkan jika tidak memiliki energi yang cukup untuk sampai ke sana. Tetapi bahkan untuk sekumpulan kecil atom, probabilitas "tunneling" dalam pengertian itu sangat kecil secara eksponensial, Anda dapat memiliki setiap manusia yang pernah hidup menunggu seluruh zaman Semesta dan tidak pernah memiliki satu pun gerakan sebanyak mikron .

Tiga anggota kru Star Trek berseri-seri dari kapal. Kredit gambar: Arsip Foto CBS / Gambar Getty.

Tapi itu tidak masalah. Cara transporter diduga bekerja bukan untuk memindahkan atom Anda yang sebenarnya, tetapi untuk memindahkan informasi Anda dari satu lokasi ke lokasi lain, dan untuk merekonstruksi Anda di tempat tujuan. Dalam Star Trek asli, jangkauan dipahami terbatas dan terbatas hingga beberapa puluh ribu kilometer. Dalam Star Trek Into Darkness baru-baru ini, ada teleportasi dari Bumi ke dunia asal Klingon! Sementara teleportasi kuantum adalah fenomena nyata, seperti yang ditulis Chad Orzel, itu sangat berbeda dari yang dikandung dalam Star Trek, terutama mengingat bahwa transfer informasi terikat oleh kecepatan cahaya, dan dunia asal Klingon sekitar 90 tahun cahaya dari Bumi!

Pengangkutan John Harrison di Star Trek Into Darkness. Kredit gambar: KANE2026 dari scifiempire.net, diangkat dari trailer film yang tersedia secara bebas.

Yang dapat Anda lakukan adalah mentransfer sejumlah informasi yang sewenang-wenang dari satu lokasi ke lokasi lain melalui proses teleportasi kuantum. Nama itu agak keliru, karena ini bukan teleportasi partikel kuantum yang sebenarnya, tetapi informasi tentang keadaan partikel kuantum. Buat cukup pasangan partikel terjerat antara dua lokasi berbeda, dan Anda dapat memindahkan informasi itu dari satu lokasi ke lokasi lain: Anda dapat memindahkan status dan informasi dari satu objek dari titik A ke titik B tanpa harus memindahkan objek itu sendiri. Penemuan ini dibuat pada tahun 1993 oleh tim Charles H. Bennett, Gilles Brassard, Claude Crépeau, Richard Jozsa, Asher Peres dan William K. Wootters dalam makalah mereka, “Teleporting keadaan kuantum yang tidak diketahui melalui dual klasik dan Einstein-Podolsky-Rosen saluran. " Ada kemungkinan bahwa menggabungkan teknik ini dengan teknologi komputasi kuantum yang muncul dapat memungkinkan seluruh informasi yang mengkode manusia yang hidup untuk dipindai dan diteleportasi dari satu lokasi ke lokasi lain. Atau, jika Anda tidak melihat ada kebutuhan untuk menghancurkan Anda, salinan asli, mungkin Anda bisa dikloning sepenuhnya melalui proses ini!

Tom dan Will Riker, dikloning dari salinan yang diangkut yang sama, setelah bertemu satu sama lain dalam episode

Namun, tantangannya adalah merekonstruksi hal itu dalam keadaan akhir. Mengetahui apa status informasi manusia - termasuk semua partikel komponennya - adalah satu hal, tetapi merekonstruksi bahwa manusia adalah hal yang sepenuhnya berbeda. Meskipun program $ 14 triliun diluncurkan oleh Rusia - National Technology Initiative - dengan tujuan memindahkan manusia pada tahun 2035, tidak jelas bahwa bagian dari teknologi ini layak mengingat pemahaman kita saat ini tentang fisika. Untuk bermimpi melakukan hal itu tidak hanya membutuhkan meletakkan semua partikel yang membuat Anda kembali bersama dalam konfigurasi yang sama, tetapi dengan posisi dan momen yang sama yang mereka miliki sebelum Anda diteleportasikan. Pikirkan tentang perbedaan antara manusia yang hidup dan mayat manusia: tidak ada partikel yang berbeda, itu hanyalah cara partikel-partikel itu ditempatkan dan bergerak dalam konfigurasi itu. Tetapi fisika bahkan tidak akan membiarkan Anda mengetahui kedua informasi itu secara bersamaan, apalagi mereproduksinya.

Ilustrasi antara ketidakpastian yang melekat antara posisi dan momentum di tingkat kuantum. Kredit gambar: E. Siegel, berdasarkan hasil kerja dari pengguna Wikimedia Commons Maschen.

Anda tahu, ada ketidakpastian yang melekat antara momentum dan posisi untuk setiap partikel, yang mensyaratkan bahwa jika Anda mengetahui salah satu dari sifat-sifat itu sampai tingkat presisi tertentu, yang lain menjadi tidak pasti secara inheren sehingga produk keduanya selalu terbatas dan tidak nol. Lawrence Krauss, dalam bukunya The Physics of Star Trek, dengan benar mengidentifikasi bahwa seseorang akan memerlukan beberapa jenis hipotesa "Heisenberg Compensator" untuk menjelaskan hal ini, yang tampaknya melanggar aturan dasar mekanika kuantum. Ketika pencipta Star Trek datang dengan ide Heisenberg Compensators, mereka ditanya bagaimana mereka bekerja. Tanggapan mereka? "Mereka bekerja dengan sangat baik, terima kasih." Sayangnya, ini adalah satu kasus di mana tidak peduli seberapa jauh kemajuan teknologi, itu akan selalu terikat oleh hukum alam.

Posting ini pertama kali muncul di Forbes, dan dibawa kepada Anda bebas iklan oleh para pendukung Patreon kami. Komentari di forum kami, & beli buku pertama kami: Beyond The Galaxy!