Taula de continguts:

Teletransportació - Realitat: més enllà de la ciència ficció
Teletransportació - Realitat: més enllà de la ciència ficció

Vídeo: Teletransportació - Realitat: més enllà de la ciència ficció

Vídeo: Teletransportació - Realitat: més enllà de la ciència ficció
Vídeo: ❤️  Els porcs i les porques són un dels animals més intel·ligents segons la neurociència. 2024, Març
Anonim

Per als herois de les pel·lícules de ciència ficció, la teletransportació és una cosa habitual. Amb només prémer un botó, es dissolen a l'aire, de manera que en un parell de segons es troben a centenars i milers de quilòmetres de distància: en un altre país o fins i tot en un altre planeta.

És realment possible aquest moviment, o la teletransportació continuarà sent un somni d'escriptors i guionistes? S'està realitzant alguna investigació en aquesta àrea, i estem encara una mica més a prop de la implementació de la tecnologia tan familiar als herois de les pel·lícules d'acció fantàstica?

La resposta breu a aquesta pregunta és sí, s'estan fent experiments i de manera molt activa. A més, els científics publiquen regularment articles en revistes científiques sobre experiments reeixits de teletransportació quàntica, a distàncies cada cop més grans.

I encara que molts físics famosos dubten que mai podrem teletransportar persones, alguns experts són molt més optimistes i asseguren que els teleports es convertiran en una realitat d'aquí a unes dècades.

"Mentides, rumors i històries"

En primer lloc, aclarim de què estem parlant exactament. Per teletransportació, entenem el moviment instantani d'objectes a qualsevol distància, idealment més ràpid que la velocitat de la llum.

La paraula en si va ser inventada l'any 1931 pel publicista nord-americà Charles Fort, aficionat a investigar el paranormal. Per analogia amb "televisió", derivat del grec τῆλε ("lluny") i del llatí video ("veure"), en el seu llibre "Volcans del cel" va inventar un terme per descriure els moviments inexplicables dels objectes a l'espai (Porto en llatí significa "portar")…

"En aquest llibre, miro principalment l'evidència que hi ha algun tipus de força de transferència, que anomeno teletransportació. Seré acusat d'unir mentides, rumors, faules, enganys i supersticions. En certa manera, crec que sí. jo mateix. I en cert sentit, no. Només estic facilitant dades ", escriu Fort.

De fet, hi ha molts mites sobre aquests moviments, per exemple, la llegenda generalitzada sobre l'experiment de Filadèlfia de 1943, durant el qual suposadament el destructor nord-americà Eldridge va ser teletransportat 320 km.

Image
Image

Tanmateix, a la pràctica, totes aquestes històries no són més que especulacions de teòrics de la conspiració, segons les quals les autoritats oculten al públic en general qualsevol evidència de casos de teletransportació com a secret militar.

De fet, és cert el contrari: qualsevol assoliment en aquesta àrea es discuteix àmpliament a la comunitat científica. Per exemple, fa només una setmana, científics nord-americans van parlar d'un nou experiment reeixit de teletransportació quàntica.

Passem de les llegendes urbanes i la literatura fantàstica a la ciència rigorosa.

Del punt A al punt B…

La història de la teletransportació real, no fictícia, va començar l'any 1993, quan el físic nord-americà Charles Bennett va demostrar matemàticament -utilitzant fórmules- la possibilitat teòrica dels desplaçaments quàntics instantanis.

Per descomptat, es tractava de càlculs purament teòrics: equacions abstractes que no tenen aplicació pràctica. Tanmateix, de la mateixa manera -matemàticament-, per exemple, ja es van descobrir forats negres, ones gravitatòries i altres fenòmens, l'existència dels quals es va confirmar experimentalment molt més tard.

Així que els càlculs de Bennett es van convertir en una autèntica sensació. Els científics van començar a investigar activament en aquesta direcció i el primer experiment amb èxit de teletransportació quàntica es va dur a terme en pocs anys.

Cal subratllar aquí que estem parlant de teletransportació quàntica, i això no és exactament el mateix que estem acostumats a veure a les pel·lícules de ciència ficció. D'un lloc a un altre, no es transmet l'objecte material en si (per exemple, un fotó o un àtom; després de tot, tot està format per àtoms), sinó informació sobre el seu estat quàntic. Tanmateix, en teoria, això és suficient per "restaurar" l'objecte original en una nova ubicació, després d'haver rebut una còpia exacta d'aquest. A més, aquest tipus d'experiments ja s'estan duent a terme amb èxit als laboratoris, però més sobre això a continuació.

Al món al qual estem acostumats, aquesta tecnologia és més fàcil de comparar amb una fotocopiadora o un fax: no envieu el document en si, sinó informació sobre ell en format electrònic, però com a resultat, el destinatari té una còpia exacta. Amb la diferència essencial que en el cas de la teletransportació, el propi objecte material enviat és destruït, és a dir, desapareix -i només en queda una còpia.

Intentem esbrinar com passa això.

Déu juga als daus?

Heu sentit a parlar del gat de Schrödinger, el que s'asseu a la caixa ni viu ni mort? Aquesta metàfora original va ser inventada pel físic austríac Erwin Schrödinger per descriure la misteriosa propietat de les partícules elementals: la superposició. El fet és que les partícules quàntiques poden estar simultàniament en diversos estats alhora, que al món estem acostumats a excloure-nos completament. Per exemple, un electró no gira al voltant del nucli d'un àtom, com ens pensàvem, sinó que està situat simultàniament en tots els punts de l'òrbita (amb probabilitats diferents).

Fins que no vam obrir la caixa del gat, és a dir, no vam mesurar les característiques de la partícula (en el nostre exemple, no vam determinar la ubicació exacta de l'electró), el gat assegut allà no només està viu o mort, sinó que ho és. viu i mort alhora. Però quan la caixa està oberta, és a dir, es fa la mesura, la partícula es troba en un dels estats possibles, i ja no canvia. El nostre gat està viu o mort.

Si en aquest moment vas deixar d'entendre res, no et preocupis, ningú ho entén. La naturalesa de la mecànica quàntica no ha estat explicada pels físics més brillants del món durant moltes dècades.

El fenomen de l'entrellat quàntic s'utilitza per a la teletransportació. És quan dues partícules elementals tenen el mateix origen i es troben en un estat interdependent, és a dir, hi ha una connexió inexplicable entre elles. A causa d'això, les partícules entrellaçades poden "comunicar-se" entre elles, fins i tot estant a una gran distància les unes de les altres. I un cop coneixeu l'estat d'una partícula, podeu predir l'estat d'una altra amb absoluta certesa.

Imagina que tens dos daus que sempre sumen set. Els vas sacsejar en un got i vas llençar un os a l'esquena i l'altre davant i el vas cobrir amb el palmell. Aixecant la mà, vas veure que has llençat, per exemple, un sis, i ara pots afirmar amb confiança que el segon os, darrere de l'esquena, va caure un cap amunt. Després de tot, la suma de dos nombres ha de ser igual a set.

Sona increïble, oi? Amb els daus als quals estem acostumats, aquest nombre no funcionarà, però les partícules entrellaçades es comporten exactament d'aquesta manera, i només així, encara que la naturalesa d'aquest fenomen també desafia l'explicació.

"Aquest és el fenomen més increïble de la mecànica quàntica, és impossible ni tan sols de comprendre", diu el professor del MIT Walter Levin, un dels físics més respectats del món. Tot el que podem dir és que sembla que així funciona el nostre món."

Tanmateix, això no vol dir en absolut que aquest misteriós fenomen no es pugui utilitzar a la pràctica; després de tot, es confirma repetidament tant per fórmules com per experiments.

Teletransportació pràctica

Els experiments pràctics de teletransportació van començar fa uns 10 anys a les Illes Canàries sota la guia del físic austríac, professor de la Universitat de Viena Anton Zeilinger.

En un laboratori de l'illa de Palma, els científics creen un parell de fotons entrellaçats (A i B), i després un d'ells s'envia mitjançant un raig làser a un altre laboratori situat a la veïna illa de Tenerife, a 144 km. A més, ambdues partícules es troben en estat de superposició, és a dir, encara no hem "obert la caixa del gat".

Aleshores, el tercer fotó (C) es connecta a la carcassa -el que cal teletransportar- i el fan interactuar amb una de les partícules entrellaçades. A continuació, els físics mesuren els paràmetres d'aquesta interacció (A + C) i transmeten el valor resultant a un laboratori de Tenerife, on es troba el segon fotó enredat (B).

La connexió inexplicable entre A i B permetrà convertir B en una còpia exacta de la partícula C (A + C-B), com si es mogués instantàniament d'una illa a una altra sense creuar l'oceà. És a dir, es va teletransportar.

"Extreurem la informació que porta l'original i creem un nou original en un altre lloc", explica Zeilinger, que ja ha teletransportat milers i milers de partícules elementals d'aquesta manera.

Vol dir això que en el futur, els científics podran teletransportar qualsevol objecte i fins i tot persones d'aquesta manera; després de tot, també estem composts per aquestes partícules?

En teoria, això és molt possible. Només cal que creeu un nombre suficient de parelles entrellaçades i porteu-les a diferents llocs, col·locant-les en "cabines de teletransportació", per exemple, a Londres i Moscou. Entres a la tercera cabina, que funciona com un escàner: l'ordinador analitza l'estat quàntic de les teves partícules, les compara amb les entrellaçades, i envia aquesta informació a una altra ciutat. I allà té lloc el procés contrari, i la vostra còpia exacta es recrea a partir de les partícules entrellaçades.

Problemes fonamentals resolts

A la pràctica, les coses són una mica més complicades. El fet és que hi ha uns 7 octilions d'àtoms al nostre cos (després de set hi ha 27 zeros, és a dir, set mil milions de milions de milions) - això és més que estrelles a la part observable de l'Univers.

I després de tot, cal analitzar i descriure no només cada partícula individual, sinó també totes les connexions entre elles; després de tot, en un lloc nou s'han de recollir en un ordre idealment correcte.

És gairebé impossible recollir i transmetre tanta informació, almenys al nivell actual de desenvolupament tecnològic. No se sap quan apareixeran ordinadors capaços de processar aquests volums de dades. Ara, en tot cas, s'està treballant per augmentar la distància entre laboratoris, i no el nombre de partícules teleportables.

És per això que molts científics creuen que el somni de la teletransportació humana és difícilment realitzable. Encara que, per exemple, un professor del New York City College i un conegut divulgador de la ciència Michio Kaku està convençut que la teletransportació es convertirà en una realitat a finals del segle XXI, i potser fins i tot 50 anys després. Sense indicar dates concretes, alguns altres experts generalment estan d'acord amb ell.

"Aquesta és una qüestió de millorar la tecnologia, millorar la qualitat. Però diria que s'han resolt problemes fonamentals, i no hi ha límit per a la perfecció més enllà", diu Eugene Polzik, professor de l'Institut Niels Bohr de la Universitat de Copenhaguen.

Image
Image

Tanmateix, al llarg del camí sorgeixen moltes altres preguntes. Per exemple, la "còpia de mi" obtinguda com a resultat d'aquesta teletransportació serà el jo real? Pensarà de la mateixa manera, tindrà els mateixos records? Després de tot, com s'ha esmentat anteriorment, l'original de l'article enviat es destrueix com a resultat de l'anàlisi quàntica.

"Per a la teletransportació quàntica, la destrucció de l'objecte teleportable en el procés és absolutament necessària i inevitable", confirma Edward Farhi, que va dirigir el Centre de Física Teòrica del MIT entre 2004 i 2016 i ara treballa a Google. "Crec que només ho faries. es converteix en un munt de neutrons, protons i electrons. No et veuries millor".

D'altra banda, des d'un punt de vista purament materialista, no estem determinats per les partícules de les quals estem fets, sinó pel seu estat, i aquesta informació, diuen els científics, es transmet amb una gran precisió.

M'agradaria creure que això és així. I que el somni de la humanitat sobre el teletransportació no es convertirà en realitat a la famosa pel·lícula de terror, on el personatge principal no es va adonar de com una mosca va volar accidentalment a la seva cabina de teletransportació…

Recomanat: