Вступ
Книга «Фізика неможливого» вперше видана російською мовою у 2010 р. і з того часу витримала п’ять перевидань. Автор, відомий фізик, футуролог, популяризатор науки Мітіо Каку, ґрунтуючись на міцному фундаменті класичної фізики та інформації про новітні досягнення сучасної науки, розповідає про технології, які можуть бути створені в найближчому майбутньому.
Подорожі в часі й польоти в інші галактики, створення плаща-невидимки і телепортація, роботи, що думають, і читання думок на відстані — це звучить фантастично, але, на думку автора, може бути реалізовано на практиці і логічно вписується в контекст розвитку фізичної науки.
Ця книга охоплює безліч галузей науки. Важливо, що автор писав її не в тиші кабінету, а зустрічався та консультувався з видатними вченими та дослідниками. Серед них – нобелівські лауреати, фізики, біологи, астрономи, астронавти.
Ця книга допомагає побачити, в якому незвичайному світі ми живемо, та зрозуміти, що майбутнє вже поряд.
Чи можливе неможливе?
Ми звикли думати, що подорожі у часі, світлові мечі, паралельні всесвіти, читання думок на відстані, невидимість, телепортація та телекінез є долею письменників-фантастів. Ми вважаємо, що це неможливо. Але в XIX столітті навіть вчені не вірили у можливість створення ракети та атомної бомби, в реальність космічних польотів та існування чорних дірок, вважали шарлатанством радіо та рентген. Нині це стало реальністю. Світ навколо змінився дивним чином та продовжує змінюватися щодня. Можливо, вважаючи щось неможливим, ми помиляємось.
Автор книги ділить неможливе на три категорії:
• Те, що сьогодні неможливо, але не порушує фундаментальних основ фізики і, отже, може бути реалізовано протягом найближчих десятиліть чи сторіччя.
• Те, що може стати можливим для цивілізації вищого рівня розвитку та може бути реалізовано протягом наступних тисячоліть.
• Те, що суперечить законам фізики і може бути створене, лише якщо ці закони зміняться.
1. Технології, які можуть з’явитися в найближчому майбутньому
На початку ХХ століття зрозуміли, що теорія Ньютона неспроможна пояснити всю картину світу. Їй змінилися спеціальна теорія відносності Ейнштейна і квантова механіка, і картина світу змінилася. На відміну від теорії Ньютона час у цій системі може змінюватись в залежності від швидкості руху. Енергія еквівалентна матерії. Процеси у світі частинок і атомів не мають фізичних причин і схильні до випадковості та ймовірності. Відкриття та технології, про які йтиметься далі, були створені на цьому фундаменті.
1.1. Чи можна стати невидимим?
Невидимість — це давня мрія людства та один із улюблених мотивів у літературі та кінематографі. Героїв-невидимок можна знайти в книгах Платона та Жюля Верна, Ільфа та Петрова, Джоан Роулінг та Толкіна.
Ще кілька років тому вчені вважали, що невидимість неможлива, оскільки суперечить законам оптики. Світло є електромагнітними хвилями. Тверді об’єкти поглинають і відбивають світло, тому що атоми в них знаходяться на дуже маленькій відстані і не пропускають світлові хвилі, на відміну від прозорих рідин та газів, де відстань між атомами більша.
Властивість невидимості виникає лише на рівні будови атомної решітки, тому щоб зробити людське тіло невидимим, потрібно змінити його будову лише на рівні атомів. Для цього його довелося б перетворити на рідину, нагріти до температури кипіння, а потім різко охолодити. Це неможливо. Отже, рішення в тому, щоб покрити тіло оболонкою, яка зробить його невидимим. Таку оболонку можна виготовити із метаматеріалів, над створенням яких вчені працюють протягом останнього десятиліття.
Метаматеріали мають особливі оптичні властивості і на відміну від усього, що є в природі, можуть керувати показником заломлення світла. Іншими словами, вони здатні робити те, що раніше було неможливо, — змінювати маршрут світлових хвиль таким чином, щоб вони обтікали об’єкт і знову збиралися в пучок.
У 2006 р. британським ученим, які працюють над створенням метаматеріалів, вдалося за допомогою лазера на короткий час зробити об’єкт невидимим для мікрохвильового випромінювання. У 2007 р. вчені змогли створити метаматеріал, який працює у видимому діапазоні світла. Їм вдалося розв’язати складне завдання, оскільки хвилі видимого світла дуже короткі — їх довжина становить від 700 до 400 нанометрів, а хвилі світла можуть огинати лише об’єкт, який менше, ніж довжина хвилі.
Можливо, протягом кількох десятиліть вченим вдасться створити циліндр із метаматеріалів, оскільки це найпростіша форма. Наступний етап — вирішення складнішого завдання — створення метаматеріалів, які облягатимуть тіло.
1.2. Як створити меч джедая?
Видиме світло, яке нас оточує, складається з хвиль з різними частотами і фазами, іншими словами, воно некогерентне і швидко розсіюється.
До середини XX століття навіть видатні вчені були переконані, що створити набагато потужніший за силою впливу пучок когерентного світла в принципі неможливо.
Нобелівський лауреат Чарльз Таунс бився над завданням створення першого пучка світла когерентного в атмосфері повного скепсису. У нього ніхто не вірив, йому радили перестати витрачати гроші на безглузді випробування і зайнятися чимось вартим. Кілька разів він був на порозі відчаю, але не залишив своїх спроб, і в 1953 р. було отримано перший потік когерентного випромінювання мікрохвиль – мазер (за першими літерами – microwave amplification through stimulated emission of radiation, що означає «посилення мікрохвиль через стимуляцію випромінювання» ). Незабаром подібних результатів вдалося досягти під час роботи з видимим світлом — так з’явився лазер. Сьогодні лазер використовується майже у всіх сферах науки та техніки.
Якщо лазер набув такого широкого поширення у всіх сферах життя, а лазерна зброя широко використовується у науковій фантастиці, чому її досі не існує? І чи можна сконструювати улюблену зброю шанувальників «Зоряних війн» – світловий меч?
На жаль, створити меч джедая із «Зоряних війн» неможливо. Це суперечить законам фізики: по-перше, світло не можна зробити твердим, по-друге, світловий промінь не може обриватися у просторі, як показують у кіно. Але можна створити схожий на нього світловий плазмовий меч.
Створення променевої зброї у перспективі можливе, якщо вдасться розробити портативні джерела енергії високої потужності. Поки що їх не існує. Рішення варто чекати в галузі нанотехнологій, які дозволять створити мініатюрні батареї з величезною енергоємністю. Можливо, це відбудеться протягом найближчих 100 років.
1.3. Чи навчимося телепортуватися?
Телепортація, така популярна у науковій фантастиці, сьогодні вже стала реальністю, але в крихітному масштабі — на атомарному рівні. Йдеться про квантову телепортацію. Телепортація великих об’єктів, наприклад людського тіла, стерла б усі просторові кордони. Але чи це можливо?
Ідея квантової телепортації полягає в відкритті Ейнштейна у тому, що частки керуються законами ймовірності. У 1935 р. він разом із колегами Борисом Подільським і Натаном Розеном сформулював ЕПР-парадокс (за назвами перших букв прізвищ вчених): квантова теорія або хибна, або вона уможливлює неможливі речі. Наприклад, якщо дві частинки знаходяться в стані заплутаності (або взаємозалежності), то навіть якщо вони розділені в просторі величезними відстанями, всі зміни, що трапилися з однією частинкою, негайно відіб’ються на іншій.
Ейнштейн вважав квантову заплутаність незрозумілою і називав її «кошмарною дальнодією». Квантова заплутаність дуже складна розуміння. Ще один парадокс у тому, що її швидкість перевищує швидкість світла, що суперечить теорії самого Ейнштейна. Крім того, з одного боку, Всесвіт перетинають трильйони невидимих зв’язків, кожен з яких несе повідомлення між віддаленими атомами, з іншого — заплутати два атоми дуже непросто. Наприклад, групі вчених з Інституту квантової фізики в Меріленді довелося зробити для цього 45 млн. спроб.
Процес квантової телепортації є процес переміщення частинки у просторі, а процес передачі і вимагає присутності трьох частинок. При передачі інформації від однієї частки до іншої за допомогою третьої частка, від якої передано інформацію, знищується. У тому числі і з цієї причини поки що важко уявити, як у такому разі можна телепортувати людину.
Вченим вдалося здійснити телепортацію фотонів, а також атомів берилію та атомів кальцію. У перспективі вчені планують телепортувати молекулу ДНК і вірус, що набагато складніше за телепортацію атомів.
Чи стане телепортація людини можливою? Однозначної відповіді це питання поки немає. Основна складність у тому, що у людському тілі мільярди молекул, взаємопов’язаних певним чином. При цьому в процесі телепортації людини треба спочатку повністю «розібрати» на рівні атомів і молекул, а потім «зібрати» заново, відновивши всі зв’язки. Оскільки поки що вдалося досягти успіху лише на рівні атомів, успіх на рівні макрооб’єктів прогнозувати складно. Ймовірно, це може статися протягом кількох століть за умови, що телепортація людини взагалі можлива.
Квантова телепортація може бути використана при створенні нового покоління потужних квантових комп’ютерів, які в найближчому майбутньому можуть прийти на зміну існуючим цифровим. Оскільки атом може бути у нескінченному кількості станів, може одночасно брати участь у нескінченному кількості обчислювальних операцій. Вчені вважають, що за допомогою квантові комп’ютери зможуть змагатися з людським мозком.
1.4. Телепатія та телекінез
Шлях до телепатії та телекінезу лежить через розуміння процесів, що відбуваються всередині нашого мозку.
Ще в ХІХ столітті вчені припустили, що наш мозок — це передавач слабких електромагнітних сигналів, і їх можна зареєструвати за допомогою електродів, що знаходяться на поверхні голови. Це припущення виявилося вірним і згодом призвело до створення електроенцефалографа, а пізніше магнітно-резонансного томографічного сканування мозку.
Сьогодні за допомогою МРТ можна визначити ділянку мозку, де відбувається процес мислення. Вчені сподіваються з часом навчитися визначати загальний напрямок думок, але поки що це недосяжно, тому що навіть найпростіша думка викликає активність мільйонів нейронів, а апарат МРТ бачить все це як маленьку точку на екрані.
Основна складність полягає в тому, що наш мозок – це нейронна мережа, де думки поширені по всьому обсягу, на відміну від комп’ютера, де обчислення локалізовані та підпорядковуються конкретним правилам. Під час процесу мислення послідовно включаються різні ділянки мозку.
Вчені бачать кілька шляхів вирішення завдання читання думок. Наприклад, створення карти мозку. Але оскільки в мозку більше 100 млрд. нейронів, це вкрай амбітний проект. Ще один варіант — створення словника думок, який би співвідносив певні поняття з активністю певних груп нейронів.
Чи можливий телекінез? Все глибше розуміння принципів роботи мозку дає підстави припускати, що телекінез з використанням радіо-або комп’ютерного підсилювача це цілком реально. В даний час вдалося домогтися того, що людина, керуючи певним чином активністю мозку, може, наприклад, управляти комп’ютером, перемикати ТВ-канали, стискати та розтискати долоню штучної руки. Ця технологія здатна суттєво полегшити життя людям із різними захворюваннями та обмеженими можливостями. У перспективі за її допомогою можна буде створити керований екзоскелет.
Чи можливо рухатиме за допомогою цієї технології предмети? Телекінез суперечить основним законам фізики. Але завдання переміщення предметів на відстані може бути вирішено, якщо буде відкрито надпровідність при кімнатній температурі, яка уможливить магнітну левітацію. Тоді за допомогою підсилювача, надпровідників та електромагнітів людина зможе керувати предметами на відстані силою думки. Це може статися вже у ХХІ столітті.
1.5. Коли настане епоха роботів?
Відомий футуролог і технічний директор Google Реймонд Курцвейл вважає, що до 2027 р. персональні роботи будуть також поширені, як пральні машини і кавоварки.
Говорячи про роботи, ми не можемо оминути проблему створення штучного інтелекту. Чи здатні машини думати як люди? Відповідь на це питання ділить вчених на два табори. Одні вважають, що це можливо. Інші вважають, що мозок — надто складний інструмент, який еволюція створювала мільярди років, і будь-які спроби скопіювати його приречені на провал.
Роботи краще, ніж люди, виконують найскладніші обчислювальні операції, але, як виявилося, цей вид діяльності задіює лише крихітну частку нашого розуму. У всьому іншому ми перевершуємо машини. Щохвилини ми приймаємо рішення, що здається нам цілком звичайним, але саме в цьому роботи не можуть змагатися з нами. На відміну від нас роботи не мають емоцій і здорового глузду і не можуть мислити подібним чином. Наприклад, якщо нам щось подобається або не подобається, це означає, що мозок зробив колосальну за обсягом обчислювальну роботу і виділив головні для нас зараз властивості предмета, відсіявши другорядні. Поки що важко уявити собі процесор, який міг би змагатися з мозком у швидкодії. Можливо, це завдання буде вирішено із створенням квантових комп’ютерів.
Крім того, машини не можуть розпізнавати тривимірні об’єкти і важко орієнтуються в просторі.
Зіткнувшись із цими проблемами, вчені пішли у двох напрямках.
• Підхід «згори донизу» передбачає створення всіх правил здорового глузду та розпізнавання образів. Складність у тому, що здоровий глузд занадто багато законів і поки що нікому не вдалося їх описати.
• Підхід «знизу нагору» передбачає створення роботів, здатних до навчання. Але й тут вчені зіткнулися з тим, що в «мозку» робота десятки та сотні нейронів, а в мозку людини їх близько 100 млрд, тому роботи досі сильно програють дітям у здібностях до навчання.
Можливо, у майбутньому вдасться поєднати ці підходи. Роботи будуть удосконалюватися, і в перспективі зможуть замінити нас у професіях, пов’язаних із роботою з числами та одноманітними діями. Але навіть у майбутньому вони не зможуть змагатися з людьми в тому, що пов’язане із творчістю, креативністю, створенням нової, підприємницької діяльності.
1.6. Найпотужніше паливо – антиречовина
У майбутньому, коли почнеться ера освоєння космосу, вченим належить вирішити проблему надпотужного палива, яке забезпечить польоти на далекі відстані.
Найпотужніше паливо на сьогодні – це антиречовина. Воно було відкрито в середині XX століття, коли з’ясувалося, що для кожної частки існує парна античастка із протилежним зарядом. При зіткненні частинок із античастинками відбувається вибух із стовідсотковим викидом енергії. Таких результатів не дає жодне паливо у світі. Відкриття антиречовини дає нам надію у майбутньому на наддалекі міжгалактичні подорожі.
Крім плюсів у антиречовини є два суттєві мінуси.
• Ціна. Це найдорожча речовина у світі. Наприклад, кілька трильйонних грам антиречовини обійшлися CERN у $20 млн.
• Вибухонебезпечність. Будь-який контакт речовини та антиречовини породжує потужний вибух, тому зберігання антиречовини потребує надзвичайних пересторог.
Оскільки виробництво антиречовини в земних умовах дуже дороге, вчені припустили, що, можливо, запаси антиречовини, що вціліла після Великого вибуху, вдасться виявити в космосі. Поки що пошуки безуспішні, але в майбутньому, якщо вдасться здешевити виробництво антиречовини або виявити його природні запаси за межами Землі, а також розробити двигун на антиречовині, польоти в інші галактики можуть стати реальністю.
2. Технології та відкриття далекого майбутнього
Ще 1964 р. російський учений Миколай Кардашев розділив цивілізації, які, можливо, існують в інших галактиках, на три типи залежно від виду споживаної енергії:
• цивілізації I типу – використовують як джерело енергії ресурси своєї планети.
• цивілізації II типу – використовують енергію Сонця.
• цивілізації III типу – використовують енергію всієї галактики.
Згідно з шкалою Кардашева, ми є цивілізацією І типу, яка працює на енергії горіння нафти та вугілля, а також у невеликих кількостях використовує альтернативні джерела енергії (сонячну, вітрову енергію, енергію приливних електростанцій, геотермальних джерел).
Технології, про які йтиметься далі, можуть бути реалізовані або в далекому майбутньому, або цивілізаціями вищого рівня. Зараз ми знаходимося на першому рівні, але, за прогнозом Кардашева, згодом перейдемо на наступний рівень розвитку, і нам стануть доступні технології, про які йтиметься далі.
2.1. Швидше за швидкість світла
На початку XX століття Ейнштейн перевернув уявлення про природу світла, часу і простору, сформульовані Ньютоном і Максвеллом.
Він відкрив, що швидкість світла – величина стала, а простір і час можуть змінюватися в залежності від швидкості світла. Вони утворюють тканину, яка може деформуватися, стискатися, розтягуватися чи рватися.
Також Ейнштейн дійшов висновку, що швидкість світла подолати неможливо: енергія руху об’єкта переходить у масу, і що швидше рухається об’єкт, то важче він стає.
Згідно зі знаменитою формулою Ейнштейна E=mc 2 , якби якийсь об’єкт (ракета, зореліт) почав рухатися зі швидкістю світла, то час у ньому зупинився б, його довжина зхлопнулася до нуля, а маса збільшилася до нескінченності. Оскільки це неможливо, Ейнштейн дійшов висновку, що світловий бар’єр непереборний.
Різні експерименти підтверджують правоту Ейнштейна. У Великому адронному колайдері вчені навчилися розганяти частки до навколосвітніх швидкостей, але перевищити їх поки що не вдалося нікому.
Тож чи можна подолати швидкість світла? Як не парадоксально, відповідь на це питання можна знайти у самій теорії відносності.
Можна розглянути два можливі рішення, засновані на властивостях простору та часу:
• Розтягнути простір. Якби ми навчилися стискати простір позаду себе і розтягувати перед собою, то залишаючись на місці, переміщалися б у просторі зі швидкістю більшою, ніж швидкість світла. У 1994 р. Мігель Алькуб’єрре розробив модель двигуна, що розриває простір. Складність тут у тому, що для роботи цього двигуна та подолання світлового бар’єру потрібна негативна речовина (не плутати з антиречовиною), яку поки не знайдено у природі.
• Розірвати простір. “Кротова нора” – це розрив у просторі, який може поєднати два всесвіти.
Існування «кротових нір» обчислив Шварцшильд у результаті рішень рівнянь Ейнштейна. Його знахідку підтвердив Роберт Оппенгеймер.
Складність із «кротовою норою» у тому, що її оточує лінія горизонту подій. Того, хто захоче його перетнути, чекають на дві небезпеки: астронавта може розірвати при перетині обрії подій, і навіть якщо він все-таки дивом зможе його подолати, то ніколи не зможе повернутися назад, тому що щоб вибратися з «кротової нори», потрібно подолати швидкість світла.
Але 1988 р. Кіп Торн розрахував рівняння для оборотної «кротової нори». Однак, його рішення також передбачає наявність негативної речовини.
Теоретично способи подолання швидкості світла знайдені, але для їх практичного застосування потрібна енергія, яка ще не виявлена в природі, та технології, які поки не винайдені. Можливо, ці ідеї будуть реалізовані протягом кількох тисячоліть.
2.2. Чи можливі подорожі у часі?
На відміну від системи Ньютона, де час протікає лише в один бік і є постійною величиною, в рамках теорії відносності подорож у майбутнє можлива.
Згідно з Ейнштейном, час уповільнюється при збільшенні швидкості, отже, якщо вирушити в космічну подорож навколо Землі на великій швидкості, повернувшись назад, астронавти потраплять у майбутнє.
Чи можливі подорожі до минулого? Стівен Хокінг переконаний, що ні. Він навіть висунув «гіпотезу про захист хронології». Його аргумент простий: якщо подорожі у часі можливі, де туристи з майбутнього? Виглядає логічно, але, як не билися фізики, довести постулат Хокінга їм не вдалося, і вони дійшли висновку, що, навпаки, з математичної точки зору подорожі в часі можливі і не суперечать теорії відносності.
Видаються можливими кілька способів переміщення у часі.
• «Кротові нори» дають можливість не лише подолати швидкість світла, а й переміщатися у різні боки по осі часу.
• Ідея з обертанням. Якби Всесвіт обертався, обігнувши його з великою швидкістю або дуже швидко рухаючись навколо циліндра, що обертається, можна було б опинитися в минулому.
• Космічні струни. Якщо обігнути дві гігантські струни, які збираються зіткнутися, то на короткий момент відкриється «тунель часу», і можна потрапити до минулого.
Ці способи поки що дуже далекі від реальності, але найперспективнішими з них залишаються «кротові нори».
Однак, крім великої кількості практичних завдань, які належить вирішити вченим для організації такої подорожі, і смертельних небезпек, з якими зіткнуться астронавти під час подорожі, залишається ще одне завдання.
Усі відомі фізичні закони та сама теорія відносності перестає діяти на лінії горизонту подій. На допомогу має прийти теорія всього, але її ще треба створити.
2.3. Паралельні всесвіти
Останнім часом тема паралельних всесвітів стала однією з найбільш обговорюваних у науці. Розглянемо дві основні версії паралельних всесвітів:
• гіперпростір;
• квантові всесвіти.
2.3.1. Гіперпростір
Тривимірність нашого простору здається очевидною, і її складно поставити під сумнів. Проте ще 1853 р. Бернхард Ріман виступив із доповіддю, у якому виклав основи багатовимірної геометрії та розвинув ідеї вчителя Карла Гауса. У 1919 р. Теодор Калуца висловив ідею чотиривимірного простору, яку підтримав Ейнштейн, проте згодом її було забуто.
Ця ідея зачарувала художників та письменників. Чотирьохвимірну перспективу ми можемо побачити на картинах Пікассо, Далі, Дюшана. Ідею чотиривимірного простору розвивали у своїх творах Оскар Уайльд, Герберт Уеллс, Роберт Хайнлайн.
У науці ця ідея набула серйозного розвитку лише у зв’язку з появою теорії струн у 1968 р. Вона стверджує, що всі частки є коливаннями струни. Ця теорія змогла об’єднати квантову теорію і гравітацію в єдину теорію (тому Теорія струн претендує на те, щоб довгоочікуваною Теорією всього). Але є й протиріччя: виявилося, що це можна п’ятьма різними способами, крім того, теорія струн може бути сформульована лише десятимерного простору.
У 1994 р. вчені припустили, що всі п’ять версій теорії струн можуть стати однією теорією, але при погляді з одинадцятимірного простору. Щоб довести теорію струн, ученим належить довести чи спростувати існування ще шести чи семи вимірів.
2.3.2. Квантові всесвіти
Одним із найважливіших наукових проривів XX століття стало зведення всіх фундаментальних фізичних законів у дві теорії: загальну теорію відносності, що описує макросвіт, та квантову теорію, що описує мікросвіт.
Квантова теорія – одне з найбільших досягнень людства, але при цьому вона повністю залежить від ймовірності і ставить під сумнів існування об’єктивної реальності. Згідно з квантовою теорією, атоми керуються хвилями ймовірності і можуть перебувати в декількох місцях одночасно. Тому знаменитий кіт Шредінгера може перебувати в двох станах в один і той же момент: він може бути і живий, і мертвий. Деякі вчені знімають цю суперечність, розмірковуючи таким чином: у макросвіті хвильові функції зафіксовані у певному стані і ми можемо вважати істинним те становище кота Шредінгера, в якому його застав спостерігач.
На основі квантової теорії було висунуто теорію множинності світів.
На погляд, тут є явне протиріччя. Квантова теорія має справу зі світом атомів, до чого тут Всесвіт? Ідея будується на тому, що в момент Великого вибуху Всесвіт був меншим за електрон. Отже, якщо електрон може перебувати в кількох місцях одночасно, значить, це стосується і Всесвіту, і може існувати безліч паралельних всесвітів.
2.3.3. Чи можемо ми побачити паралельні всесвіти?
Зараз набирає популярності версія декогерентності. Всесвіти існують, але ми не можемо з ними взаємодіяти, оскільки налаштовані на певну частоту і не вловлюємо частоти, які випромінюють інші всесвіти. Це можна порівняти з переглядом телепередачі на певному каналі — ми не можемо дивитися кілька програм одночасно, тому що наш телевізор приймач налаштований в даний момент часу на прийом однієї хвилі.
Можливо, поки що наші технології надто примітивні, щоб ми могли вступити в контакт із паралельними всесвітами, але наша нездатність це зробити не доводить, що їх не існує. Навпаки, ідея паралельних всесвітів не суперечить існуючим законам фізики.
Для людства існування паралельних всесвітів — ще одна лазівка, яка дозволить залишити Землю у разі катастрофи.
Висновок
Спеціальна теорія відносності та квантова механіка уможливили відкриття та технології, про які завжди мріяло людство, і які донедавна вважалися нездійсненними.
Невидимість суперечить законам фізики. Все змінилося з появою метаматеріалів, які можуть керувати показником спотворення світла. Розвиток цієї технології в найближчому майбутньому може призвести до створення костюмів, які зроблять людину невидимою.
Лазерна зброя. Портативна променева зброя або плазмовий меч, що світиться, можуть стати реальністю, якщо будуть створені потужні зарядні пристрої. Появи таких батарей варто чекати нанотехнологій, які можуть з’єднати потужність електростанції і мініатюрний розмір.
Квантова телепортація атомів уже реальність. Телепортація молекул — набагато складніша задача, яку треба вирішити. Чи здійсненна телепортація людини? Відповідь на це питання, ймовірно, буде знайдено протягом кількох століть.
Телепатія та телекінез. Досконалість та складність мозку є головною перешкодою для читання думок. Згодом наука зможе глибше проникнути в його пристрій, розшифрувати багато розумових процесів, але читати думки з дослівною точністю буде неможливо. При цьому цілком ймовірно, що ми навчимося рухати предмети силою думки за допомогою підсилювачів, надпровідників та електромагнітів. Перші успішні кроки у цьому напрямі вже зроблено.
Роботи досконало виконують обчислювальні операції. Але на відміну від людини не мають здорового глузду, важко орієнтуються в тривимірному просторі, гірше, ніж діти, піддаються навчанню. У майбутньому роботи успішно виконуватимуть рутинні операції та обчислювальні процеси, але ніколи не зможуть змагатися з людиною у відкритті нового, підприємництва та креативності.
Антивещество – це найпотужніше паливо, яке в майбутньому вирішить завдання космічних польотів на наддалекі відстані. Але для цього доведеться здешевити його виробництво, оскільки сьогодні кілька трильйонних грам коштують $20 млн.
Відповідно до теорії відносності, рухатися швидше за швидкість світла неможливо. Парадоксально, але на основі тієї ж теорії відносності можна довести протилежне. Якщо розтягнути чи розірвати простір, можна подолати світловий бар’єр. Поки що розв’язання цього завдання лежить у теоретичній площині. Її практична реалізація, можливо, буде здійснена протягом кількох тисячоліть.
З математичного погляду подорожі у часі можливі. Найперспективніший спосіб — «кротові нори». Але оскільки фізичні закони перестають діяти на лінії горизонту подій, на допомогу має прийти теорія всього, що тільки належить створити.
Паралельні всесвіти. Теорія струн і квантова теорія змусили вчених серйозно обговорювати існування додаткових вимірів, ідею множинності світів та паралельних всесвітів. Ці ідеї не суперечать законам фізики. Недосконалість технологій поки що не дозволяє нам побачити інші світи. Можливо, у майбутньому ми зможемо налагодити контакт з ними.
У рамках існуючих законів фізики неможливо реалізувати лише дві технології з тих, про які автор розповідає у книзі:
• вічний двигун, оскільки він суперечить законам термодинаміки;
• передбачення майбутнього, оскільки воно суперечить принципам причинності.
Ми визначаємо ймовірність тієї чи іншої події виходячи із знань, якими маємо. З кожним новим науковим проривом горизонти можливого розширюються, і цей процес, процес пізнання та створення нового, нескінченний.