Napisałem trochę o podróżach kosmicznych i oczywiście w sposób nieunikniony w komentarzach wylazła sprawa teleportacji. A ponieważ mnóstwo ludzi wyobraża sobie, że nauka, to taka odmiana magii, to przyczynię się troszkę do tej orki na ugorze i spróbuję utworzyć atol odrobiny zdrowego rozsądku w morzu bajek i bredni, które niektórzy opowiadają w tym temacie..
Pojęcie teleportacji pochodzi z lat 30 XX wieku i zostało wymyślone przez amerykańskiego pisarza Charlesa Hoya Forta w książce Lo!, w której pisał o zjawiskach paranormalnych. Literatura SF upowszechniła ten pomysł na błyskawiczne przemieszczanie się w przestrzeni, a film wręcz to zbanalizował.
Są dwa rodzaje teleportacji - magiczna, rodem z Harry'ego Pottera, dr. Strange'a czy z X-Menów oraz "naukowa", rodem ze Star Treka czy filmu Mucha. Nie bardzo potrafię wypowiedzieć się na temat teleportacji magicznej, bo w naszym świecie magia ani supermoce nie istnieją, no i nie znam się na magii. Interesuję się natomiast odrobinę sprawami naukowymi, więc spróbuję skomentować kwestie teleportacji "naukowej". Po to, by to było możliwe konieczne jest jednak przyjęcie, że rozmawiamy o świecie, w którym obowiązują znane nam prawa natury. Że jest to NASZ świat.
Zacznijmy od tego, że sam pomysł najsłynniejszej i najbardziej "banalnej" teleportacji "naukowej", tej ze Star Treka, wziął się stąd, że pozwalało to uniknąć o wiele bardziej kosztownego filmowania lądowania pojazdów kosmicznych na kolejnych planetach odwiedzanych przez USS Enterprise. Czyli z potrzeby oszczędności, bo budżet serialu początkowo nie był specjalnie wielki. Jak nietrudno się domyślić nawet jeśli doprowadzilibyśmy do realizacji tego pomysłu, nawet na skalę o wiele mniejszą niż teleportacja człowieka, to koszt tego będzie ogromny. Z pewnością o wiele większy niż koszt nie tylko filmowego, ale i realnego lądowania na innej planecie.
Teleportacja "naukowa" składa się z trzech podstawowych etapów: skanowania teleportowanego obiektu, przesyłu informacji o teleportowanym obiekcie, odtwarzania teleportowanego obiektu. Omówię każdy z nich analizując ich wykonalność.
Skanowanie teleportowanego obiektu.
Trzeba dokonać początkowego założenia, czyli określić jak dokładną informację musimy posiadać, by korzystając z niej stworzyć dokładną kopię człowieka. Czy musimy zejść do poziomu, na którym operuje fizyka kwantowa i mieć do dyspozycji informację o stanie kwantowym wszystkich cząsteczek ciała człowieka, którego chcemy teleportować, czy też wystarczy nam mniej dokładna informacja?
Nie ma jasności co do tego co powoduje, że posiadamy świadomość. Niektórzy badacze uważają, że procesy, które za to odpowiadają w naszym ciele są procesami na poziomie kwantowym. Jeśli tak jest, to nasze szanse na zrealizowanie procesu teleportacji są słabe. Jest tak dlatego, że fizyka kwantowa uczy nas, że dopóki nie zbadamy danego obiektu to nie znajduje się on w żadnym KONKRETNYM stanie (jest w stanie SUPERPOZYCJI), natomiast jeśli go zbadamy, co wydaje się konieczne do dokonania teleportacji, to stan obiektu staje się KONKRETNY, ale oznacza to, że jest INNY niż był przed dokonaniem badania (inny, bo konkretny, a nie nie w stanie superpozycji). Tak więc dokonanie badania powoduje, że jego wynik NIE odpowiada temu, co było przed badaniem, a nie wiemy tak naprawdę czy na przykład świadomość, pamięć, wiedza, charakter, emocje, empatia, inteligencja, poczucie humoru itp. człowieka nie są uzależnione łącznie od właśnie konkretnych związków pomiędzy stanami SUPERPOZYCJI poszczególnych cząstek na przykład w jego mózgu.
Potrafimy, za pomocą dość pomysłowych rozwiązań, przesyłać na odległość stan kwantowy jednej cząsteczki. Wymaga to przesłania stosunkowo dużej ilości informacji, ale da się to zrobić i skądinąd zostało to już zrobione. Przy okazji trzeba od razu tutaj dodać, że jeden z fundamentów fizyki kwantowej zakazuje klonowania czyli utworzenia kopii bez zniszczenia oryginału, co, jak nietrudno się domyślić, może mieć duże znaczenie w przypadku teleportacji.
To, w jaki sposób można przesyłać stan kwantowy cząstki, czy WSZYSTKICH CZĄSTEK ORGANIZMU jest tematem na osobny wykład. Oparcie się na takim rozwiązaniu (a zasadniczo byłoby to konieczne by móc odtworzyć DOKŁADNIE tę samą postać po drugiej stronie) wymagałoby przesłania tak niewiarygodnych ilości informacji, że może warto najpierw pokazać, jakie informacje i jaką ich ilość trzeba przesłać czy tak czy owak, bez liczenia tego wszystkiego dla dokonania teleportacji kwantowej.
Człowiek składa się mniej więcej z 7*1027 atomów. 7 000 000 000 000 000 000 000 000 000 atomów. Atomów w układzie okresowym pierwiastków jest 115, czyli w każdym razie do zapisania każdego pierwiastka (jego numeru) będziemy potrzebowali 16 bitów. Ponieważ jednak każdy pierwiastek może występować w różnych formach (izotopach), to do każdego trzeba dodać co najmniej 2 bity informacji o tym, jaki to izotop. Dodatkowo niektóre atomy występują w formie zjonizowanej, trzeba więc podać dla każdego liczbę elektronów no i tutaj znów będzie trzeba dodać 16 kolejnych bitów dla każdego atomu. Mamy więc już 34 bity na atom. Dla każdego atomu musimy dokładnie określić jego pozycję (zakładając, że jest to w ogóle możliwe, bo zawsze trzeba pamiętać o niedobrym Heisenbergu, który wydał ten swój cholerny regulamin dla małych obiektów), a więc 3 bajty (24 bity) dla określenia pozycji w przestrzeni oraz 3 bajty (24 bity) dla określenia prędkości (atomy może się bardzo nie ruszają w ciele człowieka, ale jednak nie pozostają bez ruchu).
Czyli ostatecznie dla jednego atomu w ciele człowieka mamy CO NAJMNIEJ 58 bitów informacji.
Trzeba jednak pamiętać, że jak przesyłamy informację dowolną drogą elektroniczną, to musimy się liczyć z zakłóceniami. Nie ma żadnej możliwości wyeliminowania zakłóceń - nie jest to zależne od jakości sprzętu, którym się posługujemy. Zakłócenia mogą ZAWSZE wystąpić. Jedyne, co możemy zrobić, to zabezpieczyć naszą informację przesyłając tzw. bity kontrolne. Dla uzyskania całkowitej pewności, że informacja zostanie przekazana bez żadnych zakłóceń musimy skorzystać z jakiegoś zabezpieczenia, na przykład kodu 7,4 Hamminga, Oznacza to, że dla każdych 4 bitów informacji musimy dodatkowo przesłac 3 bity kontrolne.
Czyli ostatecznie musimy przesłać, dla jednego atomu, co najmniej 102 bity informacji.
Przesyłanie informacji o teleportowanym obiekcie
Mamy 102 bity informacj o każdym atomie w ciele człowieka. Mamy więc do przesłania 714 000 000 000 000 000 000 000 000 000 bitów informacji o jednym człowieku.
Najszybszą transmisję w dzisiejszych czasach można prowadzić kablem podmorskim łączącym Amerykę z Europą. Transmisje te osiągają transfer rzędu 800 gigabitów na sekundę. W warunkach laboratoryjnych daje się osiągnąć do ok 10 terabitów na sekundę.
Przyjmijmy więc 10 terabitów na sekundę.
10 terabitów to 10 000 000 000 000 bitów na sekundę.
Transfer informacji o atomach jednego człowieka za pomocą najbardziej wydajnej, posiadanej przez nas technologii trwałby 2 264 079 148 lat. Ponad dwa miliardy lat.
Nawet jeśli uda nam się pomnożyć prędkość transferu przez milion to i tak będzie to trwało ponad 2 tysiące lat.
A pamiętajmy, że przesyłamy jedynie bardzo podstawowe informacje, bez próby przekazania stanów kwantowych, co stawia w ogóle pod znakiem zapytania sensowność całej operacji!
Odtworzenie teleportowanego obiektu
Gdy już pokonaliśmy barierę czasu przesyłu informacji musimy móc z niej skorzystać, więc ją przetworzyć i wykorzystać. Oznacza to konieczność budowy jakiejś drukarki 3D - w Star Treku jest taka drukarka, widać ją na zdjęciu.
Załóżmy, że potrafimy to zrobić, pamiętając o tym, że musimy przetworzyć monstrualną ilość informacji. Ale powiedzmy, że to się udaje.
Pojawia się wówczas problem tego, co zrobić z oryginałem. Bo zakładamy, że dokonujemy TRANSFERU, czyli obiekt w jednym miejscu znika, by pojawić się w drugim.
Tylko że "obiekt" to w naszym przypadku CZŁOWIEK. No i tu mamy problem natury etycznej.
Bo oryginał musi w takim przypadku zniknąć! Czyli tak najzwyczajniej w świecie trzeba go ZABIĆ!
I w tym momencie kończy się nasza przygoda z teleportacją.
Inne tematy w dziale Technologie
