Anteeksi rakkaat ystävät. Perustuen kaikkiin tietoihin, joita nyt tiedämme, et voi koskaan painaa nappia ja puhkaista "hyperavaruutta" tai vääntyä. Valon nopeutta nopeampi matkustaa on melkein varmasti mahdotonta. Tutkijoiden mukaan ainoa tapa vierailla muissa tähdellä on syvä ja pitkä uni. Idea kryogeenisesta unesta, kryosleepista, on aina ollut yksi "kovan" tieteiskirjallisuuden merkkeistä. Einsteinin huijaamisen sijasta Alienin kaltaiset elokuvat ja Alastair Reynoldsin kaltaiset kirjoittajat osoittavat ihmisille menevän nukkumaan ja heräävän kuukausia, vuosia tai jopa vuosisatoja myöhemmin toisessa maailmankaikkeuden osassa.
Yleensä ajatusta jäädytyksestä kuukausiksi tai vuosiksi on aina onniteltu huomattavan skeptisesti. Kuten muutkin tapaa hidastaa aineenvaihduntaa, niin että ihminen herää tuhannen vuoden kuluttua ja on yhtä raikas kuin nukkumaan mennessä. Tämä on erittäin vakava poikkeus siitä, mitä tiedämme nisäkkäiden talvehtimisesta maan päällä. Mutta sen jälkeen kun io9-toimittaja Charlie Jane Anders puhui joukkoon tutkijoita ja tieteiskirjailijoita, mukaan lukien Reynolds itse, hän vakuutti, että nukkumainen nukkuvuus on ainoa toivo, jonka meillä on tähtienväliselle matkalle yhden elämän ajan.
Unelma matkustaa valoa nopeammin
Cryoson on täynnä jättimäisiä ongelmia, joita meillä ei ole aavistustakaan kuinka ratkaista, mutta tiedämme jo, että valoa nopeampi matkustaminen on täysin mahdotonta.
”Sen perusteella, mitä tiedämme nyt, valon nopeampi matkustaminen on joko mahdotonta tai vaatii energiaa, josta emme edes keskustele. Aivojen ylläpitäminen pitkään on vain erittäin, erittäin vaikeaa”, sanoo Kalifornian yliopiston Berkeleyn biologian professori Terry Johnson.
"Emme voi edes laatia fyysisesti johdonmukaista teoriaa siitä, kuinka valoa nopeamman matkan pitäisi toimia, puhumattakaan sen teknisestä toteutuksesta", sanoo Karl Schroeder, Lockstepin, romaanin kirjoittaja, futuristisesta sivilisaatiosta, joka käyttää matkustamiseen kryosleepia.”Matkaamme valoa nopeammin universumissamme sellaisena kuin me sen tiedämme, on ehdottoman fantastista, eikä ollenkaan” vielä kehittämätöntä tekniikkaa”.
Mainosvideo:
Jopa utelias idea, kuten Alcubierre-moottori, NASA: n vuosien ajan kehittämä superluminaalimoottorin käsite, "tarvitsee toimimaan mahdotonta ainetta, jolla on negatiivinen massa", Schroeder sanoo.
Odota … entä madonreikiä? Loppujen lopuksi nämä ovat itse asiassa tunneleita alue-aika-alueelta toiselle, jotta voimme ylittää käsittämättömät etäisyydet.
Mutta madonreiät eivät myöskään ole mahdollisia, Drexelin yliopiston fyysikon Dave Goldbergin mukaan. Universumin lait eivät välttämättä salli madonreikien olemassaoloa, ainakaan siinä muodossa, kuin voisimme käyttää niitä.
"Esimerkiksi, että madonreikä on vakaa, se tarvitsee eksoottista ainetta pitääkseen sen auki", Goldberg sanoo. "Mutta eksoottinen aine vaatii negatiivista energiatiheyttä." Tutkijat eivät ole koskaan nähneet tällaista "eksoottista energiaa" todellisessa maailmassa, Goldberg sanoo: "Eivät vielä tiedä mitään luonnollista tapaa tuottaa sitä".
Ja vaikka voisimme pitää madonreiän auki löytön jälkeen, ei ole teoriaa siitä, miten luodaan aluksi. Matoreikien ydin on luoda reikä avaruusaikaan. On tiettyjä teorioita, joiden mukaan pienimmissä mittakaavoissa - 1020 pienempi kuin atominen ydin - avaruus luo luonnollisia rakenteita kuten madonreikiä, mutta meillä ei ole vielä tapaa tietää siitä varmasti. Selvittääksemme tarvitsemme toimivan kvanttigravitaation teorian, jota ei myöskään ole olemassa. Ja vaikka avaamme mikroskooppisen madonreiän, meillä ei ole aavistustakaan, kuinka se voidaan paisuttaa avaruusalukseen.
Tietysti et voi todistaa toisin - joten emme voi varmasti tietää, että matoreikien läpi matkustaminen on mahdotonta. Tutkijat myöntävät, että itse madonreiät voivat olla fyysisesti mahdollisia, mutta tällä hetkellä ne ovat käytännössä mahdottomia, koska ne vaativat valtavia määriä energiaa ja teknistä kekseliäisyyttä. Lisäksi, vaikka avaatkin sen jollakin tavalla, sinun on kuljettava pitkä matka tähteen määräpaikassa, jotta pystytään asettamaan toinen pää siihen.
Joten ellemme keksitä maagista tapaa matkustaa valoa nopeammin tai rakentaa jättiläinen madonreikä, muihin tähtijärjestelmiin pääsy vie erittäin, hyvin kauan. Kestää 81 000 vuotta saavuttaaksemme lähimmän tähdemme, Proxima Centaurin, tuntemillamme menetelmillä, parhaimmillaan 1000 vuoteen. On olemassa useita mahdollisesti nopeampia menetelmiä, mutta ne edustavat logistista painajaista.
Tardigrades-tarpeet
"Vaikka kevyempi kuin nopeampi matkustaminen on mahdollista, se on varmasti ainoa tapa tehdä se, eikä se välttämättä ole ihmisen tekniikan alaista", Schroeder sanoo. Mutta sillä välin voimme hahmotella tonnin erilaisia teknisiä ratkaisuja kylmään uneen.
Schroeder on optimistinen siitä, että selvitämme kuinka nukkua pitkät avaruustietämiseen vaadittavat ajanjaksot, mutta hän ei tiedä tarkalleen miltä se näyttää.”Pitkäaikaiseen lepotilaan on monia polkuja. Tiedämme jo, että elävät asiat voivat palautua turvallisiksi ja terveiksi erittäin pitkien ajanjaksojen jälkeen.” Esimerkiksi mikroskooppiset tardigradit voivat nukkua jopa 30 vuotta ja herätä sitten ilman mitään haittaa.
"Meillä on jo useita eläinten lepotilan malleja, joten tiedämme, että se on ainakin karkeasti mahdollista", sanoo toinen Reynolds, uusi kirjailija, joka työskentelee ahkerasti kryosävyn käsitteen parissa. Samalla hän on vakuuttunut siitä, että”on vaikeata soveltaa niitä ihmisiin. Mutta työtä on meneillään tähän suuntaan”.
Reynolds toteaa, että NASA viettää paljon aikaa tutkien mahdollisuutta käyttää lepotilaa tai torporaa. Mutta tällä hetkellä kaikki tutkimukset ovat keskittyneet enemmän pakotettuun uneen kuin Ripley-tyyppiseen kryouniin. Kalattomuus ja syöpä - kalat, joten kaikki tämän alan tutkimus menee säästöpossuun.
"Mielestäni lepotila voi olla mahdollista, mutta kysymys on edelleen, onko se mahdollista hypotermisissä olosuhteissa vai ei", sanoo Marina Blanco, Duke University -tutkija, joka tutkii lepotilasta lemuareissa. "Jos jotain, jotkut lemurit hibernoivat jopa kuumalla säällä."
Avaruustutkijat voivat olla kuin eläkkeellä olleet jalkapalloilijat
"Työskentelemme parhaillaan ihmisten jäähdyttämiseksi yhdestä kolmeen päivään", sanoo Fairbanksin Alaskan yliopiston arktisen biologian instituutin professori Kelly Drew, joka tutkii mekanismeja, jotka antavat arktisten maa-oravien hibernatoida.”Jos selvitämme miten tämä tehdään, seuraava askel on jäähdyttää ihmiset muutaman päivän, ehkä kuukauden, ajaksi. Mutta satoja tai tuhansia vuosia - meidän on vielä työskenneltävä tämän hyväksi."
Mikä on vaikeus Drew'n mukaan? Selvitä, miten ihmiskehon jäädyttäminen ja sulattaminen voi aiheuttaa suuria vaurioita. "Jopa maanalainen orava, joka jäähtyy lähes jäätymiseen, ei pysy tällä tavoin yli kolme viikkoa", hän sanoo. "Nisäkkään kudos ei voi jäätyä ilman solujen repeämää." Pohjimmiltaan, kun nisäkässolut jäätyvät, soluihin muodostuu jääkiteitä, jotka vahingoittavat solukalvoja."
Ja vaikka onnistut ratkaisemaan jäätymisen ja sulamisen vaikutukset ilman soluvaurioita - ja tämä on erittäin iso "jos" -, on muitakin ongelmia.
"Jos jäädyttää ihmisen 100 000 vuodeksi, hänelle aiheutuu vakavia vahinkoja", Johnson sanoo.”Kemialliset prosessit ovat hitaita alhaisissa lämpötiloissa, mutta ne eivät lopu kokonaan, ja riittävän ajan kuluttua ne tuhoavat. Entropia maaliskuussa. " Tämä marssi tapahtuu hitaasti, askel askeleelta, alhaisissa lämpötiloissa. Mutta 100 000 vuodessa tämä marssi menee kauas.
Yksi todennäköisimmistä pitkäaikaisen kryogeenisen jäätymisen tuloksista on aivovaurio, Johnson sanoi. "Todennäköisesti meidän on suunniteltava laaja leikkaus kolonistien vaurioituneiden aivojen kuntouttamiseksi." Muutoin avaruus siirtomaalaisilla on samanlaisia ongelmia kuin eläkkeellä olleilla jalkapalloilijoilla, ja koko planeetta voisi olla täynnä ihmisiä, joilla on jonkinlainen "kryoninen enkefalopatia".
Toinen vaihtoehto on tehdä ihmisen kaltaisesta tietoisuudesta vahvempaa, keinotekoisella tai kibernetisellä tietoisuudella tai etsiä muuta tapaa luoda "hermoverkkoja, jotka elävät yli oman", Johnson sanoo.
Schroeder tarjoaa useita erilaisia tapoja käsitellä solu- ja aivovaurioita. Voisimme muuttaa geneettisesti avaruusmatkustajia - esimerkiksi antaa ihmisille soluseinät kuten kasveissa. On myös mahdollista tuoda sokeri soluihin "jäätymisenestoaineena", jäätymisenestoaineena. Tai voimme korvata solut kokonaan käyttämällä nanoteknologiaa tai keinotekoisia elimiä. Ja voit ladata ihmisten tietoisuuden ja tallentaa sen digitaalisessa muodossa ja purkaa sen jälkeen uuteen kehoon saapuessaan.
Kaiken kaikkiaan ihmisten saapuminen nukkumaan vuosisatojen ajan vie paljon ongelmia, ja miten emme vielä tiedä. Mutta tämä on ainakin mahdollista fysiikan kannalta.