Чарльз Лиу утверждает, что диаметр электрона составляет не более 10 в минус 18-й степени метра . В новом эпизоде подкаста StarTalk он обсуждает с Нилом Деграссом Тайсоном и Чаком Найсом научную базу технологий Star Trek. Участники анализируют вероятность создания варп-двигателей, телепортов и систем связи будущего.
🧬 Квантовая физика и биология зрения 2:14
Чарльз Лиу представил работу «The Handy Quantum Physics Answer Book» для объяснения сложных физических концепций . Он использует квантовую механику как повседневный инструмент исследователя . Автор описывает зрение человека как результат квантовой реакции.
Процесс восприятия света включает следующие этапы:
- Фотоны попадают на сетчатку глаза .
- Квантовая реакция активирует палочки и колбочки.
- Молекулы поглощают энергию фотона и передают сигнал.
Обсуждение затронуло фундаментальные характеристики материи. По словам Лиу, электрон настолько мал, что его точный размер остается неопределенным . Существующие приборы позволяют измерить объекты лишь до определенного предела . Ученый допускает, что электрон может вообще не иметь физического размера.
📱 Предсказания Star Trek: от дверей до планшетов 5:37
Действие оригинального сериала Star Trek происходит около 2260 года . Сценаристы 1960-х годов пытались представить технологии через 200 лет после своего времени. Нил Деграсс Тайсон признался, что в детстве считал автоматические двери самой невероятной частью шоу . В то время существовали только нажимные коврики перед дверями супермаркетов .
Многие устройства из сериала стали реальностью раньше срока:
- Планшетные компьютеры полностью повторяют функции гаджетов из шоу .
- Ручные коммуникаторы трансформировались в смартфоны и раскладные телефоны .
- Видеосвязь и телеприсутствие стали повседневным стандартом .
Фильм «2001 год: Космическая одиссея» предсказал видеозвонки точнее, поместив их в 2001 год . Сцена в фильме показывала звонок стоимостью 170 долларов .
⚛️ Телепортация и варп-двигатели 11:40
Технология телепортации появилась в Star Trek как способ экономии бюджета на съемках . Продюсеры не хотели тратить деньги на декорации приземления космических кораблей . Позже ученые попытались обосновать этот процесс с помощью физики, что привело к возникновению термина «ректон» (retroactive continuity) — обратной подгонки фактов .
Варп-двигатель стал ключевым элементом сюжета, обходящим запрет Эйнштейна на движение быстрее света . Для работы двигателя сценаристы придумали кристаллы дилития. Они якобы управляют реакцией материи и антиматерии.
Для мгновенной связи на межзвездных расстояниях в Star Trek используется подпространство . Обычный свет идет от Луны до Земли около 1,3 секунды, что мешает быстрому диалогу . Подпространственная связь позволяет передавать данные через другие измерения почти мгновенно .
🍄 Мицелий и биологические сети во Вселенной 20:32
Сериал Star Trek: Discovery ввел концепцию мицелиевой сети для перемещения в пространстве . Идея опирается на реальную биологию грибов. Чарльз Лиу напомнил, что царство грибов включает дрожжи, съедобные и ядовитые грибы .
Биологические факты о грибах:
- Млекопитающие смогли эволюционировать после динозавров благодаря устойчивости к грибковым инфекциям .
- Высокая температура тела человека служит защитой от паразитических грибков.
- Люди генетически ближе к грибам, чем к зеленым растениям .
Общий предок животных и грибов отделился от общего древа жизни позже, чем предки растений . Этим объясняется наличие вкуса «умами» (мясного вкуса) у некоторых грибов, например, шиитаке или портобелло .
🌌 Расширение Вселенной и пузыри Алькубьерре 23:40
Гравитация внутри Млечного Пути полностью нейтрализует расширение Вселенной на малых масштабах . Силы, удерживающие молекулы тела, планету рядом с Солнцем и Солнце в центре галактики, намного сильнее расширения пространства .
Математик Мигель Алькубьерре предложил модель варп-пузыря . Теория предполагает сжатие пространства перед кораблем и его расширение позади . Объект внутри пузыря фактически не нарушает скоростной предел света. Однако создание такого пузыря требует колоссальных объемов энергии, которые пока недоступны технологически .
🔋 Хранение антиматерии и энергетика будущего 37:32
Антиматерия аннигилирует при контакте с обычной материей. В Star Trek её удерживают в магнитных бутылках . Частицы должны иметь электрический заряд, чтобы взаимодействовать с магнитным полем. Заряженная антиматерия отскакивает от стенок поля, не касаясь физического корпуса .
Вопросы питания мелких устройств остаются открытыми:
- Фазеры способны испарять здания, но имеют размер ладони .
- Питание обеспечивается гипотетическими батареями или конденсаторами огромной емкости .
- Конденсаторы способны отдавать накопленный заряд практически мгновенно .
🚀 Прогноз на 2260 год 41:58
Чарльз Лиу предполагает, что к 2260 году человечество реализует лишь 1% технологий из Star Trek . Многие идеи требуют физики, которую мы еще не понимаем. Ученый возлагает надежды на изучение темной материи и темной энергии . Темная энергия действует противоположно гравитации, и её освоение откроет новые возможности для перемещения .
Нил Деграсс Тайсон считает научную фантастику важным инструментом развития общества . Без воображения и мечтаний о будущем человечество могло бы остаться в пещерах. Каждый эпизод Star Trek он рассматривает как моральную притчу о правильном использовании силы технологий .
