# Чарльз Лиу: технологии Star Trek требуют новой физики

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=6CJQKaQ62M4
Канал: StarTalk
Опубликовано: 17.12.2024

---

Чарльз Лиу утверждает, что диаметр электрона составляет не более 10 в минус 18-й степени метра [04:05]. 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
[[JUMP:02:14]]

Чарльз Лиу представил работу «The Handy Quantum Physics Answer Book» для объяснения сложных физических концепций [02:14]. Он использует квантовую механику как повседневный инструмент исследователя [02:54]. Автор описывает зрение человека как результат квантовой реакции.

Процесс восприятия света включает следующие этапы:

*   Фотоны попадают на сетчатку глаза [03:24].
*   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 [04:56]. Существующие приборы позволяют измерить объекты лишь до определенного предела [05:09]. Ученый допускает, что электрон может вообще не иметь физического размера.

## 📱 Предсказания Star Trek: от дверей до планшетов
[[JUMP:05:37]]

Действие оригинального сериала Star Trek происходит около 2260 года [06:26]. 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 [08:41]. В то время существовали только нажимные коврики перед дверями супермаркетов [09:10].

Многие устройства из сериала стали реальностью раньше срока:

*   Планшетные компьютеры полностью повторяют функции гаджетов из шоу [10:05].
*   Ручные коммуникаторы трансформировались в смартфоны и раскладные телефоны [10:18].
*   Видеосвязь и телеприсутствие стали повседневным стандартом [10:32].

Фильм «2001 год: Космическая одиссея» предсказал видеозвонки точнее, поместив их в 2001 год [10:59]. Сцена в фильме показывала звонок стоимостью 170 долларов [11:14].

## ⚛️ Телепортация и варп-двигатели
[[JUMP:11:40]]

Технология телепортации появилась в Star Trek как способ экономии бюджета на съемках [11:55]. Продюсеры не хотели тратить деньги на декорации приземления космических кораблей [12:37]. Позже ученые попытались обосновать этот процесс с помощью физики, что привело к возникновению термина «ректон» (retroactive continuity) — обратной подгонки фактов [13:03].

Варп-двигатель стал ключевым элементом сюжета, обходящим запрет Эйнштейна на движение быстрее света [13:29]. 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 [19:37]. Обычный свет идет от Луны до Земли около 1,3 секунды, что мешает быстрому диалогу [18:59]. Подпространственная связь позволяет передавать данные через другие измерения почти мгновенно [19:51].

## 🍄 Мицелий и биологические сети во Вселенной
[[JUMP:20:32]]

Сериал Star Trek: Discovery ввел концепцию мицелиевой сети для перемещения в пространстве [20:45]. Идея опирается на реальную биологию грибов. Чарльз Лиу напомнил, что царство грибов включает дрожжи, съедобные и ядовитые грибы [20:59].

Биологические факты о грибах:

*   Млекопитающие смогли эволюционировать после динозавров благодаря устойчивости к грибковым инфекциям [22:32].
*   Высокая температура тела человека служит защитой от паразитических грибков.
*   Люди генетически ближе к грибам, чем к зеленым растениям [23:41].

Общий предок животных и грибов отделился от общего древа жизни позже, чем предки растений [23:28]. Этим объясняется наличие вкуса «умами» (мясного вкуса) у некоторых грибов, например, шиитаке или портобелло [24:07].

## 🌌 Расширение Вселенной и пузыри Алькубьерре
[[JUMP:23:40]]

Гравитация внутри Млечного Пути полностью нейтрализует расширение Вселенной на малых масштабах [25:26]. Силы, удерживающие молекулы тела, планету рядом с Солнцем и Солнце в центре галактики, намного сильнее расширения пространства [25:54].

Математик Мигель Алькубьерре предложил модель варп-пузыря [26:49]. Теория предполагает сжатие пространства перед кораблем и его расширение позади [27:43]. Объект внутри пузыря фактически не нарушает скоростной предел света. Однако создание такого пузыря требует колоссальных объемов энергии, которые пока недоступны технологически [38:06].

## 🔋 Хранение антиматерии и энергетика будущего
[[JUMP:37:32]]

Антиматерия аннигилирует при контакте с обычной материей. В Star Trek её удерживают в магнитных бутылках [39:27]. Частицы должны иметь электрический заряд, чтобы взаимодействовать с магнитным полем. Заряженная антиматерия отскакивает от стенок поля, не касаясь физического корпуса [39:40].

Вопросы питания мелких устройств остаются открытыми:

*   Фазеры способны испарять здания, но имеют размер ладони [41:13].
*   Питание обеспечивается гипотетическими батареями или конденсаторами огромной емкости [41:40].
*   Конденсаторы способны отдавать накопленный заряд практически мгновенно [41:58].

## 🚀 Прогноз на 2260 год
[[JUMP:41:58]]

Чарльз Лиу предполагает, что к 2260 году человечество реализует лишь 1% технологий из Star Trek [43:54]. Многие идеи требуют физики, которую мы еще не понимаем. Ученый возлагает надежды на изучение темной материи и темной энергии [45:12]. Темная энергия действует противоположно гравитации, и её освоение откроет новые возможности для перемещения [45:26].

Нил Деграсс Тайсон считает научную фантастику важным инструментом развития общества [51:51]. 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 [52:43].