Телепортация

Телепортация - название, данное научными фантастами для описания явления, при котором один предмет расподается в одном месте, а в другом воздается его точная копия. Как это выполнено обычно подробно не объясняется, но идея состоит в том, что первоначально объект сканируется для получения всей информации о нем, затем эта информация передается к месту, где собирается копия объекта. Машина телепортации была бы похожа на факс, работающий с 3D объектами как с документами.

В 1993 году группа из шести ученых подтвердили предположения авторов научной фантастики, показывая , что телепортер действительно возможен, но только если оригинал разрушается. Тем временем, другие ученые планировали эксперименты для демонстрации телепортации в микроскопических объектах, таких как отдельные атомы и фотоны, что и продемонстрировали Австралийские ученые.

К сожалению любителей SF телепортация макроскопических тел в бизжайшем будущем не планируется. Один из аргументов против телепортации основовался на том, что нельзя получить от объекта достаточно информации для создания совершенной копии. Это должно нарушать принцип неопределенности квантовой механики. (Принцип неопределенности - фундаментальное положение квантовой механики, утверждающее, что одновременно нельзя измерить физические величины, характеризующие физическую систему, такие как импульс и координаты) Но ученые нашли способ, используя знаменитый и парадоксальный эффект Эйнштейна-Подольского-Розена.Акт квантовой телепортации должен выглядеть следующим образом: тело сканируется в точке 1 затем информация передается в точку 2 где на основе данной информации собирается точный (?) аналог тела.

Дырочная телепортация

Согласно теории относительности материальное тело не может двигаться быстрее скорости света, уже при приближении к скорости света энергия Е тела с массой покоя m и скоростью v растет до бесконечности: E=mc²/sqrt(1-v²/c²) и количество энергии требуемой для ускорения тела до скорости света также стремится к бесконечности. Однако можно взять бариер скорости света без нарушения ТО посредством телепортации.
При телепортации тело не двигается, но мы искривляем пространство таким образом что точка старта 1 совпадает с конечной точкой путешествия 2, тогда тело А исчезает в точке 1 и мгновенно появляется в точке 2. Между точками 1 и 2 тело А не существует. Фактически тело находилось в состоянии покоя в точках старта и финиша (не было ускорения и механического движения), поэтому теория относительности не нарушается.
Второе определение телепортации - так как Вселенная конечна и имеет конечный обьем, то можно перемещать материальные тела используя геометрические свойства Вселенной как целого. Если выбросить тело А за пределы конечной Вселенной, то оно мгновенно появиться обратно в реальной Вселенной, в какой-либо случайной точке 2, потому что вне Вселенной не может существовать какое-либо тело. Как будет показано дальше оба определения представляют собой один и тот же феномен.
Основные свойства телепортации можно увидеть на примере простого механического движения. Пусть тело А двигается равномерно и прямолинейно в пространстве. Тело А может пройти бесконечно большое расстояние S за время T без каких-либо затрат энергии Е, следовательно телепортация тела на любые расстояния не требует энергии (Е=0). Изменения кинетической энергии тела появляются при движении в силовом поле между двумя точками с разными значениями потенциала, следовательно телепортация невозможна если в точках 1 и 2 разные значения потенциала силовых полей. Как будет показано ниже, в этом случае нарушается закон сохранения энергии. Другими словами, тело А можно телепортировать только туда, куда оно смогло бы прибыть двигаясь равномерно и прямолинейно, если бы отсутствовали препятствия между точками 1 и 2. Телепортация это супераналог равномерного и прямолинейного движения. Вторым важным свойством телепортации является T=0, время движения от точки 1 к точке 2 должно обязательно равняться нулю, потому что в ноль-пространстве тело не может существовать, поэтому оно должно появится мгновенно в реальной Вселенной. Расстояние S между точками 1 и 2 может быть от нуля до бесконечности.
В опытах Раймонда Чау с фотонами хотя и наблюдалась сверхсветовая скорость перемещения, но тем не менее T не было равно нулю, что дает основания утверждать что это не телепортация, либо телепортация плюс другие эффекты. Кроме того, в опытах с фотонами должна наблюдаться зависимость от гравитационного поля Земли, т.е. наилучшие результаты должны быть в плоскости равного потенциала. Было бы неплохо измерить скорость и численность телепортируемых фотонов летящих паралельно и перпендикулярно поверхности Земли. Если паралельно поверхности земли скорость и (или) численность телепортируемых фотонов не окажется выше чем в перпендикулярной плоскости, то оба метода имеют разную природу, хотя еще имеет смысл проверить, нет ли наложения других процессов.
Скорее всего квантовая телепортация это новый способ передачи информации при помощи EPR парадокса, а дырочная телепортация - это "настоящая" телепортация материальных тел. Должно выполняться условие dE=0. При телепортации фотонов перпендикулярно земной поверхности возникают парадоксы. Если будут обнаружены фотоны спектр которых не изменился, то это нарушение закона сохранения энергии, а если изменился, или для телепортации была затрачена энергия, то это не телепортация. Ведь спектр фотонов летящих от Земли должен смещаться в красную сторону, а обратно в фиолетовую сторону. Этот эффект могут взять на вооружение строители перпетуум мобиле. Можно было бы построить тепловую станцию где за счет многократной (квантовой) телепортации поднимали бы "температуру" фотонов - вот вам электростанция получающая энергию из ничего. Поэтому следует ожидать что при телепортации фотонов используются другие физические принципы, отличные от дырочной телепортации.

ВАКУУМНЫЕ ДЫРКИ И ГРАНИЦА ВСЕЛЕННОЙ

Прежде всего нужно рассмотреть свойства Вселенной как целого, в первую очередь отсутствие или наличие границы у Вселенной. По теории Big Bang Вселенная появилась после взрыва "сверхатома". Расширяясь, Вселенная за конечное время займет конечный обьем, а любое тело конечного обьема должно иметь границу, хотя бы в виде точки.
Что может находиться за границей Вселенной? Большинство авторов утверждают что "вне Вселенной нет ничего, нет галактик, нет материи, там нет вообще ничего, ни пространства, ни времени". Согласно стандартной космологической теории расширение Вселенной нельзя рассматривать как обычный взрыв где расширяется материя в пространстве. Расширяется вся Вселенная, материя вместе с пространством, причем центра расширения не существует, картина расширения одинакова с любой произвольной точки. Следовательно за пределами расширяющейся Вселенной нет пространства-времени и материи.
Таким образом за пределами Вселенной абсолютная пустота где нет даже свойства длины и времени, это пространство-точка нулевого измерения, назовем ее ноль-пространством или дыркой. Далее, граница Вселенной не может находиться в одном фиксированном месте, так как будет нарушен космологический принцип, согласно которому во Вселенной не могут существовать привелегированные точки и направления. Поэтому виртуальные вакуумные дырки в пространстве и времени должны быть в любой произвольной точке пространства, это дырочное пространство или дырочный вакуум.

КАК РЕАЛИЗОВАТЬ АКТ ТЕЛЕПОРТАЦИИ

Что случиться если выбросить тело А за пределы Вселенной? Так как вне Вселенной не может существовать какое-либо тело, то тело А в тот же момент времени появиться в реальной Вселенной, в произвольной точке, так как вакуумные дырки существуют везде . Таким образом акт телепортации осуществлен, тело выброшено в ноль-пространство в точке 1 и появилось в произвольной точке 2.
Сделаем следующий мысленный эксперимент. Для того чтобы выбросить тело А вне Вселенной следует окружить тело А замкнутой поверхностью из вакуумных дырок на некоторое малое время dT. Затем мы спросим, где находилось А все это время dT? Внутри дырочной сферы оно не может находится , так как вне Вселенной не может существовать какое-либо тело. Следовательно, тело А уже находится в другой точке Вселенной 2. Если разрушить дырочную поверхность вокруг А, то мы тем самым разрушим канал связывающий точки 1 и 2, и тело А останется на новом месте 2. Акт телепортации осуществлен.
Внутри дырочной сферы (или любой другой замкнутой поверхности из дырок) существует геометрия близкая к геометрии черной дыры. Это место абсолютно изолированно от внешней Вселенной. Не существует какое-либо излучение способное проникнуть сквозь дырочную поверхность (дыру в пространстве и времени). Для наблюдателя находящегося внутри дырочной сферы расстояние от центра сферы до ее границы бесконечно далеко, потому что метрика пространства непрерывно изменяется от цетра к границе, т.е. расстояния между двумя точками непрерывно уменьшаются от центра к границе, с тем чтобы на самой дырочной поверхности все расстояния между любыми двумя точками равнялись нулю. Таким образом для телепортации необходимо создать вокруг телепортируемого тела геометрию близкую к геометрии черной дыры. Другими словами, для телепортации тело необходимо полностью изолировать от внешней Вселенной.

ПЕРЕДАТЧИК МАТЕРИИ

Передатчик материи может быть с внутренней и внешней дырочной поверхностью. В первом случае станция по телепортации имеет сферическую камеру, куда вводится предмет для телепортации. (Сфера имеет минимальную поверхность, потому что производство дырок очень сложно и дорого). Оборудование для производства дырок находиться на внешней стороне сферы. Такая станция способна выбрасывать космические корабли в очень глубокий космос, на расстояния в сотни миллионов световых лет мгновенно. И ничего страшного в том, что конечная точка 2 случайна. Вселенная изотропна и равномерна, и разве не все равно в какой ее части мы впервые встретим вне земной разум или найдем пригодные для колонизации планеты. Можно сначала телепортировать приемник, а затем в приемнике будут появляться следующие грузы и люди.
Во втором случае оборудование для производства дырок расположено внутри сферы, и станция производит дырки вокруг себя, что позволяет ей многократно телепортировать себя в случайные точки Вселенной. Тогда в случае неудачного "приземления" можно телепортироваться в другую точку.

ПРИЕМНИК МАТЕРИИ

Приемник материи можно построить по следующим соображениям. После телепортации тело А появиться только там, где оно не нарушает законы сохранения, т.е. потенциал силовых полей должен быть строго одинаков в точках 1 и 2. Например тело может исчезнуть с поверхности земли и появиться на высоте 100 м над землей. Затем тело падает и совершает работу, после чего все процессы повторяются. Имеем "перпетуум мобиле", производящую энергию из ничего. Поэтому тело А появиться только там где оно не нарушает все законы сохранения. Если в передатчике и приемнике смоделировать одинаковые редко встречающиеся потенциалы силовых полей, то тело А сможет появиться только в приемнике, потому что нигде в другой части Вселенной такой комбинации полей нет.
Как было показано выше, энергия необходима только для искривления пространства времени, а не для движения тела от 1 к 2. Поэтому вся затраченная энергия остается на месте, в виде взрыва. По мощности взрыва и составу разлетающихся частиц можно судить о параметрах телепортируемого тела. Так можно зарегистрировать акт успешной телепортации, например шарообразных НЛО, сферическая форма которых явно предназначена для входа в ноль-пространство. Кроме того, малые размеры НЛО говорят о том, что эти корабли не предназначены для длительных полетов, даже со скоростью близкой к свету межзвездные полеты занимают десятки (сотни) лет, и прибыли они пользуясь мгновенной телепортацией. Неудачи SETI в поисках радиосигналов от других цивилизаций обьясняются тем, что они не пользуютсься радиосвязью для межзвездных коммуникаций. Кто будет ждать десятки лет пока радиосигнал вернется от соседней звезды, когда телепортацией можно мгновенно установить связь.

ЕСТЕСТВЕННАЯ ТЕЛЕПОРТАЦИЯ

Не исключена вероятность того, что возможна "естественная" телепортация. Вакуумные дырки существуют везде. Существует вероятность того что в результате флуктуаций вакуума спонтанно возникнет замкнутая дырочная поверхность вокруг тела и он исчезнет (эта вероятность ничтожно мала, но не равна нулю!, время ожидания телепортации может равняться возрасту Вселенной).

ТЕЛЕПОРТАЦИЯ НЕЗАМЕНИМА В КОСМОСЕ

Межзвездные расстояния столь велики , что это даже трудно вообразить. Соседняя звезда находится на расстоянии 4.3 световых лет. На типичной для космических ракет скорости, например скорости с которой Аполло за три дня достиг луны, время путешествия будет 900 тысяч лет. Даже со скоростью 37 тысяч миль в час, с которой Вояджер NASA покинул нашу солнечную систему недавно, время путешествия все еще будет недопустимо велико - 80.000 лет. Потому что пространство реально, действительно очень велико! Люди не могут жить столько времени в закрытой коробке. Масса - ракеты требуют слишком много топлива. Хорошо... при использовании химических двигателей, наподобие тех что установлены на Шаттле..... извините, во Вселенной недостаточно массы чтобы покрыть ваши расхода топлива. Или проанализируем следующую возможность - атомные ракеты, предсказанные характеристики которых в 10 - 20 раз выше......Увы, перспективы полетов все еще не выглядят удовлетворяюще - если для ядерного двигателя требуется МИЛЛИАРД СУПЕРТАНКЕРОВ топлива, то для термоядерного двигателя все еще необходимо ТЫСЯЧА СУПЕРТАНКЕРОВ ядерного топлива! Человеку по своей природе противопоказан полет в ракете, он не выдерживает большие ускорения, к тому же невесомость и радиация быстро уничтожают человеческий организм, который в космосе стремительно стареет. Необходимость сидеть длительное время в замкнутом помещении можно сравнить только с тюрьмой. Следует добавить еще высокую аварийность и стоимость ракетных полетов.
В то же время дырочная телепортация идеально подходит для человека. Представляете себе, вы утром вышли из своего дома, зашли в метро (телепортатор) и сразу же оказались на конечной точке путешествия расположенной на другом континенте или на другой планете. Можно в каждое утро ходить на работу через сеть телепортационных станций в Лондон, Москву или на Марс, Венеру. Ведь время это главное для человека. Поэтому автомобили, поезда и самолеты это тюрьмы на колесах которые отбирают наше активное время. Телепортацию необходимо реализовать еще хотя бы потому что запасы нефти конечны и истощаются, а для телепортации вообще не нужна энергия. Неужели будем ждать когда иссякнет последний источник нефти чтобы исследовать другие методы перемещения? Цены на нефть уже ползут вверх, нужно переводить весь грузооборот на дырочную телепортацию. Дырочная телепортация может забрасывать космические корабли очень далеко (за пределы видимой Вселенной, куда еще не заглядывали самый лучшие современные телескопы) и в этом отношении у нее абсолютно нет конкурентов. Какое другое средство может вас перенести на расстояния в миллионы астрономических единиц? После освоения этого метода вопрос о возможной гибели человечества в результате техногенной (ядерная война) или естественной катастрофы (астероиды) будет снят навсегда. Ведь человеческие поселения появятся в разных отдаленных уголках Вселенной, поэтому отдельные катастрофы как вспышки сверхновых звезд будут иметь локальное значение, подобно как автомобильные аварии не могут повлиять на существование всей цивилизации. День первой телепортации будет поворотным в истории еще и потому, что это начало распространения нашей цивилизации по Вселенной. Прибыль от телепортации будет сверхбольшой - это освоение вне земного сырья и ресурсов, межпланетная торговля, мгновенная и экономичная транспортировка товаров и пассажиров.

КВАНТОВАЯ ИЛИ ДЫРОЧНАЯ ТЕЛЕПОРТАЦИЯ?

Каковы бы не были успехи квантовой телепортации, ей никогда не удастся телепортировать человека, потому что здесь множество фундаментальных препятствий которые не будут проеодолены даже в течение следующих тысячелетий. Американский проект "Visible human project" осуществляемый American National Institute of Health использует почти 10 гигабитов (это почти 10 CD ROMов) информации чтобы описать полное трехмерное детальное изображение человека с разрешением один миллиметр в каждое направление. Если мы забудем про идентификацию атомов и измерение их скоростей, то для того чтобы собрать информацию о человеческом теле с разрешением в одну атомную длину в каждое направление нам придется собрать 10³² бит! (один с тридцатью два нулями). Это столь много информации, что с лучшими оптическими кабелями время передачи составит более сто миллионов столетий. Проще было бы пройти пешком! Если упаковать эту информацию в CD ROMы, то получим куб со стороной 1000 км. Достаточно сказано? Теперь заметьте, что передать такое количество информации к другой звезде практически невозможно. Далее, при передаче такого обьема информации обязательно будут ошибки, а существо собранное с ошибками может уже не быть человеком. Кто согласится быть разобранным на атомы в точке 1 (что приведет к смерти) чтобы быть вновь собранным в точке 2? Можно ли скопировать душу? Аппаратура способная собрать человека при помощи полученной информации появиться разве что в очень далеком будущем. Ясно, что квантовая телепортация не подходит для транспортировки людей.
В отличие от квантовой телепортации, дырочная телепортация переносит сам обьект, а не его информационную копию, поэтому все перечисленные проблемы отпадают. Существует лишь одна проблема производства вакуумных дырок, и решение существует. Уже сегодня можно искусственно производить дырки в пространстве-времени, необходимы исследования и инвестиции.

Константин Лешан