Žēl dārgie draugi. Balstoties uz visu, ko mēs tagad zinām, jūs nekad nevarat nospiest pogu un caurdurt “hiperserci” vai deformēt. Ceļot ātrāk par gaismas ātrumu gandrīz noteikti nav iespējams. Pēc zinātnieku domām, vienīgais veids, kā jūs varat apmeklēt citas zvaigznes, ir dziļš un ilgs miegs. Kriogēnā miega jeb krio miega ideja vienmēr ir bijusi viens no “cietās” zinātniskās fantastikas marķieriem. Tā vietā, lai maldinātu Einšteinu, tādas filmas kā Alien un tādi autori kā Alastair Reynolds parāda cilvēkiem, kas dodas gulēt un pamostas mēnešus, gadus vai pat gadsimtus vēlāk citā Visuma daļā.
Kopumā ideja par iesaldēšanu mēnešiem vai gadiem vienmēr ir bijusi pozitīva. Tāpat kā citi veidi, kā palēnināt vielmaiņas funkcijas, lai cilvēks pamostos pēc tūkstoš gadiem un būtu tikpat svaigs kā tad, kad devās gulēt. Tas ir ļoti nopietns novirzīšanās no tā, ko mēs zinām par zīdītāju pārziemošanu uz Zemes. Bet pēc tam, kad io9 redaktors Čārlijs Džeins Anderss sarunājās ar baru zinātnieku un zinātniskās fantastikas rakstnieku, ieskaitot pašu Reinoldsu, viņš pārliecinājās, ka miega miegs ir vienīgā cerība uz starpzvaigžņu ceļojumiem vienā dzīves laikā.
Sapnis ceļot ātrāk nekā gaisma
Kriosons ir pilns ar gigantiskām problēmām, kuras mums nav ne jausmas, kā atrisināt, bet mēs jau zinām, ka ceļot ātrāk nekā gaisma ir pilnīgi neiespējami.
“Balstoties uz to, ko mēs tagad zinām, ceļot ātrāk par gaismu ir vai nu neiespējami, vai arī tai nepieciešama enerģija, par kuru mēs pat neapspriedīsimies. Uzturēt smadzenes ilgu laiku ir ļoti, ļoti grūti,”saka Terijs Džonsons, Kalifornijas universitātes Bērklijas bioloģijas profesors.
“Mēs pat nevaram nākt klajā ar fiziski konsekventu teoriju par to, kā vajadzētu darboties ātrākam nekā gaišajam ceļojumam, nemaz nerunājot par tā tehnisko realizāciju,” saka Karls Šrēders, Lockstep, romāna par futūristisku civilizāciju, kas ceļojumā izmanto kriosagu, autors. “Ceļošana ātrāk nekā gaisma mūsu Visumā, kā mēs to šobrīd zinām, ir absolūti fantastiska, un nepavisam nav“vēl neattīstīta tehnoloģija”.
Reklāmas video:
Pat tāda ziņkārīga ideja kā Alcubierre motors, superluminālā motora koncepcija, ko NASA izstrādājusi gadiem ilgi, “darbam prasa neiespējamu vielu ar negatīvu masu”, saka Šrēders.
Pagaidiet … kā ir ar tārpu caurumiem? Galu galā tie faktiski ir tuneļi no vienas telpas laika daļas uz otru, ļaujot mums pārvarēt neiedomājamus attālumus.
Bet, iespējams, arī tārpu urbumi nav iespējami, uzskata Dreksela universitātes fiziķis Deivs Goldbergs. Visuma likumi var neļaut tārpiem vispār pastāvēt, vismaz ne tādā formā, kādā mēs tos varētu izmantot.
"Piemēram, lai tārpa caurums būtu stabils, tam ir nepieciešama eksotiska viela, lai tas būtu atvērts," saka Goldbergs. "Bet eksotiskām vielām ir nepieciešams negatīvs enerģijas blīvums." Zinātnieki nekad nav redzējuši reālā pasaulē tādu "eksotisku enerģiju" kā šī, piemēram, Goldbergs, "un viņi vēl nezina nevienu dabisku veidu, kā to ražot".
Un pat tad, ja pēc atklāšanas mēs varētu saglabāt tārpa caurumu vaļā, nav teorijas, kā to izveidot. Tārpu caurumu būtība ir izveidot caurumu kosmosa laikā. Pastāv noteiktas teorijas, ka mazākajos mērogos - 1020 mazāki par atoma kodolu - kosmoss rada tādas dabiskas struktūras kā tārpu caurumi, bet mums vēl nav iespējas to droši zināt. Lai to uzzinātu, mums ir nepieciešama strādājoša kvantu gravitācijas teorija, kas arī nepastāv. Un pat ja mēs atveram mikroskopisku tārpu caurumu, mums nav ne jausmas, kā to piepūst, lai tas ietilptu kosmosa kuģī.
Protams, jūs nevarat pierādīt savādāk - tāpēc mēs nevaram droši zināt, ka ceļot caur tārpiem ir neiespējami. Zinātnieki atzīst, ka paši tārpu caurumi var būt fiziski iespējami, taču šobrīd tie ir praktiski neiespējami, jo tie prasa milzīgu enerģijas daudzumu un tehnisko atjautību. Turklāt, pat ja jūs kaut kā to atverat, jums tālu jāiet līdz zvaigznei galapunktā, lai tur uzstādītu otro galu.
Tātad, ja vien mēs neizgudrosim maģisku veidu, kā ceļot ātrāk nekā gaisma, vai izveidot milzu tārpu caurumu, būs nepieciešams ļoti, ļoti ilgs laiks, lai nokļūtu citās zvaigžņu sistēmās. Paies 81 000 gadu, lai sasniegtu mūsu tuvāko zvaigzni Proxima Centauri, izmantojot mums zināmās metodes, labākajā gadījumā līdz 1000 gadiem. Ir vairākas potenciāli ātrākas metodes, taču tās atspoguļo loģistikas murgu.
Tardigrades vajadzības
"Pat ja ir iespējams ceļot ātrāk par gaismu, gandrīz noteikti būs vienīgais veids, kā to izdarīt, un tas, iespējams, nav pakļauts cilvēku tehnoloģijām," saka Šrēders. Bet pa to laiku mēs varam ieskicēt tonnu dažādu inženiertehnisko risinājumu aukstam miegam.
Schroeder ir optimistiski noskaņots, ka mēs izdomāsim, kā gulēt ilgāku laika periodu, kas vajadzīgs ceļojumiem kosmosā, bet viņš precīzi nezina, kā tas izskatīsies. “Ir daudz ceļu uz ilgtermiņa pārziemošanu. Mēs jau zinām, ka dzīvas lietas pēc ļoti ilga laika var droši un droši atjaunoties.” Piemēram, mikroskopiskās tardigrādes var gulēt līdz 30 gadiem, un pēc tam pamosties bez jebkāda kaitējuma.
“Mums jau ir vairāki dzīvnieku hibernācijas modeļi, tāpēc mēs zinām, ka tas ir vismaz aptuveni iespējams,” saka Reynolds, vēl viens romāns, kurš smagi strādā pie miega miega jēdziena. Tajā pašā laikā viņš ir pārliecināts, ka “būs grūti tos piemērot cilvēkiem. Bet šajā virzienā notiek darbs”.
Reinoldss atzīmē, ka NASA daudz laika pavada, lai izpētītu hibernācijas vai torpora izmantošanas iespējas. Bet šobrīd visi pētījumi ir vairāk vērsti uz piespiedu miegu, nevis Riplija stila kriosmiegu. Attiecībā uz bezspēcību un vēzi - zivis, tāpēc visi pētījumi šajā jomā tiks veikti cūku miegā.
"Es domāju, ka pārziemošanas stāvoklis varētu būt iespējams, taču paliek jautājums, vai tas būtu iespējams hipotermiskos apstākļos vai nē," saka Marina Blanco, Hercoga universitātes zinātniece, kas pārauga hibernācijas lemurs. "Ja kas, daži lemurs pārziemo pat karstā laikā."
Kosmosa pētnieki var būt kā pensionēti futbolisti
“Pašlaik mēs strādājam pie tā, kā atvēsināt cilvēkus uz vienu līdz trim dienām,” saka Kelly Drew, Aļaskas Universitātes Arktikas bioloģijas institūta profesore Fairbanks, kas pēta mehānismus, kas ļauj Arktikas zemes vāverēm pārziemot. “Ja mēs izdomājam, kā to izdarīt, nākamais solis ir cilvēku atvēsināšana uz dažām dienām, varbūt mēnesi. Bet simtiem vai tūkstošiem gadu - mums pie tā vēl ir jāstrādā."
Kādas ir grūtības, pēc Drew domām? Izdomājiet, kā sasaldēt un atkausēt cilvēka ķermeni, neradot milzīgus zaudējumus. "Pat zemes vāvere, kas atdzesē līdz gandrīz sasalšanai, nepaliek šādā veidā ilgāk nekā trīs nedēļas," viņa saka. "Zīdītāju audi nevar sasalst bez šūnu plīsuma." Būtībā, kad zīdītāju šūnas sasalst, šūnās veidojas ledus kristāli, kas nodara kaitējumu šūnu membrānām.”
Un pat ja jums izdodas pārvarēt sasalšanas un atkausēšanas sekas bez šūnu bojājumiem - un tas ir ļoti liels "ja", ir arī citas problēmas.
“Ja jūs iesaldēsit cilvēku 100 000 gadu garumā, viņš cietīs nopietnu kaitējumu,” saka Džonsons. “Ķīmiskie procesi ir lēni zemā temperatūrā, taču tie pilnībā neapstājas un pēc pietiekami ilga laika nodarīs postījumus. Entropija gājienā. Šis gājiens notiek lēnām, soli pa solim, zemā temperatūrā. Bet 100 000 gadu laikā šis gājiens tiks veikts tālu.
Viens no iespējamākajiem ilgstošas kriogēnas sasalšanas rezultātiem būs smadzeņu bojājumi, sacīja Džonsons. "Visticamāk, mums jāplāno plaša operācija, lai atjaunotu kolonistu bojātās smadzenes." Pretējā gadījumā kosmosa kolonistiem būs problēmas, kas līdzīgas pensionēto futbolistu problēmām, un visa planēta varētu būt pilna ar cilvēkiem ar kaut kādu "kronisku encefalopātiju".
Vēl viena iespēja ir padarīt cilvēkiem līdzīgu apziņu stiprāku ar mākslīgo apziņu vai kibernētiku, vai arī meklēt citu veidu, kā izveidot “neironu tīklus, kas pārsniedz mūsu pašu apziņu”, saka Džonsons.
Schroeder piedāvā vairākus dažādus veidus, kā tikt galā ar šūnu un smadzeņu bojājumiem. Mēs varētu ģenētiski mainīt kosmosa ceļotājus - piemēram, dot cilvēkiem šūnu sienas, kādas ir augos. Varētu arī šūnās ievietot cukuru kā “antifrīzu”, antifrīzu. Vai arī mēs varētu pilnībā aizstāt šūnas, izmantojot nanotehnoloģijas vai mākslīgos orgānus. Un jūs varat lejupielādēt cilvēku apziņu un saglabāt to digitālā formā, un pēc ierašanās to izkraut jaunos ķermeņos.
Kopumā cilvēku gulēšana gadsimtiem ilgi prasīs daudz problēmu, un to, kā mēs vēl nezinām. Bet tas vismaz ir iespējams no fizikas viedokļa.