Самая обычная телепортация: Вымысел встречает реальность
В прошлую среду в стенах Массачусетского технологического института (MIT) состоялась весьма необычное мероприятие, связанное со скорым выходом фантастического фильма «Телепорт» (Jumper), премьера которого состоится в этом году. Актер Хайден Кристенсен (Hayden Christensen), исполнитель главной роли, и режиссер картины Даг Лиман (Doug Liman) встретились с физиками Максом Тегмарком (Max Tegmark) и Эдвардом Фархи (Edward Farhi), чтобы показать им отдельные сцены из фильма и проконсультироваться насчет того, насколько он грамотен с точки зрения современной физики. Вопреки опасениям скептиков, ученые отозвались о картине вполне положительно и сошлись на мнении, что ничего принципиально невозможного в «Телепорте» нет.
Фильм повествует о молодом человеке, неожиданно открывшем в себе способность к телепортации в произвольную точку планеты. Свои необычные способности он использует довольно заурядным образом — грабит банк в целях личного обогащения. В конце концов герой оказывается ввязан в войну между такими же «прыгунами», как и он сам, и группой таинственных недоброжелателей, решивших уничтожить выскочек. Вы можете посмотреть официальный трейлер «Телепорта»:
На самом деле, «телепортировать» отдельные элементарные частицы физики умеют с 1998 г., когда был осуществлен перенос отдельного фотона. Речь идет о так называемой квантовой телепортации, в основе которой лежит феномен связанности частиц, при котором изменение квантового состояния одной частицы приводит к аналогичному изменению ее «пары». Квантовая телепортация не позволяет непосредственно перемещать материю или энергию, зато с ее помощью можно с успехом передавать информацию. Более того, в 2006 г. удалось произвести такой информационный обмен между разными элементарными частицами — мы уже рассказывали об этом: «Тесная связь на элементарном уровне».
Но раз любой материальный объект можно представить в виде некоторой информационной структуры, квантовая телепортация вполне способна привести к телепортации материальной. Сделать это, теоретически, можно по такой схеме: берем объект, вычленяем в нем его структуру, передаем соответствующий информационный пакет по мгновенному квантовому каналу в зону приемника и собираем там исходный объект из базовых элементов (тех же элементарных частиц, например).
К настоящему моменту дальность телепортации отдельных фотонов доведена до 3 км и более — утверждает Эдвард Фархи. Более того, сравнительно недавно физики научились телепортировать частицы, обладающие массой, — электроны, например. По мнению профессора Фархи, увеличить дальность телепортации до межзвездных, или, на худой конец, до общеземных масштабов — задача крайне сложная, но решаемая. Гораздо больше вопросов вызывает возможность телепортировать такие сверхсложные физические объекты, как человек. «Это и в самом деле находится далеко за пределами наших возможностей. Живой организм содержит порядка 1030 элементарных частиц. Передать информацию о каждой из них на некое расстояние представляется настоящим кошмаром. Я не верю, что эта задача может быть решена в обозримом будущем».
К этому можно добавить сложность достаточной детализации при вычленении информационной структуры живых объектов. Даже если оставаться на атомарном уровне, очевидно, что одних сведений о пространственной конфигурации и статических связях между атомами и молекулами будет явно недостаточно — необходимо как минимум восстановить импульсы всех атомов, молекул и свободных электронов, что сопряжено со значительными трудностями квантово-механического толка.
Существуют и другие проблемы: в частности, Фархи указывает на то, что при данном виде телепортации нужно заранее переслать в зону приемника набор элементарных частиц, необходимый для воссоздания исходного объекта. Кроме того, для расшифровки сообщения принимающей стороне требуется специальный информационный ключ, который может передаваться только по обыкновенным каналам связи, то есть со скоростью, заведомо не превышающей скорость света. Как бы то ни было, профессор Фархи уверен: при полностью успешной телепортации всех частиц, из которых состоит человеческое тело, и их квантовых состояний, персона, «собранная» в точке B будет иметь абсолютно те же мысли и воспоминания, что и персона, «разобранная» в точке А.
Его коллега Макс Тегмарк указал и на другую возможность мгновенной транспортировки материальных тел во времени и пространстве. Дело в том, что современная физика допускает существование т.н. червоточин («кротовых нор», как их еще называют) — своеобразных туннелей пространства-времени, соединяющих две далеко разведенные локации коротким и, что самое главное, более или менее проходимым каналом. Расчеты показывают, что при некоторых условиях материальные тела могут проходить сквозь «кротовые норы» практически беспрепятственно, не сталкиваясь с угрожающими деформациями. К сожалению, ОТО накладывает на существование нор весьма существенные ограничения. Во-первых, они должны быть крайне нестабильны: «В любой момент канал может сколлапсировать в черную дыру, поставив путешественника в весьма трудное положение», — поясняет Макс Тегмарк. Во-вторых, в теории для стабилизации червоточин требуются поля с отрицательной плотностью энергии, между тем современной науке подобные поля пока неизвестны.
Ученых также попросили сравнить последние серии «Звездных войн» с «Телепортом» по критерию научного реализма. «Полагаю, что лазерные мечи появятся у нас значительно раньше, чем кабины для телепортации. С мечами я вижу только одну серьезную проблему — научиться останавливать луч лазера в произвольной точке», — заметил Эдвард Фархи.
Подробнее о телепортации с точки зрения современной науки читайте: «Страсть на расстоянии».
По публикации The New Scientist Space