Vilken avdelning:

Sortera efter:

Hjälp: Avancerad sökning

Teknologin i Star Trek: Fantasi eller verklighet (gästartikel)

Teknologin i Star Trek

Fantasi eller verklighet

 

Ett projektarbete av Sebastian Bergman

Webblärare Johan Widebäck

2008-10-20

 

 

 

Inledning

  • Bakgrund

    Anledningen till att jag valde att titta närmare på teknologin i Star Trek beror på att jag är en liten trekkie, som det kallas. En Star Trek-nörd med andra ord. Jag har sett majoriteten av TV-serierna och alla filmerna samt ett antal ”fanfilmer” och läst några av novellerna. Men det man aldrig fick reda på i varken TV-serierna eller böckerna är hur själva teknologin fungerar.

     

  • Mål och syfte

    Att veta hur en viss teknologi fungerar i Star Trek kan vara intressant om man gillar denna typ av underhållning och för att teknologin kanske skulle kunna fungera i vår värld, vilket syftet med detta arbete är att ta reda på.

     

  • Frågeställningar
    • Vilken funktion har warpdriften, transportören, replikatorn och det holografiska rummet?
    • Vilka för- och nackdelar har dessa tekniker, både i Star Trek och i vår värld om dessa tekniker nu skulle kunna realiseras?
    • Kan man få fram dessa tekniker utifrån dagens teknologi? En följdfråga blir: Finns det något som liknar denna teknologi idag?
  • Metod

    Med hjälp av internet och böcker ta fram fakta som antingen stödjer eller går emot att Star Trek-teknologi kan fungera i vår verklighet. Dessa fakta ska avspegla den avgränsning som jag har satt upp, så den röda tråden inte förloras.

 

Star Trek – Vad är det?

 

Många känner till Star Trek fast de inte har sett ett enda avsnitt eller någon film. Det beror mestadels på två saker: Först att genren har fått en väldigt stor nördstämpel, speciellt med den första serien med Kirk och Spock från 60-talet, som även jag tycker är lite smålöjlig. Den andra anledningen är att Star Trek har haft en stor inverkan på samhället, mestadels inom vetenskapen. Till exempel så döptes NASAs rymdfärja Enterprise efter Enterprise¹ i originalserien samt att serien förespråkar fred och välvilja bland mänskligheten, något som de flesta vill se idag. Något annat som kan vara roligt att veta är att Star Trek har “skapat” teknologi som forskare runt om i världen har använt som grund i sin egen forskning för ny och effektivare teknik.

 

Star Trek handlar om en besättning på ett rymdskepp/rymdstation som hör till Förenade planetfederationen (eng: The United Federation of Planets), en union som liknar Amerikas förenta stater fast med tusentals planeter och olika arter.

 

I serien får man följa denna besättning när de råkar ut för diverse händelser såsom tidsresor, experiment som går fel, fredsförhandlingar, krig, etc.

Gene Roddenberry² hette mannen som skapade denna vision av en utopisk jord, och grundades på 60-talet. Då Star Treks ekonomiska vision går ut på att alla har fri tillgång till allt de behöver, och folk jobbar enbart för att förbättra samhället och sig själva, beskylldes visionen som kommunistpropaganda av den tidens paranoida kommunisthetsare. Idag har hela varumärket fått en kultstatus med sex olika serier (The Original Series, The Animated Series, The Next Generation, Deep Space Nine, Voyager och Enterprise) och tio filmer (The Motion Picture, The Wrath of Khan, The Search for Spock, The Voyage Home, The Final Frontier, The Undiscovered Country, Generations, First Contact, Insurrection och Nemesis). Dessutom kommer det en ny Star Trek-film 2009 vars produktionsnamn är Star Trek XI. Räcker inte allt detta finns det även hundratals noveller och fanfilmer att få tag på. Varumärket Star Trek är 40 år gammalt och fortsätter att leverera vilket gör den till ett av de mer lyckade varumärkena i historien.


¹ Rymdskeppet som serien ”The Next Generation”, ”The Original Series” och ”Enterprise” handlar om. Det skepp som är mest känt i Star Trek.

 

² Star Treks skapare. Född den 19 augusti 1921 i El Paso, Texas. Död den 24 oktober 1991 i Kalifornien

 

Gene Roddenberry, Star Treks skapare

 

Warpdriften – att färdas mellan stjärnorna

 

Att färdas snabbare än ljuset är något som fascinerat forskare och filosofer under lång tid. Att kunna åka till ett främmande stjärnsystem till frukost och vara hemma till middagen, är det möjligt? Enligt Star Trek är svaret ja. Enligt Einsteins beräkningar är svaret nej, så vad är det då som gör att det är omöjligt.

I Star Trek används ett drivsätt som kallas warpdrift som skapar en slags bubbla runt skeppet och som sedan skickar iväg skeppet och alla ombord i en rasande hastighet vilket skapar möjligheten att kunna åka till andra solsystem, en bedrift som idag är omöjlig om man inte vill spendera flera decennier med att komma till vårt närmaste stjärnsystem, Alfa Centauri, som ligger drygt 4 ljusår från oss.

 

Men i Star Trek tar det fyra år om man åker i Warp 1, den lägsta warp-hastigheten som precis motsvarar ljusets hastighet. Warp 9,6 motsvarar 1909 gånger ljusets hastighet. Utan denna suveräna warpdrift skulle serien Star Trek heller aldrig ha existerat då hela konceptet bygger på att utforska nya världar och eventuellt träffa på nytt liv.

 

Men nog om vad Star Trek har, vad säger våra fysiker om saken? Ett problem utgörs av den så kallade relativitetsteorin som säger att ju snabbare en farkost rör sig desto långsammare rör sig tiden på farkosten, men för en åskådare i vila rör sig dock tiden normalt. Effekten av detta är skrämmande. Teorin går ut på att om ett skepp färdas med ljusets hastighet och sedan håller hastigheten i ungefär 10 år så skulle det ha förflutit mer än 25 000 år på ett relativt stationärt system som jorden vilket gör hela projektet meningslöst (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 32). Ett exempel: Om vi skickar iväg ett rymdskepp i ljusets hastighet eller snabbare mot Alfa Centauri för att kolonisera detta system, så finns chansen att när de väl kommer fram så är systemet redan koloniserat av oss, då tiden har gått långsammare för de resande i skeppet. Detta är enligt Einstein problem nummer ett av tre.

 

Problem nummer två är att inget kan färdas snabbare än ljuset. Den fungerar som en hastighetsgräns för både materia och information (elektromagnetiska vågor). Vad som händer om man färdas lika snabbt som ljuset är att massan blir oändlig och detta är så klart helt omöjligt. Dessutom, för att komma upp i ljusets hastighet behöver man tillföra en oändlig mängd energi (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 34). Det är där Einstein menar att man kommer in på problem nummer tre.

 

För att nu kunna driva ett rymdskepp så att det kommer upp i bara halva ljusets hastighet via t.ex. atomfusion¹ skulle det behövas c:a 80 gånger skeppets massa av energi vilket även det är omöjligt (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 37), men det kan finnas en lösning. Materia och antimateria är två vitt skilda ting, de är motsatsen till varandra och skulle dessa mötas skulle de förgöra varandra fullständigt. Det positiva är att denna förintelseprocess alstrar ren energi och just detta utnyttjas i Star Treks rymdskepp. I rymdskeppet Enterprise maskinrum finns warpkärnan som blandar materia och antimateria i små mängder. Materian är förvarad i en egen behållare och antimaterian i en annan behållare som är specialbyggd för att kunna innesluta antimaterian med ett magnetfält. Detta är nödvändigt på grund av att om antimaterian når behållarens väggar, förgör de varandra och det hela kan sluta med att hela rymdskeppet förintas. Idag har vi tillgång till antimateria tack vare bl.a. CERN, det forskningslaboratorium som har världens största partikelaccelerator. Men den mängd antimateria som produceras här är ytterst liten, och ganska dyr att framställa så än så länge är det inte värt att lägga ner flera miljoner på denna energikälla.

 

Nu har vi tittat närmare på de tre problem som hindrar oss att färdas i ljusets hastighet eller snabbare, vilket alltså är helt omöjligt enligt Einstein. Men tänk om man kunde lura fysikens lagar och gå runt dem.


¹ En teoretisk energikälla som inte lämnar samma radioaktiva avfall som fission (används i dagens kärnkraftverk) plus att den alstrar mer energi.

 

Precis så tänkte en fysiker vid namn Miguel Alcubierre.

 

Vid Stora Smällens¹ (eng: Big Bang) början expanderade rummet snabbare än ljuset. Det bröt alltså mot lagen om en ljushastighetsbarriär och Alcubierre tänkte att om rummet kunde åstadkomma detta, varför inte använda oss av det? Hans teori går ut på att det borde kunna gå att skapa ett rymdskepp som kan förvränga rumtiden, dvs ändra rumtidens geometri. Om man expanderar rumtiden bakom skeppet och komprimerar rumtiden framför skeppet så kan hela skeppet pressas framåt med extremt hög hastighet. En bonus är att tidens gång är normal i både skeppet och i den närmaste omgivningen (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 65). Varför?

 

Enligt Alcubierre rör sig inte skeppet och rymden kring skeppet, det står stilla i den bubbla som skapats mellan vågorna av rumtid som skeppet s.a.s. surfar på vilket också tar bort effekten av g-krafter som gör att om skeppet accelererar för kraftigt dör besättningen, men i bubblan uppkommer inte denna situation då skeppet alltid är i så kallat fritt fall. Själva skeppet rör sig inte heller snabbare än ljuset då en ljusstråle i bubblan skulle färdas snabbare än skeppet men en ljusstråle utanför bubblan skulle färdas långsammare. (Alcubierre drive, StarTrek Db: Warpdrift)

 

För att uttrycka det kort, den destination som låg flera ljusår bort, t.ex. Alfa Centauri, ligger helt plötsligt bara några timmar från skeppet på grund av den förvrängda rumtiden. Problemet är då löst. Varför har vi då inte denna teknologi? Än en gång blir problemet energi. Enligt vissa fysiker behövs mer energi än vad som finns i universum, andra menar att det "bara" behövs den energi som solen framkallar under sin livstid. Oavsett vilket det än är så är det ofantligt mycket energi som måste till innan vi kan åka snabbare än ljuset (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 69, Alcubierre drive)

 

Med det vi nu har kommit fram till skulle Star Trek aldrig överlevt sitt pilotavsnitt eftersom det aldrig skulle ha kunnat lämna solsystemet. Detsamma gäller alla andra science fiction-serier som ändå inte är i närheten av den realism Star Trek har. Teknologin fungerar inte och den kanske aldrig kommer att fungera men den är iallafall baserad på vår tids teknologi och de fysiska lagarna, i alla fall i de flesta fall.

 

Säg att vi nu hade en teknologi som gjorde det möjligt att färdas mellan stjärnorna. Vilka fördelar och nackdelar finns det? Fördelarna blir då givetvis många. Mänskligheten kan utvandra om en katastrof skulle inträffa, som t.ex. ett världskrig, ett förödande meteoritnedslag, gammastrålning från en exploderande stjärna, accelererande växthuseffekt etc. Det skulle också öka vår arts chans att överleva om vi befinner oss på mer än en plats i rymden.

 

Vetenskapen lär också kunna gå långt då vi har tillgång till mängder av planeter, stjärnsystem, nebulosor¹, svarta hål, osv, som kan ge vår vetenskap nya villkor och infallsvinklar. Kolonisering av andra planeter för att minska risken för överbefolkning på jorden är ännu ett bra kort som samtidigt kan leda till nya problem.

 

Människan har alltid varit intresserad av att expandera territoriellt och krigat över samma landområden i tusentals år. Detsamma lär hända när vi får tillgång till nya landområden på t.ex. mars och månen. Nya nationer eller grupperingar lär bildas och sträva efter att försvara sin suveränitet, osv. Men detta är ingenting i jämförelse med den yttersta frågan som kan bli besvarad om vi lyckas få överljusdrift; frågan om vi är ensamma i universum. Om svaret är positivt eller negativt får vi se. Med en driftmetod som kan hjälpa oss färdas mellan stjärnorna ökar våra chanser att stöta på en utomjordisk art, oavsett om den är intelligent eller inte. Detta kan så klart innebära en ny guldålder för oss, men kan lika gärna leda till vår undergång beroende på hur dessa utomjordingar är.


¹ Teorin om universums födelse då rymden expanderade våldsamt genom inflation

 

Rumtiden expanderad bakom och komprimerad framför skeppet

 

Transportören – att förflytta sin kropp utan att röra sig

 

När Gene Roddenberry skapade Star Trek hade han en stram budget. Han ville att serien skulle utspelas i rymden men även på marken på okända planeter. Men han hade inte råd med att animera ett skepp som landar på diverse världar varenda gång. Hans lösning på detta problem var enkelt, att

transportera besättningen ner till marken med en transportör. Vad är då detta för något?

 

En transportör läser av en människas uppbyggnad av atomer och all annan nödvändig information och skickar informationen till en mottagarstation om det finns någon sådan. Sedan avmaterialiserar (omvandlar till en dataström) man personen i fråga och strålar denne till den plats som var förutbestämd, där personen återmaterialiseras (omvandlas tillbaka till en kropp med samma signatur som den ursprungliga). Enkelt? Enligt fysikerna, absolut inte.

 

Då transportören avmaterialiserar personen blir materian som denne består av ren energi (informationsbärare) och att framkalla ren energi kan vara förenat med livsfara. Ett exempel på hur mycket energi som bildas är:

 

Vi tar en människa som väger 50 kilo och omvandlar denne från materia till energi, energin som framställs då är jämförbar med tusen vätebomber på 1 megaton var (enligt Einsteins formel E=mc²), en väldigt stor energimängd med andra ord (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 77). Detta är bara ett av många problem som blir följden. Redan nu börjar man se att det är väldigt osannolikt att transportören kommer att kunna konstrueras. Ändå har vi bara berört problemet med att omvandla kroppen.

 

Dock är vi inte klara ännu, vi måste även förflytta informationen. I människokroppen finns det runt 10^28 atomer och för att återmaterialisera en människa måste vi veta var alla dessa atomer finns någonstans med hjälp av rumskoordinater som skapar en virtuell avbildning av atomstrukturen. Sedan behöver vi också information om atomernas signaturer, t.ex. vilka atomer som används, vilket tillstånd de befinner sig i, osv.

 

För att lagra all denna information behöver vi c:a 10^28 kilobytes för en vuxen människa av medelvikt. För att veta hur mycket detta är kan vi jämföra med den lagringskapacitet som skulle behövas för att förvara alla böcker som någonsin skrivits i en databank. Säg att vi har en miljard böcker och att varje bok har tusen sidor. Om vi då skulle överföra all text i dessa böcker till en hårddisk skulle vi komma upp i c:a 10^12 kilobytes. Men detta är avsevärt mindre än vad som skulle behövas för att överföra all information från en människa till en databank.

 

Nu börjar man förstå den ofantliga mängd information som finns för bara en människa. För att ännu bättre förstå denna mängd kan vi lägga dessa 10^28 kilobytes i hårdiskar med 1 terrabyte (1000 gigabytes) diskutrymme var och att dessa har en tjocklek på 1 cm. Om vi sedan skulle stapla alla dessa hårdiskar på varandra skulle stapeln få en höjd på c:a 1 ljusår. För att göra det än mer omöjligt ska man sedan överföra informationen, vilket med dagens typiska överföringshastighet (100 Mb/s) skulle ta miljoner år. (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 82-83)

 

Med denna statistik skulle ett Star Trek-avsnitt där de ska ner till ytan med hjälp av en transportör inte bli så intressant, utan det skulle gå fortare att använda den klassiska varianten, dvs att ta sig ner till marken med en skyttel eller rymdfärja. Och i nödfall där personer måste strålas upp på grund av fiender som skjuter på dem skulle alla vara döda, både på marken och på skeppet, innan överföringen blivit klar.

 

Det positiva är att datatekniken utvecklas i en makalös takt och enligt fysikern Lawrence Krauss² har vi den datakapacitet som krävs för allt detta om 200 år, dock är detta en optimistisk gissning då man aldrig kan vara säker på hur tekniken kommer att utvecklas. Om 200 år kanske alla dessa idéer är utbytta mot långt mycket bättre. Men det ska även sägas att man faktiskt har lyckats teleportera atomer och fotoner³ en kort sträcka då detta är möjligt enligt kvantmekaniken (StarTrek Db - Nytt rekord för teleportering). Men kvantmekaniken gäller bara på kvantnivå så denna möjlighet försvinner när man ska transportera något av makroskopisk storlek (dvs något som är synligt för blotta ögat), som t.ex. en människa (StarTrek Db - Transportörer).

 

Så vad finns det för för- och nackdelar med denna teknologi om vi hade tillgång till den?

 

Först och främst måste mänskligheten ta sig en funderare om det är samma människa som kommer tillbaka efter transporten eller om det är en perfekt kopia med samma minne och "själ" som den ursprungliga, om det är det sistnämnda så skulle inte jag vilja ställa mig och säga “Energize”. Men om denna teknologi fanns i varje hem skulle det innebära slutet för bilar, bussar, tåg, flyg och till och med rymdskepp.

 

Dagen börjar med att vi kliver upp i vårt hus i Sverige för att sedan äta en ordentlig frukost i New York, tar ett morgonbad i Medelhavet, kommer till jobbet någon minut innan man börjar, äter lunch med sin vän i Rom, tillbaka till jobbet för att sedan åka på en dagsresa till Karibien med familjen. Allt detta på en och samma dag. Nackdelarna blir att det kan vara svårt att hålla kontroll på var alla är och att brottslingar lätt skulle utnyttja denna underbara teknologi till sin egen fördel. Att råna en bank med flyktbil är ett minne blott, likaså tullen och gränserna mellan alla länder. Allt som allt tror jag denna teknologi skulle ha en positiv inverkan på världen, bilar som släpper ut en massa avgaser som skadar miljön lär ju försvinna något, men frågan är då, vad kostar det inte av jordens resurser att använda sig av denna teknologi.


¹ Fysiker och författare till boken Fysiken i Star Trek

 

² En partikel utan massa eller laddning. Den är bärare av all elektromagnetisk strålning såsom ljus och gammastrålning

 

Besättningmän blir nedstrålade till en planet

 

Holografiskt rum – att leva i en fantasivärld

 

Den teknologi som många förknippar med Star Trek är det holografiska rummet. Ett rum som är fyllt med projektioner som skapar illusioner av föremål och kraftfält som ger projektionerna "hårdhet". Resultatet är att man kan skapa vad som helst i ett holografiskt rum. Du kan mata in en ritning på hur antikens Rom såg ut och be datorn att återskapa det. Sedan när du går in i rummet står du plötsligt i antikens Rom. Lukt, ljud och allt sådant är också simulerat och när du känner på marmorn, som t.ex. senaten är utsmyckad med, känns det precis som äkta marmor. För att öka realismen kan du sedan lägga till karaktärer, återbildade från något historiskt uppslagsverk eller efter din egen fantasi, och se dessa gå runt på gatorna och göra sina vardagliga sysslor, dock aldrig med vetskapen om att de bara är påhittade.

 

Detta är en teknologi som nog varje människa skulle vilja ha i sitt hem, vem skulle behöva åka på semester när man kan skapa sin egen perfekta semesterort. Än värre, vem skulle vilja komma tillbaka till sitt riktiga liv när man kan leva i värld som är minst lika realistisk. En sak är i alla fall säker, den som nyttjar denna teknologi skulle inte bara använda den till en historisk rundtur i Rom utan skulle skapa mer sexuella upplevelser. Att kunna göra vad som helst utan konsekvenser, umgås med vem man vill, till och med kändisar, både levande som döda är något alla skulle tycka är lockande, även att kunna ställa sig utanför lagen, osv.

 

Den dag då denna teknologi finns kommer slutet för den värld vi varit vana vid inträffa. TV-apparater och TV-spel kommer vara ett minne blott då man istället för att titta på huvudkaraktären kan varahuvudkaraktären. Så när kommer denna teknologi att finnas tillgänglig?

 

Hologram finns redan idag som t.ex. 3D-klistermärken som man sätter på sina skolböcker men dessa är långt ifrån den teknologi vi diskuterar, men det är iallafall en början.

 

Ett fotografi är en tvådimensionell avbildning av en tredimensionell värld. Vi ser föremål för att de reflekterar eller själva sänder ut ljus. Så när ett tredimensionellt föremål träffas av ljus sprider föremålet ljuset åt olika håll p.g.a. sin form. Detta fenomen är vad man försöker återskapa när man konstruerar ett hologram, dvs man har kvar det reflekterade eller utsända ljuset men inte själva föremålet, och på grund av att ljuset sprids åt alla håll kan man även gå runt den tredimensionella bilden och se saker som tidigare varit dolda. (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 113) Detta är precis vad holoväggarna i Star Treks holografiska rum gör. Dessa väggar är utrustade med dioder som belyser rummet från olika håll och har skiftande intensitet och fas.

 

I verkligheten bygger ljuset upp bilden inte bara genom en bestämd intensitet och våglängd, utan också med sin fas. I ett fotografi har ljusets fas såsom det var i verkligheten gått förlorad. I ett hologram avbildas både intensiteten och ljusets fas. Kombinationen ger ett interferensmönster som sedan kan användas för att få fram en tredimensionell bild av föremålet. Nu har vi skapat en illusion. (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 111-113)

 

I de holografiska rummen kan man även ta och känna på föremål och då fungerar inte de holografiska illusionerna. Star Trek-författarna valde istället att använda sig av kraftfält (Fysiken i Star Trek, 1995, s. 114). Detta är dock outforskad mark för dagens vetenskapsmän. Men det saknas inte idéer.

 

Handsken PHANToM har små maskiner i sig som kan skapa en känsla av tryck, rörelse, olika texturer och hårdhet när man har den på sig, en mer sofistikerad lösning än de vibratorer som finns i dagens mobiltelefoner och spelkontroller. Istället för att "materialisera" föremålen i det holografiska rummet skulle man kunna ta på sig en åtsittande dräkt med samma funktioner som handsken, för att simulera att man tar på ett föremål och använda ett hologram för att skapa en illusion av föremålet. Dräkten och hologrammet måste förstås arbeta väl tillsammans så att dräkten t.ex. ”låser” handen när den försöker trycka igenom det holografiskt återgivna föremålet, annars förstörs ju hela upplevelsen. (Computerized Sense Of Touch)

 

Redan idag kan man få en holografisk upplevelse i bl.a. komplexet Holo-Dek Center, som ligger i Hampton, New Hamsphire, USA. Som namnet antyder sysslar de med holografi och de har faktiskt byggt ett holografiskt rum, dock utan möjligheten att kunna ta på de föremål som skapas. Så här har en redaktör (Fleetadmiral) på Star Trek Databas (svensk Star Trek-sida) skrivit:

När hologramprojektorerna slås på vid Holo-Dek Center i Hampton, New Hampshire, fylls ett helt rum med ljus och väggarna verkar försvinna. Palmer, kristallklart blått vatten och en sandstrand på en öde atoll ger en känsla av att man helt plötsligt har förflyttats till en tropisk ö. Simulerat vatten strömmar runt fötterna, med realistiskt återgivna vågor och reflexer från en högt stående sol. Allt förefaller vara i rätt skala; när en annan person närmar sig, verkar han vara en och åttio lång. Ett stängsel intill når upp till midjan och palmkronorna vajar högt över ens huvud.”

(StarTrek Db: Holodäck).

 

Denna beskrivning låter väldigt inbjudande och spännande då man lurar hjärnan totalt med simulerade sinnesintryck.

 

Som jag nämnde tidigare kommer nog många människor att fastna i denna ”verklighet” när vi har möjligheten att kunna skapa platser som man kan interagera med. Vem skulle vilja komma tillbaka till "verkligheten" när man kan skapa allt som man önskar. Star Trek-författarna såg också faran i detta. I ”The Next

Generation” finns en besättningsman vid namn Reginald Barclay som lider av ”holosjukan”. Han spenderar all sin lediga tid i det holografiska rummet med återskapade personer som finns på skeppet. Reginald blir dessutom mer självsäker och tuff i rummet då han har full kontroll. I det verkliga livet är han i själva verket mycket blyg och stammar när han ska berätta något. Denna holosjuka kan nog bli ett problem, tror i allafall jag, en verklighetsflykt som varken böcker eller spel kan erbjuda. Men det finns såklart fördelar också. Brottsplatser skulle kunna återskapas, militären skulle få mer realistiska krigsövningar och privatpersoner skulle kunna spela huvudrollen i sin favoritfilm. En fråga som kommer upp när man diskuterar holografisk verklighet är ”Vad är verklighet?” och ”Hur definierar man den?”. Som Morpheus säger i filmen Matrix:

If real is what you can feel, smell, taste and see, then 'real' is simply electrical signals interpreted by your brain.

 

...vilket är sant, men är då ett holografiskt rum bara en alternativ form av verklighet eller enbart en fantasi. Om det är det sista är vår verklighet lika mycket fantasi om man ska hårddra det hela.

 

En illustration av hur ett holorum skulle kunna vara uppbyggt

 

Replikator – att skapa ting från tomma intet

 

En sak som är det viktigaste och också det svåraste i rymden är logistiken. Mat, reservdelar, kläder, osv, måste ständigt skickas till rymdskeppen och kolonierna ifall vi skulle ha haft dessa idag. En väldigt dyr och omständig process som lyckligtvis inte finns i Star Trek. Där är skeppen, alla kolonier och även de flesta hem på jorden utrustade med åtminstone en replikator, en apparat som skapar saker och ting på kommando såsom din favoriträtt, nya kläder, en Rolex, ja allt möjligt kan skapas i denna lilla apparat. Enligt Star Trek går skaparprocessen till så här när man t.ex. vill ha ett glas med vatten:

(StarTrek Db: Replikatorer)

 

  1. Datorn skannar av ett prov med vatten
  2. Vattnets molekylstruktur sparas som en kemisk formel (bara molekylstrukturen, inte kvantstrukturen då det skulle kräva för mycket information som vi såg för transportören)
  3. Rymdskeppet söker upp stoftmoln eller nebulosor som är rika på materia
  4. Råmaterian samlas in och omvandlas till energi
  5. Energin överförs till väte- och syremolekyler enligt en lagrad molekylstrukturmall
  6. Väte- och syremolekylerna sparas i stora tankar
  7. Replikatorn arrangerar väte- och syremolekylerna i enlighet med den kemiska formeln
  8. Vattnet är skapat och kan skapas på nytt, nu direkt utifrån formeln

 

Låter ju väldigt effektivt och billigt om man ska skapa stora kvantiteter. Så hur långt fram i tiden ligger denna teknologi, kommer den någonsin att finnas. Enligt forskare inom nanotekniken kan man skapa en apparat som liknar replikatorn men att det är en lång bit kvar tills den kan realiseras. De menar att det är möjligt först under fas fyra inom nanotekniken, idag anses vi ligga på fas två. (StarTrek Db: Replikator på väg?)

 

Nanoteknologi är läran om att manipulera och studera materia på atomnivå. Nano står för miljarddel och en nanometer är en miljondels millimeter. Med nanotekniken kan man ändra materians struktur för att göra det t.ex. bättre och starkare. Bl.a. så har man skapat nanorör som är gjorda av ihoprullade grafenlager (har vissa likheter med grafit), vilket resultaterat i ett material starkare än diamant och även mer värmetåligt. (Carbon Nanotube) Ett ännu starkare material är spunna s.k. nanofibrer. Genom att snurra tillräckligt många av dessa om varandra tror man att det skulle vara möjligt att få fram ett material så starkt att det t.o.m. skulle kunna användas i en framtida rymdhiss där en kabel av nanofibrer skulle kunna sträcka sig hela vägen upp till rymden. (Red. anm.)

 

När det gäller replikatorn tror forskarna, speciellt en vid namn K. Eric Drexler, att man kan programmera en maskin till att bygga en stor mängd små nanorobotar som sedan tillverkar det man önskar sig. Skulle man konstruera en sådan maskin skulle man också kunna be den bygga kopior av sig själv, som i sin tur bygger kopior av sig själva. På detta vis skulle produktionen kunna ökas avsevärt. Med nanorobotarna kan man sedan tillverka nästan vad som helst. T.ex. så kan man ge robotarna tillräckligt med materia och energi plus en ritning på en skyskrapa och du har den klar inom en rimlig tid. Detsamma gäller mat och kläder. (Molecular assembler)

 

En motståndare till detta är professor Richard Smalley som menar att det är fysiskt omöjligt att skapa nanorobotar som gör dessa uppgifter. Han menar att atomer har sina egna liv och att det är omöjligt att plocka och placera individuella atomer som man vill. Sen att ingen vet hur man ska bygga en maskin som bygger väldigt små maskiner och hur dessa små maskiner ska fungera eller se ut är också ett problem. Smalley säger att de måste vara organiska och även vara vattenbaserade för att kunna klara alla dessa uppgifter vilket Drexler tycker är absurt. (Fullerenes and nanotechnology)

 

Dock tar det inte slut här. En annan forskare vid namn Neil Gershenfeld, chef för Massachusetts Institute of Technologys Center for Bits and Atoms har byggt sin egen replikator som han kallar ”fabs”. Den är uppbyggd av en dator, en laser och en fräsmaskin som kan bygga delar som du själv måste sätta ihop. Den kanske inte ser mycket ut för världen men Neil säger att detta är motsvarigheten till 1970-talets datorer, en dator som var stor nog att ta upp ett helt rum och kostade runt 100 000 kr. Så i framtiden kanske vi har en liten apparat som har samma förmåga som ett helt fabriksgolv. Han fortsätter med att säga att i framtiden kan man gå in på internet och leta upp en design för t.ex. en boll. Sedan laddar man ner den som en PDF-fil och trycker på ”fab” istället för ”print”. Fab börjar arbeta med sin molekylpatron (bläckpatronens motsvarighet) och skapar bollen efter den givna designen. ("Star Trek" replicator)

 

Men skulle inte sådana här maskiner kunna få hela vår ekonomi att kollapsa? Om vi tar nanoreplikatorn som kan ta materia ur tomma intet skulle det antagligen få den effekten att ekonomin kraschar då ingen behöver gå till affären eller ens jobbet då man bara kan sitta hemma och beställa vad man vill, t.ex. guld. Dock kan marknaden kanske ändras så att saker man inte kan replikera finns att köpa, såsom nya designer, landområden, titlar, poster, osv. Just det här med nya designer är vad Neil Gershenfeld menar är ett argument för att ekonomin inte kommer att drabbas hårt. Folk sitter hemma och designar och får betalt för det, men då molekylpatronerna är så pass dyra är massproduktion ingen idé.

 

Andra fördelar med denna teknologi är att världssvälten skulle vara något man bara hittar i historieböckerna då man kan skapa en ofantlig mängd mat. Mediciner skulle inte heller vara en bristvara längre. Industrin skulle bli mer automatiserad och skulle få lätt att massproducera saker och ting snabbt med den negativa effekten att industriarbetare skulle förlora sina jobb och att det lätt blir för många varor på marknaden.

 

Kaptenen beställer en kaffe på USS Voyager

 

Egna reflektioner

 

Att ha forskat om teknologin har varit en berg-och-dalbanefärd. Det har varit spännande och roligt men samtidigt svårt och jobbigt. Sådant som har varit upplysande och roligt är att få se hur universum fungerar och alla dessa lagar inom fysiken som finns överallt men som vi människor aldrig lägger märke till. Detta blev också det jobbiga då mina kunskaper har varit bristfälliga om dessa lagar. Det blev extra kämpigt när man kom till warpdriften och Einsteins relativitetsteori, en teori som gjorde att jag ibland blev vindögd.

 

Sen märkte jag att det inte finns så mycket böcker om just detta ämne. Jag hittade bara en, Fysiken i Star Trek, vilket har varit den bok som väglett mig genom virrvarret av fakta på internet.

 

Men efteråt har jag en större förståelse för mycket, speciellt sådant av teknisk och filosofisk karaktär. Allt som allt är jag glad över att jag valde denna inriktning då jag hädanefter kan titta på science fiction och säga ”Det där stämmer inte, så här är det...”.

 

Sammanfattning

 

Undertiteln för detta projektarbete var ”Fantasi eller verklighet?”. Vad jag har kommit fram till i mitt skrivande är att det är både och. Det är antagligen en lång väg kvar innan dessa teknologier finns, men de är definitivt inte fantasier som är rena påhitt av författarna. Vi kanske inte kommer att se tekniker som är exakt som de i Star Trek men snarlika.

 

En annan sak som kommit fram under projektets gång är att sådant som är omöjligt idag, kan vara möjligt imorgon. Hela vetenskapen verkar präglas av devisen ”Det som är omöjligt idag är omöjligt imorgon, och sådant vi inte förstår kan inte finnas”. Det är ett väldigt trångsynt synsätt som inte alls stämmer. Vetenskapen sa en gång att det är omöjligt att flyga, idag har majoriteten av mänskligheten flugit i ett flygplan. De har sagt att att det var omöjligt att åka till månen, där har vi redan varit och det finns planer på en månbas. Detsamma gällde ubåtar, de skulle aldrig slå igenom. Idag utgör ubåtarna en viktig del av flottan. Slutligen säger vetenskapen att det är omöjligt att färdas snabbare än ljuset, men med facit i hand för tidigare misslyckade förutsägelser vågar jag påstå att vi en vacker dag kommer att kunna åka snabbare än ljuset, plus en massa andra saker som idag är helt omöjliga.

 

Källor

 

 


Redigerad och anpassad av Fleetadmiral. (Jag reserverar mig dock för faktafel i artikeln)

Författare:
Text markerad med denna färg är ej kanon
Laddar... Laddar...
Facebook Twitter