Novel dan film fiksi ilmiah penuh dengan ide-ide yang dibuat-buat, dan sering kali merupakan titik awal untuk petualangan penuh aksi daripada upaya serius untuk memprediksi tren masa depan dalam sains atau teknologi. Beberapa metafora yang paling umum, seperti mempercepat pesawat ruang angkasa ke kecepatan fantastis dalam hitungan detik tanpa menghancurkan penumpang, sama sekali tidak mungkin menurut hukum fisika seperti yang kita pahami. Namun, hukum yang sama ini tampaknya memungkinkan konsep sci-fi lain yang tampaknya dibuat-buat, dari lubang cacing hingga alam semesta paralel. Berikut ringkasan dari beberapa ide sci-fi yang bisa dilakukan — setidaknya secara teori.
lubang cacing
Gagasan tentang lubang cacing — jalan pintas melalui ruang angkasa yang memungkinkan perjalanan hampir seketika antara bagian-bagian yang jauh dari alam semesta — terdengar seperti itu diciptakan sebagai pendorong dongeng. Tetapi di bawah nama yang lebih formal dari jembatan Einstein-Rosen, konsep tersebut telah ada sebagai konsep teoretis yang serius jauh sebelum penulis fiksi ilmiah mendapatkannya. keluar dari Albert Einstein‘S Teori relativitas umumyang kamu lihat gravitasi Sebagai distorsi ruang-waktu yang disebabkan oleh benda-benda masif. Bersama dengan fisikawan Nathan Rosen, Einstein mengembangkan teori pada tahun 1935 yang menunjukkan adanya tarikan gravitasi yang sangat kuat, seperti lubang hitam, dapat berhubungan langsung satu sama lain. Maka lahirlah ide lubang cacing.
Kekuatan yang mengelilingi lubang hitam akan menghancurkan siapa pun yang mendekatinya, sehingga gagasan perjalanan lubang cacing tidak dipertimbangkan secara serius sampai tahun 1980-an, ketika astrofisikawan Carl Sagan memutuskan untuk menulis novel fiksi ilmiah. berdasarkan BBCSagan mendorong sesama fisikawan Kip Thorne untuk merancang cara yang layak untuk melakukan perjalanan jarak antarbintang dalam sekejap. Thorne merancang sebuah metode—mungkin dalam teori, tetapi sangat tidak mungkin dalam praktik—bahwa manusia dapat melakukan perjalanan antarbintang dengan melintasi lubang cacing tanpa cedera. Hasilnya menemukan jalannya ke dalam novel Sagan.Panggilan(Simon dan Schuster: 1985) yang kemudian dibuat film dengan Jodie Foster sebagai pemeran utama.
Meskipun sangat tidak mungkin bahwa lubang cacing akan menjadi alat transportasi yang sederhana dan nyaman seperti yang digambarkan dalam film, para ilmuwan kini telah menemukan lebih banyak lagi Metode yang layak untuk membangun lubang cacing Dari saran asli Thorne. Mungkin juga jika lubang cacing benar-benar ada di alam semesta, lokasinya dapat ditentukan dengan menggunakan generasi baru detektor gelombang gravitasi.
penggerak melengkung
Prasyarat untuk sebagian besar cerita petualangan luar angkasa adalah kemampuan untuk berpindah dari A ke B jauh lebih cepat daripada yang kita bisa hari ini. Selain lubang cacing, ada banyak kendala untuk mencapai hal ini dengan menggunakan pesawat ruang angkasa konvensional. Ada jumlah bahan bakar yang dibutuhkan, efek percepatan yang luar biasa, dan fakta bahwa alam semesta memiliki Batas kecepatan yang diberlakukan secara ketat. Ini adalah kecepatan di mana cahaya bergerak – tepat satu kecepatan Tahun cahaya per tahun, yang sama sekali tidak cepat dalam konteks kosmik. Proxima Centauri, bintang terdekat kedua dengan Bumi, berjarak 4,2 tahun cahaya dari Matahari, sedangkan Pusat Galaksi berjarak 27.000 tahun cahaya.
Untungnya, ada celah dalam batas kecepatan kosmik: itu hanya menentukan kecepatan maksimum yang dapat kita tempuh melalui ruang. Seperti yang dijelaskan Einstein, ruang angkasa itu sendiri dapat terdistorsi, jadi mungkin ruang di sekitar kapal dapat dimanipulasi dengan cara yang merongrong batas kecepatan. Sebuah pesawat ruang angkasa masih akan melakukan perjalanan melalui ruang sekitarnya dengan kecepatan kurang dari kecepatan cahaya, tetapi ruang angkasa itu sendiri akan bergerak lebih cepat dari itu.
Inilah yang ada dalam pikiran para penulis Star Trek ketika mereka menemukan konsep “Mesin Warp” di tahun 1960-an. Tetapi bagi mereka itu hanya pernyataan yang masuk akal, bukan fisika nyata. Baru pada tahun 1994 ketika ahli teori Miguel Alcubierre menemukan solusi untuk persamaan Einstein yang menghasilkan efek warp drive yang sebenarnya, situs saudara Live Science Dilaporkan oleh Space.com, mengecilkan ruang di depan pesawat ruang angkasa dan memperluasnya ke buritan. Pertama-tama, solusi Alcubierre tidak kalah inventif dari lubang cacing yang bisa dilewati di Thorne, tetapi para ilmuwan mencoba memperbaikinya dengan harapan bahwa suatu hari nanti akan praktis.
perjalanan waktu
Konsep mesin waktu adalah salah satu perangkat plot terbesar fiksi ilmiah, memungkinkan karakter untuk kembali dan mengubah jalannya sejarah – menjadi lebih baik atau lebih buruk. Tapi ini mau tidak mau menimbulkan paradoks logis. Di Back to the Future, misalnya, apakah Doc akan membuat mesin waktunya sendiri jika Marty tidak mengunjunginya di masa depan menggunakan mesin yang sama? Karena paradoks seperti ini, banyak orang berasumsi bahwa perjalanan waktu seharusnya tidak mungkin dilakukan di dunia nyata – namun, menurut hukum fisika, Itu benar-benar bisa terjadi.
Sama seperti lubang cacing dan kelengkungan ruang, fisika yang memberi tahu kita kemungkinan perjalanan waktu berasal dari teori relativitas umum Einstein. Ini memperlakukan ruang dan waktu sebagai bagian dari rantai ‘ruang-waktu’ yang sama, di mana keduanya terkait erat. Sama seperti kita berbicara tentang distorsi ruang dengan wormhole atau warp drive, waktu juga bisa terdistorsi. Kadang-kadang bisa menjadi sangat cacat sehingga terlipat kembali dengan sendirinya, dalam apa yang oleh para sarjana disebut sebagai “kurva waktu tertutup– meskipun secara akurat bisa disebut mesin waktu.
Sebuah desain konseptual untuk mesin waktu ini diterbitkan pada tahun 1974 oleh fisikawan Frank Tipler, menurut fisikawan David Lewis Anderson, yang menjelaskan penelitian tentang Institut AndersonSebuah laboratorium penelitian swasta. Disebut silinder Tipler, itu harus besar — setidaknya 60 mil (97 kilometer), menurut Humble — dan sangat padat, dengan total massa yang sebanding dengan Matahari. Untuk membuatnya bekerja sebagai mesin waktu, silinder harus berputar cukup cepat untuk membelokkan ruang-waktu ke titik di mana waktu terlipat kembali dengan sendirinya. Ini mungkin tidak terdengar sesederhana memasang kapasitor fluks DeLorean, tetapi memiliki keuntungan bahwa itu benar-benar akan bekerja – di atas kertas, setidaknya.
transfer instan
Contoh sci-fi asli dari teleportasi adalah “Star Trek”“ Pengangkut, yang sesuai dengan namanya, secara sederhana digambarkan sebagai sarana yang nyaman untuk mengangkut personel dari satu lokasi ke lokasi lain. Tetapi teleportasi sangat berbeda dari bentuk teleportasi lainnya: Alih-alih pelancong bergerak melalui ruang angkasa dari titik awal ke tujuan, teleportasi menghasilkan penciptaan replika di tujuan sementara aslinya dihancurkan. Melihat istilah-istilah ini – dan pada tingkat partikel subatomik daripada manusia – teleportasi memang mungkin, menurut IBM.
Proses dunia nyata disebut teleportasi kuantum. Proses ini menyalin keadaan kuantum yang tepat dari satu partikel, seperti foton, ke partikel lain yang mungkin berjarak ratusan mil. Teleportasi kuantum menghancurkan keadaan kuantum foton pertama, sehingga sebenarnya tampak seolah-olah foton telah diteleportasi secara ajaib dari satu tempat ke tempat lain. Penipuan ini didasarkan pada apa yang disebut Einstein sebagai “pekerjaan seram di kejauhan”, tetapi lebih dikenal sebagai Keterikatan kuantum. Jika foton yang akan “diteleportasikan” dihubungi dengan salah satu dari sepasang foton terjerat, dan pengukuran keadaan yang dihasilkan dikirim ke ujung penerima – di mana foton terjerat lainnya berada – maka foton terakhir dapat digeser ke keadaan yang sama sebagai foton yang diteleportasi.
Ini adalah proses yang kompleks bahkan untuk satu foton, dan tidak mungkin itu dapat ditingkatkan ke jenis sistem teleportasi yang terlihat di “Star Trek.” Namun, teleportasi kuantum memang memilikinya Aplikasi penting Di dunia nyata, seperti komunikasi tahan-retas dan komputasi kuantum ultra-cepat.
alam semesta paralel
Alam semesta adalah segalanya yang diungkapkan teleskop kita kepada kita – semua miliaran galaksi berkembang keluar dari ledakan besar. Tapi apakah hanya itu yang ada? Teorinya mengatakan mungkin tidak: mungkin ada semua multiverse dari alam semesta di sana. Gagasan “alam semesta paralel” adalah topik fiksi ilmiah lain yang akrab, tetapi ketika digambarkan di layar biasanya berbeda dari kita hanya dalam detail kecil. Tetapi kenyataannya mungkin jauh lebih aneh dari itu, karena parameter dasar fisika di alam semesta paralel – seperti gaya gravitasi atau gaya nuklir – berbeda dari kita sendiri. Penggambaran klasik tentang alam semesta yang benar-benar berbeda dari jenis ini, dan makhluk yang menghuninya, adalah novel Isaac Asimov “The Gods Themselves”“(hari ganda: 1972).
Kunci untuk pemahaman modern tentang alam semesta paralel adalah konsep “inflasi abadi”. Ini menggambarkan struktur ruang tak terbatas dalam keadaan ekspansi yang konstan dan sangat cepat. Sesekali, sebuah titik di ruang ini—ledakan besar yang mandiri—berkurang dari ekspansi umum dan mulai tumbuh dengan kecepatan yang lebih tenang, memungkinkan objek fisik seperti bintang dan galaksi terbentuk di dalamnya. Menurut teori ini, alam semesta kita adalah salah satu dari wilayah ini, tetapi mungkin ada banyak wilayah lainnya.
Seperti dalam cerita Asimov, alam semesta paralel ini dapat memiliki parameter fisik yang sangat berbeda dari kita sendiri. Para ilmuwan pada suatu waktu percaya bahwa hanya alam semesta dengan parameter yang kira-kira sama dengan kita yang dapat mendukung kehidupan, tetapi penelitian terbaru menunjukkan bahwa situasinya mungkin tidak seketat ini, Live Science sebelumnya melaporkan. Jadi ada harapan untuk alien Asimov sejauh ini – meskipun tidak dihubungi, seperti yang terjadi di novel. Namun, efek dari alam semesta lain mungkin dapat dideteksi oleh kita dengan cara lain. Bahkan telah disarankan bahwa “titik dingin” misterius di latar belakang gelombang mikro kosmik adalah bekas luka dari tabrakan dengan alam semesta paralel, Evan Baldry, profesor astrofisika di Liverpool John Moores University di Inggris menulis dalam Percakapan.
Awalnya diterbitkan di Live Science.
“Kutu buku musik lepas. Pecandu internet bersertifikat. Pencinta perjalanan. Penyelenggara hardcore. “
More Stories
Layar surya canggih NASA berhasil dikerahkan di luar angkasa: ScienceAlert
Astronot NASA Butch Wilmore dan Sonny Williams tiba di Florida dengan penerbangan luar angkasa berawak pertama Boeing.
Gambar Hubble mungkin berisi bukti kanibalisme bintang di nebula berbentuk halter