Miranda

Avatar użytkownika

Kadet II klasy
Kadet II klasy


Posty: 173

Dołączył(a): środa, 29 stycznia 2014, 20:39

Lokalizacja: Polska



Post czwartek, 12 czerwca 2014, 21:23

Startrekowe inspiracje naukowe

Czy tak będzie wyglądał prawdziwy statek z napędem warp?




Kiedy Gene Roddenberry pracował nad założeniami Star Treka, spędził sporo czasu na rozmowach z fizykami teoretycznymi.
Jednym z tematów, który bardzo go interesował, był hipotetyczny napęd, pozwalający jego bohaterom na podróże z prędkością większą, niż prędkość światła.
Ponieważ złamanie podstawowych praw fizyki nie jest możliwe, opracowano coś, co hipotetycznie pozwoliłoby je obejść – koncepcję napędu warp, który zaginałby przestrzeń wokół statku. A właściwie „zagęszczał” ją przed statkiem i „rozciągał” tuż za nim.
Sam statek nie przekraczałby prędkości światła, to przestrzeń go otaczająca „sprężałaby się” i „rozprężała” szybciej niż prędkość światła, przemieszczając jednocześnie pojazd znajdujący się wewnątrz „bańki” generującej to zjawisko.
Przez długie lata napęd warp funkcjonował jedynie jako element uniwersum Star Treka. Do czasu, aż w 1994 roku Miguel Alcubierre, naukowiec pracujący w Universidad Nacional Autónoma de México, nie opublikował swojej pracy, w której obliczył, że takie obejście kosmicznego „ograniczenia prędkości” jest teoretycznie możliwe, wymaga „tylko” dostarczenia niewyobrażalnie dużej ilości energii.
W roku 2011 NASA powołała do życia laboratorium „Eagleworks“, którego zadaniem jest sprawdzenie, czy budowa napędu warp jest możliwa. Zatrudnionym w nim fizykom teoretycznym udało się poprawić wcześniejsze szacunki, według których do stworzenia pola warp potrzebna byłaby egzotyczna materia w ilościach porównywalnych z masą Jowisza.
Teraz szacują oni, że 10 metrowa bańka warp „poruszająca się” z efektywną prędkością 10 prędkości światła, potrzebowałaby „jedynie” 500-800 kilogramów egzotycznej materii. Jest to oczywiście spory postęp, ale nie porusza to budowy napędu warp ani o metr do przodu. Głównie dlatego, że egzotyczna materia jest nadal tworem hipotetycznym i na razie nie zanosi się na to, byśmy w najbliższej przyszłości mieli dysponować choćby jej gramem.
Ale nie znaczy jeszcze, że nie można spróbować sobie wyobrazić tego, jak powinien wyglądać prawdziwy statek wyposażony w napęd warp. W tym celu dr Harold White pracujący w NASA nad koncepcją napędu warp, porozumiał się z Markiem Rademakerem, artystą 3D.
Efektem ich wspólnej pracy są rendery IXS Enterprise, czyli przykład na to, jak powinien wyglądać rzeczywisty statek kosmiczny wyposażony w prawdziwy napęd warp. Zakładając oczywiście, że kiedyś znajdziemy źródło energii potrzebne do tego, by go uruchomić.
Widoczne na ilustracjach pierścienie wykorzystywane byłyby do „zagęszczania” przestrzeni przed statkiem i „rozciągania” jej za jego rufą.





Poniżej wykład dr. White’a na temat stanu badań nad napędem warp:

http://www.youtube.com/watch?v=9M8yht_ofHc

Źródło: Andrzej Spyra, Giznet

Niech Cię nie niepokoją cierpienia twe i błędy,
wszędy są drogi proste, są i manowce wszędy...





Eviva

Avatar użytkownika

Pierwszy Oficer
Pierwszy Oficer


Posty: 181

Dołączył(a): niedziela, 22 grudnia 2013, 22:06



Post piątek, 13 czerwca 2014, 07:30

Re: Startrekowe inspiracje naukowe

I tak się kończy mówienie: "nie, to absolutnie niemożliwe!!"

_________________
Życie jest jak sci-fi - niesie ze sobą wiele niespodzianek.

Czy naukowcy inspirują się Star Trekiem?

Oto wywiad Szymona Adamusa z Jackiem Błoniarz-Łuczakiem z Laboratorium Fizycznego Dział Operacyjny w Centrum Nauki Kopernik, zamieszczony [wraz z ilustracjami] na stronie serwisu Gazeta.pl.

"W czym obecnie nauka wyprzedza pop kulturę?

Sądzę, że słowo "wyprzedza" jest nieodpowiednie, bo sugeruje, że naukowcy wymyślili coś bardziej futurystycznego, niż byli to sobie w stanie wyobrazić twórcy pop kultury. W tym kontekście naukowcy raczej nie stworzyli tak rewolucyjnych urządzeń jak teleportery, telewizory holograficzne albo inkubatory leczące bardzo poważne urazy cielesne.
Jednak niczym nieograniczona wyobraźnia autorów przekraczała daleko granice, które stawiają nam obecne możliwości technologiczne, ale również granice wyznaczone przez podstawowe zasady panujące w przyrodzie.
Sądzę więc, że lepszym określeniem byłoby: "w czym dokonania nauki są inne niż wyobrażenia pop kulturowe?" Albo co udało się wdrożyć, co po prostu dawno temu nikomu nie wydawało się dość istotne, aby się nad tym zastanawiać. Również bardzo ważnym pytaniem jest, czy konsekwencje postępu zostały prawidłowo przewidziane przez pop kulturę.

A zostały?

Odpowiadając na tak sformułowane pytanie mogę powiedzieć, że chyba mało kto zastanawiał się (mało kto przewidywał), jakie mogą być problemy natury etycznej związane z rozwojem technologii ratowania życia.
Postęp medycyny pozwala od dawna przeszczepiać narządy wewnętrzne i nikogo to już nie dziwi. Jednak niedawno pojawił się w transplantologii trend i możliwości technologiczne, aby przeszczepiać narządy i części ciała, które stanowią o aparycji człowieka (czyli przeszczepy kończyn i twarzy).
Zewnętrzność człowieka jest w naturalny sposób odbierana jako jego tożsamość i tutaj pojawiają się problemy osób z przeszczepioną twarzą. Polegają m.in. na akceptacji swojego nowego wyglądu, czyli przyswojeniu faktu, że ta twarz nie jest mną albo - właśnie wręcz przeciwnie - ta twarz od teraz jest mną.
W medycynie mamy też problemy związane z technologicznymi możliwościami utrzymywania czynności życiowych właściwie dowolnie długo. Przy tej okazji pojawiają się trudne pytania o to, gdzie rozpoczyna się "uporczywa terapia", czy i w jakich okolicznościach można kogoś odłączyć od aparatury. Kiedyś nie było takich problemów, bo nie było takich możliwości technicznych. Idąc tropem medycyny, pop kultura nigdy chyba nie zadawała sobie pytań, czy geny można patentować albo czy ubezpieczyciel ma prawo mieć wgląd do wyników badań mojego genomu itd. Myślę, że w tych obszarach rzeczywiście zostaliśmy zaskoczeni i na bieżąco szukamy rozwiązań. Przede wszystkim prawnych.

Może więc działa to w drugą stronę? Jak bardzo pop kultura inspiruje naukowców?

To jest w ogóle ciekawe pytanie. Jak rozstrzygnąć, czy to kultura napędza wyobraźnię naukowców, czy może osiągnięcia naukowe inspirują kulturę?
Sądzę, że nie można tego rozgraniczyć. Marzenia pop kultury o zdjęciu ograniczeń z naszego ludzkiego bytowania (np. osiągnięcie nieśmiertelności) są podsycane tym co przynosi nam nauka.
Chciałem przez to powiedzieć, że pop kulturowa moda na to, że akurat w tym (a nie innym) momencie powstają filmy o podróżach w czasie wynika z tego, że do świadomości masowej przedostają się sygnały o tym, że naukowcy w swych pracy zajmują się poznawaniem struktury czaso-przestrzeni (np. ogólna teoria względności, zagadnienie czarnych dziur i początku i końca Wszechświata).
Ale, oczywiście, można zadać pytanie dlaczego naukowcy chcą poświęcać swój czas (czasami całe życie) na badaniu takich zagadnień. Myślę, że wynika to z dziecięcych marzeń o podróżach w czasie, inspirowanych filmami SF.
Czyli jedno napędza drugie. Myślę, że naukowiec zajmujący się kwantową teleportacją fotonów gdzieś w głębi duszy wierzy w to, że może jego badania będą pierwszym małym kroczkiem do pop kulturowego marzenia, aby teleportować duże obiekty, np. całego człowieka.



A później poznawać nowe światy i cywilizacje? Śmiało podążać tam gdzie nie dotarł żaden człowiek?

Dzieł popkulturowych o tej tematyce powstało bez liku ("K-Pax", seria "Obcy", seria "Star Wars", seria "Star Trek", "X-Files", "Avatar", "Odyseja Kosmiczna", twórczość Lema, "Dune", IT, "District 9" można by tak bez końca).
A w nauce? A nauka na poważnie poszukuje jakichkolwiek form życia we wszechświecie, również tych inteligentnych, które mogłyby stworzyć coś, co nazywamy cywilizacją. Pragnienie odpowiedzenia na pytanie "Czy jesteśmy sami we Wszechświecie?" jest tak silne, że w 1977 roku w trochę nieracjonalny sposób, tak "w razie czego", do dwóch sond programu Voyager włożono słynne Voyager Golden Record, czyli złote płyty z nagraniami i nadrukami prezentującymi naszą ziemską cywilizację.



Dlaczego nieracjonalnie?

Bo wszystkie znaki na niebie wskazują na to, że prawdopodobieństwo, iż jakakolwiek forma życia odbierze ten przekaz, a następnie będzie potrafiła go odtworzyć jest właściwie równe zeru. Mimo to płyty zostały wysłane. To był przypadek, kiedy to my coś wysyłamy w kosmos po to, by ktoś nas zauważył.

Zazwyczaj działa to w drugą stronę.

Dzisiejsze programy badawcze poszukujące obcych form życia polegają raczej na tym, że to my obserwujemy najdokładniej i najdalej, jak się da, i sprawdzamy, czy nie ma tam jakichś śladów życia.
Zaczęło się od odkrycia planet wokół innych gwiazd (po raz pierwszy dokonał tego Polak Aleksander Wolszczan). Później tą samą techniką zaczęto odkrywać coraz więcej planet i dzisiaj znamy już ich setki. Pojawiło się nawet pojęcie "strefy życia", czyli obszaru wyznaczonego przez minimalną i maksymalną odległość od gwiazdy, w którym według naszej najlepszej wiedzy są odpowiednie warunki do powstania życia. W oczywisty sposób nasza Ziemia znajduje się w takiej odległości, czyli leży w strefie życia. Dzisiaj znamy już bardzo dużo planet, które leżą w tej strefie. Są to więc potencjalne kandydatki na planety zamieszkane. Ostatnie, kwietniowe doniesienia mówią o odkryciu kolejnych dwóch planet w gwiazdozbiorze Lutni, które są bardzo podobne do Ziemi i znajdują się w strefie życia. A z gwiazdozbioru Lutni pochodził bohater filmu "K-Pax". Czemu akurat tam szukano? Kto kogo inspiruje?

https://www.youtube.com/watch?v=vIY7GbSIQH8

Pozostając na Ziemi: otaczają nas maszyny. Wkrótce inteligentne?

"Duch w maszynie", ten temat również pojawia się w dziełach pop kultury. Przytoczę tylko najlepsze przykłady, jak twórczość Lema, "Matrix", "2001: Odyseja Kosmiczna".
Do tej pory pamiętam tę przejmującą chwilę, kiedy komputer Hall 9000 - zawsze odpowiadający natychmiast i bezbłędnie - po zadaniu pytania długo milczał i SKŁAMAŁ. Czyli świadomie wybrał wprowadzenie członka załogi w błąd. Dlaczego? Bo uznał za niesprawiedliwe, że sam musi zginąć, żeby ratować tych, którzy nic do niego nie czują. Uznał, że jeśli ma zginąć to tylko z resztą załogi.
Pojawiła się w nim inteligencja i świadomość. A razem z nią poczucie sprawiedliwości, krzywdy i kłamstwo. Uważam, że to była jedna z najważniejszych scen w kinematografii SF. To, oczywiście, moja interpretacja. W Internecie można znaleźć inne.



A co słychać w nauce?

Od dawna ludzie starają się wytworzyć sztuczną inteligencję (AI). Na razie zupełnie nieporadnie.
Dzisiaj staramy się odtwarzać te funkcjonalności, które posiada mózg. Np. jak mózg rozpoznaje obiekty i przypisuje im znaczenia.
Współczesne, nawet najbardziej zaawansowane systemy wizyjne całkiem nieźle rozpoznają płaskie obiekty i kształty, ale zupełnie nie radzą sobie z przypadkiem 3D. Potrafią rozpoznać np. krzesło, o ile jest odpowiednio ustawione. Wystarczy jednak lekko je obrócić i krzesło i pies są nie do odróżnienia.
Badania trwają i być może za 20-30 lat systemy decyzyjne rozpoznające mowę i obraz będą bardzo zaawansowane, ale czy będzie to inteligencja i świadomość? Trudno powiedzieć. Wg Rogera Penrose'a i innych (ja podzielam ich pogląd) świadomość i inteligencja jest niealgorytmiczna, czyli nie da się jej "zaprogramować", napisać kodu, który w efekcie dałby świadomy i/lub inteligentny byt.
Jest to na pewno bardzo ciekawy temat.
I znowu pojawia się pytanie, na ile naukowcy inspirują się SF, a na ile SF czerpie z dokonań nauki.
Nie potrafię udzielić odpowiedzi. Intuicja podpowiada mi, że są to wzajemnie napędzające się obszary ludzkiej działalności, którą nazywamy kulturą. Tak, nauka jest częścią kultury, tak samo jak malarstwo, pisarstwo, komponowanie muzyki, teatr itd. Wszystkie te działania próbują zrozumieć otaczający nas świat i odpowiedzieć na pytanie o sens naszego istnienia, chcą wyzwolić człowieka z jego pierwotnych ograniczeń.

Czego możemy spodziewać się za 10, 30 i 50 lat?

Bardzo trudne pytanie. W obszarze biologii (molekularnej) na pewno możemy się spodziewać nowych wyników dotyczących badań genomu, poszukiwań, które geny odpowiadają za jaką chorobę genetyczną, rozwoju terapii genowych, technik klonowania, hodowli tkankowych i rozwoju terapii opartych na komórkach macierzystych. Być może za 30 lat choroba Alzheimera oraz Parkinsona będą uleczalne.
eśli chodzi o fizykę, a dokładnie - to, co fizyka może dać ludziom w życiu codziennym, to być może powstanie elektroniczny papier, być może powstaną komputery kwantowe i w związku z tym nastąpi rewolucja w kryptografii. Zbudowanie działającego komputera kwantowego oznacza możliwość szybkiego złamania szeroko stosowanych technik szyfrowania (np. algorytm RSA), przy czym jednocześnie powstaną nowe techniki i protokoły kwantowe, które są nie do złamania i nie do podsłuchania.
Cokolwiek się nie wydarzy, spodziewam się raczej przebiegu ewolucyjnego niż rewolucji.
W ciągu 10 lat powstaną pewnie pierwsze telewizory True LED, ale będą bardzo drogie. W ciągu kolejnych 20 lat stanieją pewnie do tego stopnia, że będą w każdym domu tak jak dzisiejsze LCD.
Podobnie było z komputerami. Początkowo były towarem luksusowym i bardzo drogim. Teraz każdy ma komputer w domu i w kieszeni (smartfon) i nie są wcale drogie.

A co z hologramami z "Gwiezdnych Wojen", nanobotami w krwioobiegu, teleportacją... Czy tego dożyjemy?

Systemy wizualizacji 3D mogą się pojawić w czasie naszego życia, ale sądzę, że będą bardzo niedoskonałe i drogie. Nanoboty prawie na pewno nie. Teleportacja - na pewno nie.

Mój wewnętrzny "trekkie" właśnie płacze.

Sądzę, że kwestia teleportacji nie jest wyzwaniem dla naszego pokolenia, ale dla ludzkości w ogóle. Wątpię, żeby kiedykolwiek udało się tego dokonać (z powodów pryncypialnych, których być może jeszcze nie znamy albo nie rozumiemy).

https://www.youtube.com/watch?v=jDFI87zn9t0

Jakie były największe kroki w nauce w ostatnich 100 latach?

Nie mam pamięci absolutnej. Umówmy się, że to będą moje subiektywne odczucia.
Największe osiągnięcia nauki i technologii z ostatnich 100 lat:
- elektryfikacja
- Internet
- zbudowanie silnika spalinowego
- odkrycie antybiotyków i wyeliminowanie wielu chorób, które dziesiątkowały ludzi
- szczepionki
- opracowanie taniej technologii krzemowej na masową skalę -> rewolucja komputerowa
- rozwój systemów telekomunikacyjnych
- rozumienie fizyki lotu

Z punktu widzenia fizyka mogę powiedzieć, że dwie teorie naukowe zmieniły całkowicie nasze postrzeganie świata: mechanika kwantowa i ogólna teoria względności.
Jeśli dodamy do tego elektrodynamikę, to mamy zrozumienie właściwie wszystkich otaczających nas zjawisk. Proszę pamiętać, że fizyka (ogólniej nauka) to jedyna (przynajmniej mi znana) działalność człowieka, której skutkiem ubocznym jest wszystko to, co nas otacza. Czyli elektryczność, komputery, samochody, smartfony, wyświetlacze itd.
Naprawdę celem nauki nie jest szukanie zastosowań. Nauka odpowiada na fundamentalne pytania, a znajomość tych odpowiedzi daje później możliwości zastosowań. Tym się już zajmują inżynierowie.

_________________
Znajdziemy może inny sens
i inne szczęście będzie nam dane.
I zapomnimy gorycz klęsk
wśród obcych planet.

Czytając ten wywiad naszła mnie pewna myśl.
Czym była tabletka podana przez McCoya dializowanej pacjentce szpitala w ST IV? Rodzajem terapii genowej czy zestawem komórek macierzystych potrafiących "stać" się potrzebnym narządem?
Czy w wyniku rozwoju medycyny staniemy się prawie nieśmiertelni lub równie długowieczni jak Wolkanie? Naukowcy odkryli, że ludzki organizm jest "zaprogramowany" na dłuższe życie niż obecna przeciętna i to dłuższe prawie o połowę. Teoretycznie człowiek mógłby żyć 120-150 lat bo tyle jest w stanie wytrzymać nasz największy organ - skóra. Gdyby udało się wynaleźć sposób na odmłodzenie organizmu (coś na kształt sarkofagów z SG-1), a zwłaszcza skóry, to nasze życie byłoby niemal nieograniczone czasowo.

_________________
Życie jest jak sci-fi - niesie ze sobą wiele niespodzianek.

RaulC



Sądząc po tłumaczeniu lektora okrzyku owej damy "Doktorze, odrosła mi nerka!" , można by to uznać za kombinację obu metod - bo bez genowego dodatku, potrafiącego odczytać "listę nieobecności" w organiźmie, skąd komórki macierzyste wiedziałyby w co się uformować?
Pozostaje jeszcze pytanie, co byłoby trzecim ewentualnym składnikiem leku - przyspieszającym do kilku minut proces, który, logicznie biorąc, powinien trwać tygodniami.



Zastanawiam się, czy byloby to społeczne błogosławieństwo, czy przekleństwo?
Niby marzymy o długowieczności, ale rugujemy starość z naszego świata i otoczenia. Staje się czymś wstydliwym, niewybaczalnym, niemal grzechem.
Lansowany powszechnie model postrzegania siebie i świata wokół nas, nakazuje nam za wszelką cenę walczyć z każdym jej objawem, miast rozumnie i pogodnie godzić się z nieuniknionym upływem czasu.
No i pozostaje jeszcze problem niewydolnych systemów gospodarczo-finansowych, które nie poradziły by sobie zapewne ze zmianami struktury wiekowej pracowników i emerytów.



Obawiam się, że - jak wiele innych dobrodziejstw wspólczesnej medycyny - byłyby one dostępne nielicznym wpływowym i bogatym, a niekoniecznie tym, którzy by ich potrzebowali.

_________________
Znajdziemy może inny sens
i inne szczęście będzie nam dane.
I zapomnimy gorycz klęsk
wśród obcych planet.