Μεταγνώσεις

«Ηταν οι καλύτερες μέρες, ήταν οι χειρότερες μέρες, ήταν τα χρόνια της σοφίας, ήταν τα χρόνια της άνοιας, ήταν η εποχή της πίστης, ήταν η εποχή της ολιγοπιστίας, η εποχή του Φωτός και η εποχή του Σκότους, ήταν η άνοιξη της ελπίδας και ήταν ο χειμώνας της απελπισίας, είχαμε μπρος μας τα πάντα, είχαμε μπρος μας το τίποτε, πηγαίναμε όλοι στον Παράδεισο, πηγαίναμε όλοι στο αντίθετό του»
Ch Dickens, A Tale of Two Cities

«Εσύ κι εγώ Ζόιντ, είμαστε σαν τον Μπιγκ Φουτ. Οι καιροί περνούν, εμείς ποτέ δεν αλλάζουμε…»
Τ Πύντσον, Vineland

«Οι άνθρωποι κάνουν την ίδια τους την Ιστορία, δεν την κάνουν όμως κάτω από ελεύθερες συνθήκες, που διάλεξαν μόνοι τους, μα κάτω από συνθήκες που βρέθηκαν άμεσα, που δόθηκαν και κληρονομήθηκαν από το παρελθόν.»
K Μαρξ, Η 18η Μπρυμαίρ του Λουδοβίκου Βοναπάρτη

«Αυτοί που ελέγχουν το Μικροσκοπικό, ελέγχουν τον κόσμο»
Τ Πύντσον,
Mason & Dixon

Τρίτη, 5 Φεβρουαρίου 2013

Tι Πιστεύω αλλά δεν μπορώ να Αποδείξω (4)



Ray Kurzweil, επιχειρηματίας και εφευρέτης. Μεταξύ των πολλών καινοτομιών που ανέπτυξε είναι και η πρώτη μηχανή ανάγνωσης/εκτύπωσης για τυφλούς, το πρώτο συνθεσάιζερ λόγου-κειμένου και το πρώτο, εμπορικά διαθέσιμο, σύστημα αναγνώρισης λόγου. Συγγραφέας του Singularity is near: when humans transcend biology.

Θα βρούμε τρόπους να υπερβούμε την ταχύτητα του φωτός ως όριο στη μετάδοση της πληροφορίας. Θα επεκτείνουμε τους υπολογιστές μας και τα συστήματα επικοινωνίας τόσο προς τα μέσα όσο και προς τα έξω. Τα τσιπάκια μας θα είναι όλο και μικρότερα ενώ θα χρησιμοποιούμε ολοένα και αυξανόμενες ποσότητες ενέργειας και ύλης για υπολογισμούς και επικοινωνία. Σε μια-δυο δεκαετίες θα προχωρήσουμε από τα διδιάστατα τσιπάκια σε τρισδιάστατα αυτο-οργανωμένα κυκλώματα κατασκευασμένα από μόρια. Εν τέλει θα προσεγγίσουμε τα όρια της ύλης κα της ενέργειας για την υποστήριξη των υπολογιστικών και επικοινωνιακών μας δυνατοτήτων. 

Καθώς προσεγγίζουμε το ασυμπτωτικό όριο της ικανότητάς μας να επεκτεινόμαστε υπολογιστικά προς τα μέσα (χρησιμοποιώντας λεπτότερα υλικά), η προς τα έξω επέκταση θα συνεχιστεί με χρήση υλικών διαθέσιμων στον πλανήτη, όπως για παράδειγμα ο άνθρακας. Τελικά θα αγγίξουμε τα όρια των πόρων του πλανήτη και θα επεκταθούμε προς το υπόλοιπο του ηλιακού μας συστήματος και ακόμα παραπέρα. 

Πόσο γρήγορα θα είμαστε σε θέση να το κάνουμε αυτό; Θα μπορούσαμε να στείλουμε μικροσκοπικά αυτο-αναπαραγόμενα ρομπότ με την ταχύτητα περίπου του φωτός και να μεταφέρουμε ηλεκτρομαγνητικώς το απαιτούμενο σόφτγουερ. Αυτά τα νανορομπότ θα μπορούσαν έτσι να αποικίσουν μακρινούς πλανήτες. 

Αυτή τη στιγμή είμαστε αντιμέτωποι με ένα προφανώς ανέγγιχτο όριο: την ταχύτητα του φωτός. Αν και το ένα εκατομμύριο πόδια το δευτερόλεπτο φαίνεται να είναι μεγάλη ταχύτητα, το σύμπαν εκτείνεται σε τόσο μεγάλες αποστάσεις που το όριο αυτό δείχνει να αποτελεί ένα θεμελιώδες περιορισμό στο πόσο γρήγορα μπορεί ένα προχωρημένος πολιτισμός (σαν αυτόν που ελπίζουμε να γίνουμε) να διαδώσει την επίδρασή του. 

Υπάρχουν, ωστόσο, απόψεις σύμφωνα με τις οποίες το όριο αυτό δεν είναι τόσο αμετάβλητο όσο δείχνει. Οι φυσικοί Steve Lamoreaux και Justin Torgerson του Los Alamos National Laboratory, έχουν αναλύσει τα δεδομένα ενός παλιού φυσικού πυρηνικού αντιδραστήρα ο οποίος, 2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, ευρισκόμενος εκεί όπου σήμερα είναι η Δυτική Αφρική, προκάλεσε μια αντίδραση σχάσης που διήρκησε εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Αναλύοντας τα υπολείμματα των ραδιοενεργών ισοτόπων του αντιδραστήρα αυτού και συγκρίνοντάς τα με υπολείμματα ισοτόπων παρόμοιων πυρηνικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα σήμερα, βρήκαν ότι η φυσική σταθερά α (σταθερά λεπτής υφής) η οποία χαρακτηρίζει την δύναμη της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης έχει μεταβληθεί κατά τα 2 δισεκατομμύρια χρόνια που μεσολάβησαν. Η ταχύτητα του φωτός είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τη σταθερά α ενώ και οι δυο έχουν θεωρηθεί ως αμετάβλητες σταθερές. Η σταθερά α φαίνεται να έχει μειωθεί κατά 4,5 μέρη στα 108. Αν αυτό επιβεβαιωθεί, θα σημαίνει ότι η ταχύτητα του φωτός έχει αυξηθεί. Υπάρχουν και άλλες μελέτες που εκφράζουν παρόμοιες απόψεις ενώ στο Πανεπιστήμιο του Cambridge έχει στηθεί ένα πείραμα με το οποίο τεστάρεται η δυνατότητα μας να προκαλέσουμε μικρές αλλαγές στην ταχύτητα του φωτός. 

Οπωσδήποτε όλα αυτά θα πρέπει να επιβεβαιωθούν με μεγάλη προσοχή. Αν αληθεύουν, μπορεί να έχουν τεράστια σημασία για το μέλλον του πολιτισμού μας. Αν η ταχύτητα του φωτός έχει αυξηθεί, αυτό δεν έγινε απλώς και μόνο με το πέρασμα του χρόνου αλλά γιατί άλλαξαν συγκεκριμένες συνθήκες. Αυτός είναι το τύπος της επιστημονικής γνώσης που οι τεχνολογιστές μπορούν να αξιοποιήσουν. Είναι στη φύση τη μηχανίκευσης (engineering) να παίρνει τη φυσικό, συχνά ανεπαίσθητο επιστημονικό αποτέλεσμα και να το ρυθμίζει με στόχο τη μόχλευση και μεγέθυνσή του. Αν η ταχύτητα του φωτός έχει μεταβληθεί λόγω των μεταβαλλόμενων συνθηκών, αυτό ανοίγει την πόρτα αρκετά ώστε οι δυνατότητες της μελλοντικής μας ευφυΐας και τεχνολογίας να την ανοίξουν διάπλατα. Αυτή είναι η φύση της μηχανίκευσης: Πάρτε για παράδειγμα το βαθμό στον οποίο εκμεταλλευτήκαμε και αυξήσαμε τις ανεπαίσθητες ιδιότητες της αρχής του Bernoulli (ότι ο αέρας που ρέει πάνω από μια καμπυλωμένη επιφάνεια έχει ελαφρά χαμηλότερη πίεση από τον αέρα που ρέει πάνω από μια επίπεδη επιφάνεια) για να δημιουργήσουμε ολόκληρο τον κόσμο της αεροπλοΐας.
Αλλά κι αν αποδειχτεί ότι είναι αδύνατο να αλλάξουμε την ταχύτητα του φωτός, ίσως μπορέσουμε να την παρακάμψουμε χρησιμοποιώντας σκουληκότρυπες (οι οποίες μπορούν να νοηθούν σαν πτυχές του σύμπαντος σε διαστάσεις πέρα από τις τρεις ορατές) ως συντομεύσεις για μακρινά μέρη. 

Το 1935, ο Einstein και ο φυσικός Nathan Rosen επινόησαν ένα τρόπο περιγραφής των ηλεκτρονίων και άλλων σωματιδίων ως μικροσκοπικών χωροχρονικών τούνελ. 20 χρόνια αργότερα, ο φυσικός John Wheeler περιέγραψε αυτά τα τούνελ ως σκουληκότρυπες, θέτοντας για πρώτη φορά σε κυκλοφορία τον όρο. Η ανάλυση του έδειξε ότι οι σκουληκότρυπες είναι πλήρως συμβατές με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας η οποία παρουσιάζει το χώρο σε μια άλλη διάσταση να είναι καμπυλωμένος.
Το 1988, ο φυσικός του Caltech Kip Thorne και οι διδακτορικοί φοιτητές του Michael Morris και Uri Yertsever περιέγραψαν με κάθε λεπτομέρεια πως μπορούν να κατασκευαστούν τέτοιες σκουληκότρυπες. Βασιζόμενος σε κβαντικές ταλαντώσεις, ο επονομαζόμενος κενός χώρος παράγει συνεχώς μικροσκοπικές σκουληκότρυπες στο μέγεθος υποατομικών σωματιδίων. Με την προσθήκη ενέργειας και ακολουθώντας τις απαιτήσεις τόσο της κβαντικής φυσικής όσο και της γενικής σχετικότητας (δύο πεδία που είναι ιδιαιτέρως δύσκολο να συζευχθούν), οι σκουληκότρυπες αυτές θα μπορούσαν θεωρητικά να μεγεθυνθούν ώστε να επιτρέπουν σε μεγαλύτερα από τα υποατομικά σωματίδια αντικείμενα να ταξιδεύουν εντός τους. Το να στείλουμε εκεί μέσα ανθρώπους δεν είναι αδύνατο αλλά φαίνεται εξαιρετικά δύσκολο. Ωστόσο, όπως προείπα, αρκεί αν στείλουμε νανορομπότ μαζί με πληροφορίες, τα οποία θα μπορούσαν να ταξιδέψουν μέσω σκουληκότρυπων με μέγεθος μικρόμετρων και όχι μέτρων. Ο Anders Sandberg , ειδικός στην υπολογιστική νευροεπιστήμη εκτιμάει ότι μια σκουληκότρυπα μεγέθους νανόμετρου (10-9 m) θα μπορούσε να μεταφέρει το ποσό των 1069 bits το δευτερόλεπτο. Οι Thorne, Morris και Yertsever περιέγραψαν επίσης μια μέθοδο, συμβατή τόσο με τη γενική σχετικότητα όσο και με την κβαντομηχανική, σύμφωνα με την οποία θα μπορούσαν να εγκατασταθούν σκουληκότρυπες μεταξύ της Γης και απομακρυσμένων θέσεων πολύ γρήγορα, ακόμη και στην περίπτωση που οι προορισμού απέχουν πολλά έτη φωτός.

Ο φυσικός David Hochberg  και ο Thomas Kephart  του πανεπιστημίου του Vanderbilt, επισήμαναν ότι λίγο μετά το Μπιγκ Μπανγκ η βαρύτητα ήταν αρκετά ισχυρή ώστε να εξασφαλίζει την απαιτούμενη ενέργεια για τον αυθόρμητο σχηματισμό ενός τεράστιου αριθμού αυτό-σταθεροποιούμενων σκουληκότρυπων. Ένα σημαντικό μέρος αυτών μπορεί να βρίσκεται ακόμη εδώ γύρω και να είναι προσβάσιμες ώστε να εξασφαλίζουν ένα μεγάλο δίκτυο διαδρόμων προς το απώτερο σύμπαν. Θα ήταν πολύ πιο εύκολο να ανακαλύψουμε και να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις προϋπάρχουσες φυσικές σκουληκότρυπες παρά να κατασκευάσουμε καινούργιες. 

Το σημαντικό είναι ότι αν υπάρχουν και έμμεσοι τρόποι προσέγγισης του ορίου που θέτει η ταχύτητα του φωτός, οι τεχνολογικές δυνατότητες που θα αναπτύξει ο μελλοντικός ανθρωπο-μηχανικός πολιτισμός θα κάνουν δυνατή την ανακάλυψή τους και, στη συνέχεια, την εκμετάλλευση τους με εξαιρετικά αποτελέσματα.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου