Физика невозможного - Physics of the Impossible

Для сериала см. Научная фантастика: физика невозможного.
Физика невозможного: научное исследование мира фазеров, силовых полей, телепортации и путешествий во времени
Физика невозможного Каку 2008.jpg
Крышка
АвторМичио Каку
Языканглийский
ЖанрНехудожественная литература
ИздательDoubleday Publishing
Дата публикации
2008
Тип СМИРаспечатать (Твердая обложка, Мягкая обложка )
ISBN978-0-385-52069-0
OCLC157023258
530 22
Класс LCQC75 .K18 2008 г.
ПредшествуетПараллельные миры  
С последующимФизика будущего  

Физика невозможного: научное исследование мира фазеров, силовых полей, телепортации и путешествий во времени это книга физик-теоретик Мичио Каку. Каку использует обсуждение спекулятивных технологий, чтобы представить темы фундаментальных физика читателю. Тема невидимости превращается в дискуссию о том, почему скорость света является в воде медленнее, чем в вакууме, который электромагнетизм похож на рябь в пруду, и Каку обсуждает недавно разработанные композитные материалы. Тема Звездный путь "фазеры" становятся уроком того, как лазеры работа и как проводятся лазерные исследования. На обложке его книги изображен ТАРДИС, устройство, используемое в британском научно-фантастическом телешоу Доктор Кто путешествовать в пространстве и времени, замаскировавшись под полицейская будка, непрерывно проходя через петлю времени. При каждом обсуждении тем научно-фантастических технологий он также "объясняет препятствия на пути к их осознанию. научная фантастика концепции как реальность ».[1][2][3]

Концепция невозможности

По словам Каку, технический прогресс, который мы сегодня воспринимаем как должное, был объявлен невозможным 150 лет назад. Уильям Томсон Кельвин (1824–1907), а математик-физик и создатель Шкала Кельвина публично заявил, что летательные аппараты «тяжелее воздуха» невозможны. "Он подумал Рентгеновские лучи были обманом, и это радио не было будущего ».[4] Так же, Эрнест Резерфорд (1871–1937), физик, экспериментально описал атом, подумал атомная бомба было невозможно, и он сравнил это с самогоном (безумная или глупая идея). Телевизоры, компьютеры и Интернет казалось бы невероятно фантастическим людям на рубеже 20-го века. Черные дыры считались научной фантастикой и даже Альберт Эйнштейн показало, что черные дыры не могло существовать. Наука 19 века определила, что это невозможно Земле будут миллиарды лет. Даже в 1920-1930-е гг. Роберт Годдард высмеивали, потому что считалось, что ракеты никогда не смогут отправиться в космос.[4]

Такие достижения считались невозможными, потому что основные законы физики и науки не были поняты так хорошо, как впоследствии. Каку заявляет, что «как физик [он] узнал, что невозможное часто является относительным термином». Под этим определением «невозможно» он ставит вопрос: «Разве нельзя думать, что когда-нибудь мы сможем построить космические корабли, которые смогут путешествовать на расстояния световых лет, или думаю, что мы могли бы телепорт сами из одного места в другое? "[4]

Типы невозможного

Каждая глава названа возможной или невероятной технологией будущего. После взгляда на развитие сегодняшних технологий обсуждается, как эта передовая технология может стать реальностью. К концу книги главы становятся более общими. Объясняются некоторые из наших современных технологий, которые затем экстраполируются в футуристические приложения. В будущем современные технологии все еще узнаваемы, но в несколько измененном виде. Например, обсуждая силовые поля будущего, доктор Каку пишет о передовых технологиях. лазерная технология, и недавно разработанные плазменные окна. Это две из нескольких технологий, которые он считает необходимыми для создания силового поля. Чтобы создать силовое поле, они должны быть объединены в несколько измененной форме, например, более точной или более мощной. Более того, это обсуждение силовых полей, а также пантеона высокоразвитых технологий, остается максимально верным исходным концепциям (как и тому, как общественность обычно представляет передовые технологии), оставаясь при этом практичным.[5][6] Каку завершает свою книгу коротким эпилогом, в котором подробно рассказывается о новейших достижениях физики и о том, что еще многое предстоит узнать о физике и нашей Вселенной.

Каку пишет, что, поскольку ученые понимают основные законы физика сегодня они способны воспринимать или вообразить базовую схему технологии будущего это может сработать. Каку пишет: «Сегодня физики понимают основные законы [физики], простирающиеся на ошеломляющие сорок три порядка величины, от внутренней части протона до расширяющейся Вселенной».[5] Далее он говорит, что физики могут различать технологии будущего, которые просто невероятны, и технологии, которые действительно невозможны. Он использует систему Класса I, Класса II и Класса III для классификации этих научно-фантастических технологий будущего, которые сегодня считаются невозможными.

Класс I невозможности

Невозможности первого класса - это «технологии, которые сегодня невозможны, но не нарушают известные законы физики». Каку предполагает, что эти технологии могут стать доступными в некоторой ограниченной форме через столетие или два.[5]

Щиты вверх! Одна из команд, используемых капитаном Кирком в сериале Звездный путь. Силовые поля жизненно важны для выживания в любой битве в вымышленном мире, но что именно такое силовые поля? В научной фантастике силовые поля очень просты, но создать силу отталкивания в лаборатории невозможно. Сила тяжести появляется в списке четырех сил в книге Каку. Гравитация действует как полная противоположность силового поля, но имеет много схожих свойств. Вся планета заставляет нас стоять на земле, и мы не можем противостоять силе прыжками.[7]

Технология будущего, которую можно увидеть в течение всей жизни, - это новая передовая стелс-технология. Это Невозможность Класса I. В 2006 году Университет Дьюка и Имперский колледж смогли изогнуть микроволны вокруг объекта, чтобы он казался невидимым в микроволновом диапазоне.[1] Объект похож на валун в ручье. Ниже по течению вода слилась таким образом, что вверх по течению нет никаких признаков наличия валуна. Точно так же микроволны сходятся таким образом, что для наблюдателя с любого направления нет никаких признаков объекта. В 2008 году две группы, одна на Калтех а другой в Карлсруэ технологический институт, умели отклонять красный свет и сине-зеленый видимого спектра. Это сделало объект невидимым в диапазоне красного и сине-зеленого света. Однако это было только на микроскопическом уровне.[1]

Телепортация - это невозможность класса I, поскольку она не нарушает законы физики и, возможно, может существовать в масштабе времени в столетие. В 1988 году исследователи впервые телепортировали информацию на квантовом уровне.[8] С 2018 года информация может быть телепортирована, например, с атома A на атом B. Но это не похоже на сияние Капитан Кирк вниз на планету и обратно. Для этого человек должен быть растворен атом за атомом, а затем материализован на другом конце. В масштабе десятилетия, вероятно, удастся телепортировать первую молекулу, а может быть, даже вирус.[9]

Невозможность класса II

Невозможности класса II - это «технологии, которые находятся на самом краю нашего понимания физического мира», и, возможно, потребуются тысячи или миллионы лет, чтобы стать доступными.[10]

Такая технология - путешествия во времени. Уравнения Эйнштейна показывают, что путешествие во времени возможно. Однако это не будет развиваться в течение веков или даже тысячелетий. Это сделало бы это невозможным для класса II. Два основных физических препятствия - это энергия и стабильность. Путешествие во времени потребует всей энергии звезды или черной дыры. Вопросы стабильности таковы: убьет ли вас радиация от такого путешествия и останется ли «отверстие» открытым, чтобы вы могли вернуться?[9] По словам доктора Каку в интервью, «серьезное изучение невозможного часто открывало богатые и неожиданные области науки».[11]

Невозможность класса III

Невозможности класса III - это «технологии, нарушающие известные законы физики». Каку пишет только о двух из них: вечное движение машины и предвидение. Развитие этих технологий означало бы фундаментальный сдвиг в человеческом понимании физики.[3][10]

Прием

Брайан Апплеярд считает эту книгу демонстрацией новой уверенности в возможностях физики. Он также видит в книге изображение того, как публика верит в особенно оптимистичный взгляд на будущее. Обсуждая автора книги, он пишет: "Каку На родине - эффективный и одаренный драматург очень сложных идей. Если вы хотите знать, каковы будут последствия комнатной температуры сверхпроводники, или все о тахионы, частицы, которые движутся со скоростью, превышающей скорость света, и проходят через все точки Вселенной одновременно, тогда это место, где можно узнать ».

Для Эпплярда интересен тот факт, что в этой книге используются научно-фантастические технологии, чтобы открыть дверь в настоящую науку. Тем не менее, пишет он, это также имеет дополнительный эффект, заключающийся в совершении открытий, которые в противном случае могли бы оказаться неясными, давая нам ощущение того, что мы приближаемся к этому оптимистическому будущему. Когда изгиб микроволн вокруг объекта, а не просто малоизвестный физический эксперимент, это создает ощущение, что Звездный путь Устройство маскировки не за горами. Столь же непонятный субатомный эксперимент означает, что скоро мы будем говорить: "Лучше меня Скотти «Он пишет, что в этом отношении эта книга помогает« поддержать наше ощущение возрастающего ускорения в будущем, которое должно радикально отличаться от настоящего ».[12]

По словам Эпплъярда, это радикально иное и лучшее будущее «... вот что лежит в основе этого типа книг. Будущее, задуманное как некая сфера, в которой были решены современные проблемы, является главной, хотя обычно и неосознаваемой, верой». что у людей всегда было ".[12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Д. Ицкофф (13 марта 2008 г.). "Почему бы нам не изобрести это завтра?". Обрывки бумаги. Нью-Йорк Таймс. Получено 2009-05-23.
  2. ^ А.З. Джонс (2008). «Физика невозможного» Митио Каку ». About.com. Получено 2009-06-24.
  3. ^ а б Д. Джонстон (06.07.2008). "Физика невозможного, Митио Каку". Лондон: Независимый. Получено 2009-06-03.
  4. ^ а б c М. Каку (2008), стр. X – xiii
  5. ^ а б c М. Каку (2008), стр. Xviii
  6. ^ М. Каку (2008), стр. 3–15
  7. ^ Каку, Мичио (2008). Физика невозможного (1-е изд.). Нью-Йорк: DoubleDay. стр.3, 6–7. ISBN  978-0-385-52069-0.
  8. ^ Д. Боски; С. Бранка; Ф. Де Мартини; Л. Харди; С. Попеску (1998). «Экспериментальная реализация телепортации неизвестного чистого квантового состояния через двойной классический канал и канал Эйнштейна-Подольского-Розена». Письма с физическими проверками. 80 (6): 1121–1125. arXiv:Quant-ph / 9710013. Bibcode:1998ПхРвЛ..80.1121Б. Дои:10.1103 / PhysRevLett.80.1121. S2CID  15020942.
  9. ^ а б Д. Ицкофф (27 марта 2008 г.). "Вещи, которые мы, вероятно, никогда не увидим". Обрывки бумаги. Нью-Йорк Таймс. Получено 2009-06-24.
  10. ^ а б М. Каку (2008), стр. xvii
  11. ^ Э. Дикслер (26 апреля 2009 г.). "Строка в мягкой обложке: Физика невозможного". Нью-Йорк Таймс. Получено 2009-06-24.
  12. ^ а б Б. Апплярд (6 апреля 2008 г.). «Физика невозможного: научное исследование мира фазеров, силовых полей, телепортации и путешествий во времени, автор - Мичио Каку». Sunday Times. Лондон (опубликовано в 2009 г.). Получено 2009-06-24.

внешняя ссылка