Forskare skapar en "Star Trek" -replikator

Den värld som föreställs i "Star Trek" har sin andel av sensationella tekniker, inklusive varpdrivare, transportörer, universella översättare, fasare och holodecks. Den kanske mest osannolika tekniken av dem alla är dock replikatorn, en enhet som omedelbart kan materialisera nästan alla objekt som kan tänkas med ett enkelt tryck på en knapp (eller, som ofta är fallet, via röstkommando).

Föreställ dig att kunna generera en perfekt kokt biff och hummermiddag på ett infall - utan att först behöva spåra upp en verklig hummer eller styra. Eller föreställ dig om du plötsligt ville ha en ny telefon, TV eller stol eller något annat du kan drömma om, och du skulle kunna producera en direkt, till synes utesluten. Naturligtvis skulle denna teknik vara ungefär lika magisk som den blir. Det skulle vara en mirakelmaskin.

Tror det eller inte, ett team av forskare vid University of California, Berkeley har gjort det. De skapade en 3D-skrivare som använder ljus och syntetiskt harts för att replikera objekt.

Först skannar skrivaren ett verkligt objekt från olika vinklar. Sedan projicerar skrivaren den bilden i röret av harts, som förvandlas till objektet. Teamet kunde återskapa en miniatyrversion av Rodins berömda "The Thinker" -staty.

Även om denna uppfinning definitivt är banbrytande kan den bara skapa små föremål med hjälp av detta specifika harts.

Hur är det till och med möjligt?

Detta möjliggör replikatorteknologi av följande skäl: Det hela kommer till Einsteins berömda ekvation, kanske den mest berömda ekvationen i fysikens historia: E = mc2.

Denna ekvation säger i huvudsak att materien bara är en annan form av energi, och att massa och energi kan omvandlas från en till en annan. Detta gör replikatorteknologin åtminstone tänkbar av följande skäl: Det innebär att varje materiellt objekt både kan brytas ner i ren energi eller skapas av ren energi.

Tanken på att kunna materialisera alla objekt "ut ur luften", som metaforen antyder, är lite tuffare att bryta runt sinnet. Först först, att kvantmekanik säger till oss att det inte riktigt finns något sådant som tomt utrymme. Även i ett vakuum kan ultratunna partiklar konstant konstateras komma under extremt korta tidsperioder. Även om dessa partiklar snabbt förstörs när de kolliderar med en motsvarande antipartikel tillverkad av antimateria, existerar de ändå ... och i det ögonblick då de existerar uppträder de till synes "ur tunn luft."

Vad sägs om en högdriven laser?

Medan teamet på Berkeley har upptäckt ett sätt att replikera föremål med ljus och harts, har ett annat forskargrupp i Europa arbetat i flera år med att använda intensiva lasrar för att replikera föremål, rapporterade The Conversation.

Föreställ dig om du hade en superintensiv laser (som sköt ren elektromagnetisk energi) som var tillräckligt stark för att rippa dessa små partiklar från deras antipartiklar så att de inte kolliderade. Om de inte kolliderar, kommer de inte att förintas. Så med andra ord skulle en sådan laser göra det möjligt att hamna med riktiga partiklar med massa bara genom att skjuta din laser (ren energi) till ett tomt område i rymden.

Och det händer bara så att en sådan laser är i verk. Ett stort europeiskt projekt bygger nu den mest kraftfulla laser som någonsin genererats, känd som Extreme Light Infrastructure, eller ELI. Denna laser kommer att kunna ge strålar med en effekt på 10 PW (eller 10 kvadrilljon watt), vilket är storleksordningar (10 gånger, för att vara exakt) mer kraftfulla än några befintliga laseranläggningar. Byggandet påbörjades 2013 men har sedan senare skjutits upp på obestämd tid tills lasercentrum som också ingår i projektet är slutförda.

Om och när ELI är klar bör det vara tillräckligt starkt för att producera partiklar ur vakuum. Även om att generera en handfull partiklar är långt ifrån att generera en övertygande biff- och hummermiddag, gör tekniken åtminstone "Star Trek" -liknande replikatorer tänkbara som en verklig möjlighet. De kan inte längre avfärdas bara som en bekväm fiktion för sci-fi-författare. Det är lite spännande, om inte rent sinnesböjande.

Som den framstående science-fictionförfattaren och futuristen Arthur C. Clarke en gång berömt sa: "All tillräckligt avancerad teknik kan inte skiljas från magi." Skulle praktiska replikatorer någonsin uppfinnas, kanske det inte finns någon annan teknik som bättre motiverar ett sådant påstående.

Redaktörens anmärkning: Den här artikeln har uppdaterats sedan den ursprungligen publicerades i juli 2015.

Relaterade Artiklar