LA CIENCIA DE STAR
TREK
The Science of Star Trek
Copyright 1993 by David Allen
Batchelor, Ph. D. (This article may be copied freely in its entirety. Contact
the author for
David A. Batchelor, dbatchel@leaf.gsfc.nasa.gov,
(301)286-2988
Introducció És l'Star Trek realment un espectacle de ciència o simplement ciència ficció sense base? Podria realment la gent fer les coses fantàstiques que fan a la sèrie original Star Trek i la Nova Generació, o és només fantasia d'alta tecnologia per a gent que no coneix la realitat? S'assemblarà el món real al món d'energia ilimitada perquè la gent viatgi per la galàxia en naus de luxe gegantines i es trobin èssers exòtics? Bé, pel que respecta a la ciència en Star Trek, Gene Roddenberry i els escriptors varen començar amb ciència que coneixem i la varen estrenyer fins ficar-la en un narc d'invents sorprenents que permeten molta acció i sèries d'entreteniment. Roddenberry en sabia una mica d'astronomia. Sabia que les naus estelars no podien anar més ràpid que la velocitat de la llum trigarien dècades en arribar a les estrelles i hagués estat molt avorrit en una sèrie d'una hora a la setmana. Per tant va afegir dispositius de corvatura -- propulsió per distorsió del continu espai-temps que l'Einstein va concebre. Amb motors de corvatura, les naus poden assolir estrelles en hores o dies i les histories inclourien aventures humanes, no limtades al temps de vida. Roddenberry va intentar mantindre les estrelles prou lluny per a ser creible i imaginant éssers humans amb la capacitat d'arribar-hi. Roddenberry i altres escriptors varen afegir màgia com el transportador, miracles mèdics i el holodeck, però hi varen posar com a equipament, com a poderoses eines construides pels enginyers humans en el futur del progrés humà. En varen ampliar la visió del que pot ser possible, i questa és una de les raon per les quals la sèrie té tant d'éxit. Els que escriuen els guions no són cientifics, per tant, de vegades, creen detalls de ciencia, errois. Per exemple, hi ha un episodi on la Dr. Crus i Mr. LaForge varen ser forçats a fer que surtís tot l'aire del lloc de la nau on eren, perquè un foc es pogues apagar. La doctora recomana mantindre la respiració amb aire als pulmons per a romandre conscients el major temps possible en el vuit, fins que la pressió fos restaurada. Però, com els submarinistes saben, els pulmons haguessin explatat i hagueren mort a qualsevol que hagués aguantat la respiració en una descompressió tan llarga. Els pulmons no poden suportar molta pressió, pertant la gent podria sobreviure en el vuid si NO intenten mantindre aire als pulmons. Podria esmentar altres errors similrs. Soc un físic i molts dels meus companys veuen Star Trek. Uns pocs d'ells imaginen una hipotètica, perfectament precissa sèrie de TV, i desacrediten la sèrie degut a aquests errors o esdeveniments impossibles en episodis en concret. Això és injust. veurien a Shakespeare sense cap queixa, i les seves obres no passarien el mateix riguròs test. La ciència exacta és molt pocs cops divertida i suficientment espectacular per a basar una aventura setmanal. Generalment Star Trek està molt intel·ligentment escrit i amb ciència més creible que altre sèrie de ciència ficció que mai s’hagi fet a TV. A més Star Trek atrau i diverteix a generacions sobre ciència i inginyieria avançada i és quasi la única sèrie que motiva positivament a cientifics i enginyers amb models a seguir. Per tant, perdonem que hi hagi algun error pel bé de l’aventura. Per tant, quines són les coses d’Star Trek que, per a una persona interessada en la ciència, pot gaudir sense culpabilitat i quines coses els hi reventa als critics? Bé, molts dels sistemes estelars mencionats en la sèrie , com Wolf 359, realment existeixen. Normalment, en canvi, els escriptors els creen! També hi ha hagut fotografies amb efectes especials de maravellosos sistemes binaris i flamarades solars que eren astronòmicamnet exactes i instructives. Les millor precissions i les pitjors ensopegades es poden trobar entre les característiques que han estat constants a través de tots els episodis. Aquí hi ha una llista de les coses que apareixen en ordre de major a menor credibilitat: L’ordinador
de la nau
Moltes de les coses que fa estan dintre del regne plausible de la inteligència artificial que els informatics anticipen. Tenim pilots automàtics i sistemes de navegació avuí en dia i aquestes són les funcions més utilitzades del ordinador de la Enterprise. Els nostres ordinadors inclús s'apropen a l'abilitat de interpretar ordres parlades. En 400 anys més -l'època en que Star Trek: la Nova Generació s'ubica- és raonable esperar moltes d'aquestes abilitats.
Aquesta és una de les característiques més científiques de Star Trek. La mescla de matèria i antimatèria és quasi la manera més eficient de font d¡energia que una nau podria utilitzar i ñla manera en què es descriu és raonablement correcta - la antimatèria (anti-hidrògen congelat) es manega dintre de camps magnètics i no se li permet tocar la matèria normal o BOOM! Això és física real. No ens amoinem pels cristalls de diliti.. ho sento, és la part imaginària. Aquests són motors de cohet basats en els reactors de fusió. Encara no tenim la tecnologia, però hi són dins dels limits de la realitat, possible enginyeria futura. Bé, una important organització d’investigació és l’ American Association for Artificial Intelligence. En una recent conferència sobre cibernètica, al president de l’associació li varen preguntar quin era la meta final d’aquest camp de la tecnologia. Va contestar: "Lieutenant Commander Data." Crear un Sr. Data seria un fet historic de la cibernètica i ara mateix hi ha un contencios dintre de la nformàtica sobre si és possible. Potser un ordinador auto-conscient es podria posar en un cos de mides humanes i convencut de viure socialment amb nosaltres amb les nostres limitacions. És un camí molt llarg de la informàtica, però no impossible. Per cert, els circuits positronics del cervell d’en Data venen dels circuits que va imaginar l’Isaac Asimov pels sus robots de ficció. Els nostres metes poden utilitzar els positrons per a fer imatges del cervell o altres organs, però no hi raó per a esperar que els positrons puguin ser especialment bons per ment artificials. Els positrons són antimatèria! El Dr. Asimov es va crear un recolsament que sonés sofisticat, que mai no va esperar que la gent es prengués literalment. Molts cientifics ara estan d’acord que probablement exiteix vida en altres sistemes solars, ara que entenem la bioquímica una mica. Els elements quimics per ala vida basada en carboni com les formes vivents a la Terra, són comuns en l’Univers, per tant, formes de vida com nosaltres poden ser nombroses a la galàxia. Podem imaginar tota mena de criatures intel·ligents, amb qualsevol nombre de vraços, cames, ulls o antenes – pot ser una mica més intel·ligent del que som. Sembla dubtós que formes humanoides siguin tan comuns com les races que Star Trek mostra, però. Bé hem de fer algunes concessions a la sèrie en funció de les formes dels actors disponibles. Podrien existir hibrids mig-humans/mig-alien, com el Sr. Spock? Això sembla més impossible, però amb DNA recombinat els nostres cientifics han creat hibrids interespècie. El Sr. Spck no està totalment fora de la realitat bioquímica, però definitivament, al final. Tenim sensors de vibracions, sonar, radar, làser per a mesurar distància, detectors de vàries classes de longituds d’ona de llum, detectors de partícules energètiques i gravímetres. També podem fer una mica de imatges en tres dimensions d’interior d’objectes solids, com el cos humà, amb camps magnètics i detectors de radiactivitat. Els sensors i tricordersde la sèrie són bastant diferents i agrupen molt més dispositius dels que tenim. Però amb una mica d’imaginació, l’escàner de tricorder podria tindre la resonància magnètica com antecessor. Els sensors de l’Enterprice han de fer servir la més avançada (i imaginària) tecnologia de “camps subespaials”, quan detecta objectes llunyans a l’espai, perquè la tripulació mai no ha d’esperar a que arribin els senyals després de viatjar fins al objecte i tornar. No tots els sensor són possibles avuí en dia.
Sabem com deflectar objectes carragats elèctricament utilitzant camps magnetics, i hi ha conceptes per a protegir durant els viatges espaials, de la radiació còsmica, d’aquesta manera. Aquest és l’únic truc fisic que coneixem que es pugui comparar als poderosos escuts de l’Enterprise. També podem fer grans imans que tenen una atracció respetable i, amb els circuits electronics adients, regulant la força dels imans, podem imaginar d’atraure alguna mena d’objecte metàlic a través de l’espai. Un raig projectat a alguna cosa es purament imaginari- tampoc no tenim cap manera de fer gravetat artificial. Generar gravitons artificials és imaginable, però no hi manera de dir com es pot fer. D'acord al manual tècnic de Star Trek: la Nova Generació, els fasers s'anomenen PHASed Energy Rectification (rectificació d'energia en fase). Són realment rajos d'energia espectaculars sense explicació física detallada. El concepte original era que varen ser la següent millora tècnica als LASERs, són la continuació tecnològica de dispositius de dècades anteriors. La doctora Crusher fa servir un raig guaridor amb els pacients ferits i la pell o ós es cura d’immediat. Això és un miracle mèdic del segle 24. La girurgia, avuí, treballa amb làser per a cauteritzar o tancar alguns talls i arrenjar retines desenganxades. Alguns dentistes també els fan servir. A més hi ha una mena d’adhesiu que pot enganxar cél·lules humanes i pell sistètica per a protegir temporalment les ferides! Però el guariment pròpi del cos és igual de ràpid amb un mètode o l'altre. Per altre banda, hi ha alguna evidència que corrents elèctris febles poden accelerar el guariment d’osos, per tant alguna cosa similar al rocediment de la Crusher – però no instantani – pot arribar a ser possible algun dia. Avuí, sabem com crear microxips i objectes experimentals a escala nanomètrica “dibuixant-los” sobre una superfície amb un raig d’atoms. També poden suspendre un únic àtom o nombres petits d’atoms dintre d’un parany fet amb camps electromagnètics i experimentar amb ells. Això és el més a prop que estem del replicador. Fer matèria sòlida a partir d’un patró, com el replicador, està molt lluny de la física actual. No tenim cap pista de com construir un dispositiu com el transportador. Utilitza un raig que és emés des d’un punt A fins un punt B on s’ATURA exactament en el lloc precís – inclús passan a través d’algunes barreres durant el procés – i reconstruiex una persona. O agafa el patró d’una persona, la desmaterialitza, i la porta a un altre punt. Tots els atoms materialitzats i molècules està d’alguna manera en la mateixa posició precisa i correcta amb la temperatura correcta i adhernt-ho tot com si no s’hagés desmaterialitzat. Rematerialitzar, per què no cau tot en peces si el vent o la gravetat destorba la reaparició dels atoms? Res a la física d’avuí dón auna idea de com pot ser possible. Arthur C. Clarke va dir; "qualsevol tecnologia suficientment avançada és indistingible de la màgia”. Però podem assumir que cadascun dels fets màgics es pot aconseguir, donada la tecnologia suficientment avançada. El mateix es pot dir d’aquest. Els hologrames són imatges aparents amb una estructura de tres dimensions. No podem imaginar la manera d’enssamblar matèria de la mateixa manera que no podem amb la llum d’un holograma.
Tai i com es mostra a la sèrie de Star Trek, és un dispositiu automagic que permet als personatges ferse entendre. Seria massa tediòs i repetitiu per a un episodi d’una hora passar les barreres de comunicació d’una manera real. La manera en que la tripulació de l’Enterprise pot trobar-se amb una nau extraterrestre, “saludin amb les freqüències estàndar”, i establir al instant telecomunicacions en les seves pantalles és una absurda drecera per a no trancar l’episodi. Certament, rebutjem la possibilitat que mai es pugui contruir aquest aparell.
Aquesta ha ser l’estrella de la tecnologia de la Federació! A part del seu paper fonamental a la sèrie, viola la física coneguda fins a un extrem en que no pot ser defensada. L’explicació detallada que es dòna al Manual tècnic ST: TNG, només fa que crear més preguntes que respostes. Es diu que intervenen grans descàrregues d’energia i camps subespaial que no són comprensibles per a la ciència d’avuí. De totes maneres, tret que no es contradigui la teoria d’Einstein en un futur, o que hi hagi descobriments revolucionaris a la física quàntica, el motor de corbatura no pot existir. Els fisics d’avuí entenen el continu espai-temps bastant bé i hi ha una molt bona raó per a pensar que cap objecte es pot moure més ràpid que la llum. Això no fa que els grans físics de la teoria quàntica com l’Stephen Hawking, deixin de gaudir de la sèrie, però.
Aquestes són conseqüències dubtables d’alguns models matemàtics extremadament rars, arranjaments artificials d’objectes super-massius – models imaginaris sense provar on la teoria de la relativitat d’Eintein es expandida fins limits extrems. No tenim cap evidència que le teoria d’Einstein sigui vàlida en aquest casos teorics. Conclusió Per tant, la conclusió és; la ciència a Star Trek es una entretinguda combinació de ciència real, ciència imagiària recopilada d’histories anteriors i escriptors que setmana a setmana han de crear un nou episodi. La ciència real és un esforç per a ser fidel als grans esdeveniments de la humanitat, i la ciència fantasiosa és el camp d’un joc que expandeix la ment a mesura que distreu. La sèrie Star Trek és
la ´nuica sèrie de ciència-ficció que fa una
bona feina amb el respecte per la ciència i els guions intel·ligents.
Per això és la sèrie que veuen regularment molts cientifics...
com jo.
|
