Телепортация
Телепортация — процесс перемещения материального объекта из одной точки пространства в другую за очень короткий промежуток времени (канонически — мгновенно).
До сих пор удавалось телепортировать лишь одиночные элементарные частицы (квантовая телепортация).
Часто встречается в фантастических романах. Иногда этот процесс описывается как одно из скрытых умений разума.
Используемые слова-заменители: джантация, нуль-транспортировка, гиперскачок.
По признаку быстродействия телепортацию можно подразделить на мгновенную и немгновенную.
Содержание |
Телепортация в фантастических произведениях 
Телепортация — не только весьма эффектный изобразительный приём, но и достаточно яркий архетип, желанное для многих людей изобретение, в наиболее полной форме выражающее давнюю мечту человека о покорении пространства. Однако с возможными реализациями этого изобретения связано множество самых разных проблем: этических, психологических, научных и т. д.
С точки зрения серьёзной, твёрдой научной фантистики, недостаточно дать чисто художественного, поверхностного описания этого явления. Авторы научно-фантастических произведений рассмотрели многие из сопутствующих проблем и даже смогли дать возможные варианты решения некоторых из них, тем не менее, многие вопросы остаются открытыми.
Порталы
Устройства, осуществляющие мгновенную телепортацию принято называть Порталами. Порталы в фантастических произведениях и компьютерных играх встречаются двух видов: обьёмные, осуществляющие мгновенную передачу материи, находящейся в некотором замкнутом обьёме, и плоские, осушествляющие совмещение двух пространств в виде общей для них, чаще всего, плоской поверхности.
Магическая телепортация
Единственный способ телепортации, который не порождает никаких проблем, это телепортация с помощью магии, однако отсылки к магии выводят произведение из рамок твёрдой научной фантастики.
Последовательная телепортация
Способ телепортации, основанный на передаче информации о внутренней структуре и состоянии транспортируемого предмета по некоторому каналу связи, например, по телеграфу, с одновременным (причём необязательным) его разрушением на стороне передатчика и воссоздании на стороне приёмника, порождает целый клубок проблем:
- Необходимый уровень детализации информации для транспортировки неодушевлённого предмета. Достаточно-ли для этого описания предмета на атомарном уровне? Какая для этого требуется полоса пропускания канала связи и сколь велики энергетические затраты? Даже самых поверхностных познаний в области физики достаточно, чтобы оценить сложность реализации этой инженерной задачи. Передача таких больших обьёмов информации неизбежно сопровождается ошибками. С точки зрения термодинамики этот способ практически нереализуем. Впрочем уже ведутся работы по созданию своеобразных принтеров для «печати» твёрдых предметов из быстротвердеющих сортов пластмассы по шаблонам, хранящимся в памяти компьютера.
- Необходимый уровень детализации информации для транспортировки живых существ, в частности людей. Очевидно, что в данном случае проблемы ещё усугубляются. До тех пор, пока не дано ясного однозначного определения что-же такое на самом деле жизнь, и что такое разум и сознание, невозможно даже определить требуемый уровень детализации. Но даже если оставаться на атомарном уровне, очевидно, что недостаточно сведений о пространственной конфигурации и статических связях между атомами в молекулах, необходимо как минимум восстановить импульсы всех атомов, молекул и свободных электронов, что уже само по себе наталкивается на серьёзные трудности квантово-механической природы. Также, процесс телепортации при данном способе должен быть достаточно быстрым — чтобы живой организм или действующий механизм не пострадал от неодновременности перемещения своих частей, скорость «развёртки» должна быть не ниже скорости звука в жидкости или твёрдом теле, в зависимости от природы перемещаемого тела.
- При этом способе возникают и вопросы этического, философского и теологического характера — ведь разрушение тела в пункте отправки может быть расценено как убийство, а воссоздание его в другом — как воскрешение. Как отреагирует на такое путешествие душа человека? Насколько такое воскрешение является полным? Что происходит, если оригинал при телепортации не уничтожается? Возникает-ли копия сознания человека? Как быть тогда с его душой — является ли она единственной и неповторимой? Эти вопросы пока остаются без ответа.
Объёмная телепортация
Несколько проще дела обстоят с обьёмной телепортацией. Было придумано много способов её реализации, большинство из которых сводятся к одной из простых идей: осуществление «прокола» пространства-времени с передачей материи через разновидность «кротовой норы», либо достаточно быстрый перенос тела через пространство с бо́льшей размерностью (гиперпространство), в частности, с промежуточной свёрткой материи в «волновые пакеты». Во многих случаях для её осуществления требуются чёрные дыры.
- Эта разновидность телепортации выглядит достаточно наукообразно и, в целом, не противоречит общей теории относительности. Действительно, с одной стороны ОТО не запрещает существования и даже исскуственного создания таких аномалий, как кротовые норы, червоточины, но с другой стороны она накладывает на них существенные ограничения — червоточины нестабильны, для их стабилизации требуются поля с отрицательной плотностью энергии, современной науке пока не известные.
- Есть, однако, одно серьёзное препятствие, большинством авторов благополучно игнорируемое: телепортация, как правило, происходит быстрее света или мгновенно, то есть, предполагает сверхсветовое перемещение по пространственно-подобной траектории или разрыв мировой линии перемещаемого объекта (в некоторых произведениях авторы делают телепортацию универсальным транспортом, позволяющим свободно перемещаться даже во времени), что входит в конфликт с теорией относительности, поскольку это может привести к нарушению причинно-следственных связей. Кроме того, ТО делает неопределённым само понятие одновременности, в каждой системе отсчёта время идёт по своему. Как в таком случае соотносятся времена исчезновения телепортируемого обьекта в одном месте и появления его в другом? В научно-фантастических произведениях этот вопрос, как правило, обходится стороной, молчаливо предполагается существование некой выделенной системы координат, для которой понятие одновременности имеет вполне конкретный, согласующийся с представлениями Ньютоновской механики, смысл.
- Ещё одной проблемой обьёмной телепортации считается гипотетическая возможность случайного или преднамеренного совмещения перемещаемой материи с материей в пункте назначения. Возможных исхода в таком случае может быть два: либо произойдёт взрыв (это, впрочем, маловероятно, поскольку материя фактически состоит из пустоты — расстояния между ядрами атомов, электронами и между самими атомами на порядки больше самих частиц), либо атомы просто смешаются. В любом случае результат считается необратимым (см. фильм «Муха»).
Совмещение пространства
Совмещение пространства — наиболее изящный, интуитивно понятный, вид телепортации. Внешне — просто двери, врата или иное арочное сооружение, «просто» ведущее в другое место. К сожалению, этот тип порталов также вступает в противоречие с теорией относительности.
- Совмещаемые пространства находятся в разных системах отсчёта. Первое, самое очевидное, это необходимо обеспечить мгновенное и непрерывное преобразование 4-векторов энергии-импульса всех пересекающих поверхность портала частиц, ведь при одной и той-же скорости тела относительно поверхности портала, по разные его стороны телу будут соответствовать разные импульсы в любой произвольной системе отсчёта. Этот аспект авторами обычно оставляется за кадром, считается, что это неотьемлемое свойство портала.
- Атмосферные условия по разные стороны портала, как правило, тоже разные. Заботу о предотвращении перетоков воздуха из-за разницы давлений авторы также обычно оставляют на совести оборудования портала или свойств области совмещённого пространства.
- Проблема одновременности для порталов этого типа стоит ещё острее, чем для обьёмной телепортации. Когда пространства, относящиеся к двум разным системам отсчёта, совмещаются друг с другом на длительный период, в режиме «реального времени», по каким часам при этом идёт время по обе стороны портала? Как влияют на работу портала и на видимое через его поверхность изображение релятивистские эффекты, такие, как Лоренцево сокращение длин и замедление времени при субсветовой скорости одной из сторон? Гравитационный потенциал? Величина равномерного ускорения? — Специальная теория относительности относит подобные вопросы к разряду бессмысленных, поскольку сама основывается на постулате о предельности скорости света в вакууме и, соответственно, невозможности мгновенного распространения информации. Гипотетическое введение таких сигналов (неизбежное, в предположении о возможности телепортации), существенно видоизменяет СТО, низводя её предсказания до простых метрологических парадоксов и заново вводя понятие одновременности.
Примеры использования телепортации в произведениях писателей-фантастов
В рассказе Стивена Кинга «Джонт» осуществлялась телепортация через обычную рамку с током. При этом имели место физиологические трудностью с телепортировнием мыслящих существ. Решением проблемы являлась телепортация во время сна.
