Физика невозможного
 Крышка | |
| Автор | Митио Каку |
|---|---|
| Язык | Английский |
| Жанр | Научная литература |
| Издатель | Даблдей Паблишинг |
Дата публикации | 2008 |
| Тип носителя | Печать ( твердый переплет , мягкая обложка ) |
| ISBN | 978-0-385-52069-0 |
| ОКЛК | 157023258 |
| 530 22 | |
| Класс ЛК | QC75.K18 2008 г. |
| Предшественник | Параллельные миры |
| С последующим | Физика будущего |
«Физика невозможного: научное исследование мира фазеров, силовых полей, телепортации и путешествий во времени» — книга физика-теоретика Мичио Каку . темами фундаментальной физики Каку использует обсуждение умозрительных технологий, чтобы познакомить читателя с .
Темой невидимости становится дискуссия о том, почему скорость света , в воде медленнее, чем в вакууме что электромагнетизм похож на рябь в пруду, а Каку обсуждает недавно разработанные композитные материалы .
Тема фазеров «Звездного пути» становится уроком о том, как работают лазеры и как проводятся лазерные исследования. На обложке его книги изображена ТАРДИС , устройство, используемое в британском научно-фантастическом телешоу «Доктор Кто» для путешествия в пространстве и времени, замаскированное под полицейскую будку , непрерывно проходящее через петлю времени . При каждом обсуждении тем научно-фантастических технологий он также «объясняет препятствия на пути реализации этих научно-фантастических концепций в реальности». [1] [2] [3]
Концепция
[ редактировать ]По словам Каку, технологические достижения, которые мы сегодня считаем само собой разумеющимися, были объявлены невозможными 150 лет назад. Уильям Томсон Кельвин (1824–1907), физик-математик и создатель шкалы Кельвина , публично заявил, что летательные аппараты «тяжелее воздуха» невозможны: «Он думал, что рентгеновские лучи — это обман, и что у радио нет будущего». [4] Точно так же Эрнест Резерфорд (1871–1937), физик, экспериментально описавший атом , считал атомную бомбу невозможной и сравнивал ее с самогоном (безумная или глупая идея). Телевизоры, компьютеры и Интернет показались бы людям начала 20-го века невероятно фантастическими. Черные дыры считались научной фантастикой, и даже Альберт Эйнштейн доказал, что черные дыры не могут существовать. Наука XIX века установила, что Земле не может быть миллиарды лет . Даже в 1920-х и 1930-х годах над Робертом Годдардом смеялись, потому что считалось, что ракеты никогда не смогут выйти в космос . [4]
Такие достижения считались невозможными, поскольку основные законы физики и науки не были поняты так хорошо, как впоследствии. Каку пишет: «Как физик я понял, что невозможное часто является относительным понятием». Используя это определение «невозможного», он ставит вопрос: «Разве не правдоподобно думать, что мы могли бы когда-нибудь построить космические корабли, которые смогут преодолевать расстояния в световые годы , или думать, что мы могли бы телепортироваться из одного места в другое?» [4]
Виды невозможностей
[ редактировать ]Каждая глава названа возможной или невероятной технологией будущего. После рассмотрения развития сегодняшних технологий возникает дискуссия о том, как эта передовая технология может стать реальностью. К концу книги главы становятся несколько более общими. Некоторые из наших современных технологий объясняются, а затем экстраполируются в футуристические приложения. В будущем нынешние технологии по-прежнему будут узнаваемы, но в несколько измененном виде. Например, обсуждая силовые поля будущего, доктор Каку пишет о передовых лазерных технологиях и недавно разработанных плазменных окнах . Это две из нескольких технологий, которые он считает необходимыми для создания силового поля. Чтобы создать силовое поле, их нужно объединить в несколько измененной форме, например, более точной или более мощной. Более того, эта дискуссия о силовых полях, а также о пантеоне высокоразвитых технологий остается максимально верной исходным концепциям (как и то, как общественность обычно представляет себе передовые технологии), оставаясь при этом практичной. [5] [6] Каку завершает свою книгу коротким эпилогом, подробно описывающим новейшие достижения в физике и то, что еще многое предстоит узнать о физике и нашей Вселенной.
Каку пишет, что, поскольку ученые понимают основные законы физики сегодня, они могут представить себе базовую схему будущих технологий , которые могут работать: «Физики сегодня понимают основные законы [физики], простирающиеся на ошеломляющие сорок три порядка величины, изнутри протон уходит в расширяющуюся Вселенную». [5] Далее он говорит, что физики могут различать технологии будущего, которые просто невероятны, и технологии, которые действительно невозможны. Он использует систему классов I, Class II и Class III для классификации научно-фантастических технологий будущего, которые сегодня считаются невозможными.
Класс I
[ редактировать ]Невозможности класса I — это «технологии, которые невозможны сегодня, но не нарушают известные законы физики». Каку предполагает, что эти технологии могут стать доступными в той или иной ограниченной форме через столетие или два. [5]
Щиты подняты! Одна из команд, используемых капитаном Кирком в сериале «Звездный путь» . Силовые поля жизненно важны для выживания в любой битве в вымышленном мире, но что такое силовые поля? В научной фантастике силовые поля очень просты, но создание отталкивающей силы кажется невозможным в лаборатории. Гравитация появляется в списке четырех сил в книге Каку. Гравитация действует как полная противоположность силовому полю, но имеет много схожих свойств. Вся планета удерживает нас на земле, и мы не можем противостоять этой силе, прыгая. [7]
Технология будущего, которую можно будет увидеть еще в течение жизни, — это новая передовая стелс-технология. Это невозможность I класса. В 2006 году Университет Дьюка и Имперский колледж огибали объект микроволнами так, чтобы он казался невидимым в микроволновом диапазоне. [1] Объект подобен валуну в ручье. Ниже по течению вода слилась так, что выше по течению не осталось никаких следов валуна. Аналогичным образом, микроволны сходятся таким образом, что для наблюдателя с любой стороны не остается никаких признаков присутствия объекта. В 2008 году две группы, одна в Калифорнийском технологическом институте , а другая в Технологическом институте Карлсруэ , преломляли красный свет и сине-зеленый свет видимого спектра. Это сделало объект невидимым в красном и сине-зеленом диапазоне света на микроскопическом уровне. [1]
Телепортация — это невозможность I класса, поскольку она не нарушает законов физики и, возможно, может существовать в масштабе столетия. В 1988 году исследователи впервые телепортировали информацию на квантовом уровне. [8] Например, с 2008 года информацию можно телепортировать из атома А в атом Б. Но это не что иное, как телепортация капитана Кирка на планету и обратно. Для этого человека придется растворить атом за атомом, а затем вновь материализовать на другом конце. В масштабах десятилетия, вероятно, удастся телепортировать первую молекулу, а может быть, даже и вирус. [9]
Класс II
[ редактировать ]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 – путешествие во времени. Уравнения Эйнштейна действительно показывают, что путешествия во времени возможны. Это не будет развиваться в масштабе столетий или даже тысячелетий. Это сделало бы это невозможным класса II. Двумя основными физическими препятствиями являются 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 «проем» открытым, чтобы вы могли вернуться обратно? [9] По словам доктора Каку в интервью, «серьезное исследование невозможного часто открывает богатые и неожиданные области науки». [11]
Класс III
[ редактировать ]Невозможности класса III — это «технологии, нарушающие известные законы физики». Каку охватывает две из них: вечные двигатели и предвидение . Развитие этих технологий будет представлять собой фундаментальный сдвиг в человеческом понимании физики. [3] [10]
Прием
[ редактировать ] | Этот раздел в значительной степени или полностью опирается на один источник . ( сентябрь 2013 г. ) |
Брайан Эпплярд считает эту книгу демонстрацией новой уверенности в возможностях физики. Он также рассматривает книгу как изображение того, как публика верит в особенно оптимистичный взгляд на будущее: «Каку, находясь на родной территории, является эффективным и одаренным драматургом очень сложных идей. Если вы хотите знать, какие последствия это может иметь, при комнатной температуре будь то сверхпроводники или все о тахионах , частицах, которые движутся быстрее скорости света и проходят через все точки Вселенной одновременно, тогда это место, где можно это выяснить».
Для Эпплярда использование в книге научно-фантастических технологий, чтобы открыть дверь в настоящую науку, было интересным и имело дополнительный эффект в виде открытий, которые в противном случае могли бы оказаться малоизвестными, поскольку давали нам ощущение близости к этому оптимистическому будущему. Когда микроволны изгибаются вокруг объекта, а не непонятного физического эксперимента, создается ощущение, что маскировочное устройство из «Звездного пути» уже не за горами. Столь же малоизвестный субатомный эксперимент означает, что скоро мы будем говорить: « Подними меня, Скотти ». В этом отношении его книга помогает «поддерживать наше ощущение растущего ускорения будущего, которое должно радикально отличаться от настоящего». [12]
По словам Эпплярда, это радикально иное и лучшее будущее «... вот что лежит в основе книг такого типа. Будущее, понимаемое как некая сфера, в которой современные проблемы были решены, является основной, хотя обычно и непризнанной, верой». что у людей всегда было». [12]
См. также
[ редактировать ]
- «Физика Звездного пути» — аналогичная книга физика Лоуренса М. Краусса.
- Метаматериал
- Список физиков
- Квантовая телепортация
- Межзвездное путешествие
- Теория суперструн
- Суперсимметрия
- Список физиков-теоретиков
Ссылки
[ редактировать ]- М. Каку (2008). Физика невозможного: научное исследование мира фазеров, силовых полей, телепортации и путешествий во времени . Даблдэй . ISBN 978-0-385-52069-0 .
- ^ Перейти обратно: а б с Д. Ицкофф (13 марта 2008 г.). «Почему бы нам не изобрести это завтра?» . Обрезки бумаги . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 мая 2009 г.
- ^ АЗ Джонс (2008). «Физика невозможного» Мичио Каку . О сайте.com . Проверено 24 июня 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б Д. Джонстон (6 июля 2008 г.). «Физика невозможного», Мичио Каку . Независимый . Лондон . Проверено 3 июня 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б с М. Каку (2008), стр. x – xiii.
- ^ Перейти обратно: а б с М. Каку (2008), стр. xviii.
- ^ М. Каку (2008), стр. 3–15
- ^ Каку, Мичио (2008). Физика невозможного (1-е изд.). Нью-Йорк: ДаблДэй. стр. 3, 6–7 . ISBN 978-0-385-52069-0 .
- ^ Д. Боски; С. Бранка; Ф. Де Мартини; Л. Харди; С. Попеску (1998). «Экспериментальная реализация телепортации неизвестного чистого квантового состояния через двойные классические каналы и каналы Эйнштейна-Подольского-Розена». Письма о физических отзывах . 80 (6): 1121–1125. arXiv : Quant-ph/9710013 . Бибкод : 1998PhRvL..80.1121B . дои : 10.1103/PhysRevLett.80.1121 . S2CID 15020942 .
- ^ Перейти обратно: а б Д. Ицкофф (27 марта 2008 г.). «То, чего мы, вероятно, никогда не увидим» . Обрезки бумаги . Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 июня 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б М. Каку (2008), с. XVII
- ^ Э. Дикслер (26 апреля 2009 г.). «Ряд в мягкой обложке: физика невозможного» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 июня 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б Б. Эпплярд (6 апреля 2008 г.). «Физика невозможного: научное исследование мира фазеров, силовых полей, телепортации и путешествий во времени Мичио Каку» . Санди Таймс . Лондон (опубликовано в 2009 г.) . Проверено 24 июня 2009 г.