Kan verden bli som i Star Wars?

God inspirasjon for fysikere?

Sett en god Science Fiction-film i det siste? Nyheter som Super 8, Transformers, den nye serien V, eller en klassiker som Star Wars, Star Trek, Dune – eller den opprinnelige serien V? Tror du verden kan bli akkurat sånn?

Nei?

Hvorfor ikke?

At moderne fysikk er et rart sted, at universet inneholder mye uventet, og at teknologi kan ta uventede retninger er noe lesere av denne bloggen godt vet. Forfattere av god Science Fiction (SF) vet det også. Dessuten vet de at om en bok eller film om fremtiden skal bli bra, så må den klare å både være utrolig og troverdig på en gang.

Går det an å skrive en fremtidshistorie med alle de klassiske elementene – romreiser, kunstig intelligens, fancy våpen, teleportasjon, you name it – uten at en fysiker rynker på nesen? Science Fiction er ikke så fjernt fra «virkelig» naturvitenskap som en skulle tro. Hvor får forskerne ideene sine fra, tror du?

La oss kaste kritisk sans over bord et øyeblikk og se litt på et knippe favortitt-idéer i typiske SF-filmer. Hva sier moderne fysikk om saken?

1) Overlyshastighet

Det første problemet SF må løse er de enorme avstandene i universet. Så lenge ingenting kan gå fortere enn lyset så tar ting bare alt for lang tid til at man kan lage en spennende historie. Kan vi komme rundt problemet med den kosmiske fartsgrensen?

Nei. Uansett. Selv ikke om du er et nøytrino og har funnet en måte å reise en brøkdel av en prosent raskere enn lyset på – det monner ikke så mye. Skal du reise rundt i verdensrommet må du pent belage deg på å bruke lang tid, for avstandene er som kjent helt enorme.

Med mindre du er kreativ, da…

2) Ormehull

Ormehull. (Design by : wyssem nochi from lebanon - designboom.com)

…for hva om du i steden endrer litt på selve rommet? Bretter det som et ark og lager en tunnel fra en side til den andre? Dette kalles et ormehull – flittig brukt i filmen Contact, serien Babylon 5 og mange andre steder – og er i prinsippet mulig innen den generelle relativitetsteorien. Vi har aldri sett et, aner ikke hvordan vi skulle laget eller brukt et, men detaljer. Med et ormehull forkorter du avstanden i steden for å øke farten, og da kan du plutselig reise raskt likevel.

3) Teleportasjon

Ikke helt det jeg mente... Men mer realistisk.

Eller hva med å forflytte det fra ett sted til annet uten å bevege deg gjennom rommet mellom? Teleportasjon, a’la Star Trek? Ja og nei… For de små partiklene som verden er laget av – fotoner, elektroner og deres fettere og kusiner – er dette mulig. På et vis. Det man teleporterer er ikke egentlig partikkelen selv, men all viktig informasjon om den – denne overføres fra en partikkel til en annen. Så skal du teleporteres  på den måten hadde vi trengt et slags «blankt» menneske som all informasjon om deg kan overføres til, og samtidig slettes fra den du er slik at det blir igjen en ny «blank». Ikke spesielt realistisk, og heller ikke mulig i følge fysikken. Kvante-egenskaper som teleportasjon gjelder bare for bitte, bitte små ting.

Men kan vi ikke bare teleportere alle partiklene i kroppen isteden, da? Vel, jo, i prinsippet kunne vi faktisk det. Det som begrenser her er heller at kroppen består av så uspiselig mange partikler på en gang. Selv om vi kunne ha laget en slik maskin så ville det, selv med fremtidens sikkert futuristisk fantastiske nettverkshastigheter, tatt millioner av år å overføre all informasjonen. Bare innse det: Du er stor og komplisert.

Å reise raskt verdensrommet er altså ikke noe lett hinder for en SF-historie å komme over. Ormehull er kanskje det mest «sannsynlige» i flokken. Men nok om reiser nå. Hva med andre ting?

4) Lys-sabler og andre laserpistoler

Laservåpen på fly. Ekte sådant.

Scenen i Star Wars: A New Hope der Obi-Wan slåss med Darth Vader med lys-sabler er nok på mange lister over historiens største filmøyeblikk. Vis meg en ung gutt som ikke gjerne skulle hatt en sånn… Og i prinsippet er det ikke umulig.

Kjernen i en laser er lys som kastes frem og tilbake mellom to speil på en veldig kontrollert måte. (Teknisk: En energi-pumpet krystall i en opto-parametrisk-oscillator. Tekno-babling er også en viktig ingrediens i SF.) La selve laseren være håndtaket til sverdet, og la lyset i en enede være havveis gjennomsiktig. Sett så en stang på håndtaket, og et 100% reflekterende speil i den ytre enden. Skru opp en helt vanvittig effekt på laseren, slik at laserlyset spretter frem og tilbake mellom speilene langs stokken. Blir lyset kraftig nok kan det til og med lyse synlig slik det gjør i Star Wars, og kraftig må det være om det skal kutte som et sverd… Så kobler du til en iphone som har en app som lager lys-sverd-lyd, og vips: lasersverd som i Star Wars. Ikke veldig praktisk, neppe særlig effektivt, vil bruke vanvittige mengder kraft – men i prinsippet! Your quantum physics is weak, old man.

Laserkanoner er (dessverre?) både realistiske og praktiske. Militære organisasjoner i flere land tester for tiden versjoner som skal sitte på fly og skyte ned fientlige raketter. Pøbler bruker laser-pekere til å prøve å skyte ned rutefly over Gardermoen – eller i det minste plage pilotene. Brave new world…

5) Medisinske scannere

Nanobot i blod. Din nye hjertevenn?I Star Trek og andre steder finnes det dingser som kan holdes utenfor kroppen din og avsløre alt som er galt med deg – for så å gjøre noe med det. Noe for å redusere helsekøene? I sine mest visjonære versjoner er dette neppe mulig, men med litt teknologiutvikling kan vi få til noe som ligner.

Anta at alle på forhånd får sprøytet inn mini-roboter i blodet som svømmer rundt og måler tingenes tilstand. Blodtrykk, virusmengder, kreftceller, hva enn man vet hvordan man skal oppdage. Slike er under utvikling. Med-scanneren vil så kunne lese av hva de sier, og etterpå instruere dem om hva de skal gjøre for å reparere skaden. Neppe rett rundt hjørnet, men ikke umulig.

6) Tilnærmet uendelig energi

Antimaterie-rakett, NASA-design.

Har du lagt merke til at romskipene i SF-filmer sjelden stopper for å fylle bensin? Og hvis de en sjelden gang gjør det, så følger det som regel en eller annen hysterisk morsom teknisk utlegning av hva energikilden er? For de stakkarslige romskipene vi har klart å lage på jorden er brensel en hovedutfordring. Hvordan klarer de det i SF-fremtiden?

Solens energi – fusjon – er alltid en mulighet. Det er mer enn nok hydrogen i universet, og romskipene kan til og med høste det fra rommet (som ikke er så tomt som folk skulle tro) mens det er på vei fra stjerne til stjerne. Men den vanvittige mengden maskineri som skal til for å få til fusjon gjør dette lite praktisk.

Mer sannsynlig er da Star Trek sin antimaterie-motor. Dette forskes aktivt på av NASA og andre romorganisasjoner, og de vet omtrent hvordan de skulle laget en – hvis de bare hadde hatt litt antimaterie. Vi tror ikke at dette finnes i store mengder noe sted i universet, i hvert fall ikke i de områdene som vi kan se med teleskopene våre. Men kanskje? Antimaterie – som er akkurat som vanlig materie, eller stoff, bortsett fra at den blir til lys og varme når den møter en vanlig partikkel – er virkelig nok. Vi har studert det på jorden i over femti år. Men å lage det i store mengder får vi ikke til, og det vil uansett kreve enormt med energi.

Dette med energi er også en stygg utfordring for SF-historier. Takke meg til jordens litt mer overkommelige problemer – vi kan tross alt bruke solen hvis vi bare kommer langt nok teknologisk.

7) Kunstig intelligens

«I’m sorry, Dave. I can’t let you do that.»

HAL fra 2001 – A Space Odyssey er kanskje filmhistoriens mest uhyggelige skurk – rett og slett fordi han (den?) er så mekanisk, logisk, rolig og umulig å resonnere med. For hvem kan resonnere med et data-program? Transformers tar på sin side kunstig intelligens til det absurde, Spielbergs AI til det trist sosial-realistiske, The Matrix til det ekstreme.

Går det an?

En tekno-optimist vil umiddelbart si ja på dette, og moderne fysikk og vitenskap har ingenting imot det. Men erfaring viser at det er mye, mye vanskeligere enn noen skulle tro. Mange trodde alt på 70-tallet at kunstig intelligens bare var noen linjer kode og en kraftig PC enda. Det tror man ikke lenger. Det jobbes intenst med – men til tross for datamaskiner som snart er like kraftige som vår egen hjerne så kan datamaskiner fortsatt knapt si «Hei» uten å bli holdt i hånden. Juryen er ute på dette området – men prinsipielt umulig er det ikke. Hvordan var nå de Asimov-lovene vi skulle huske å programmere inn…

Listen over artige ideer som SF-forfattere og filmskapere har hatt gjennom tiden er omtrent uendelig. Har du andre favoritter som du tror er mulige? Kommenter under – ingen er bedre til å filosofere om fremtiden en SF-fans!

PS: Generelt er bøker bedre enn filmer – så også innen Science Fiction. Historiene blir mer komplekse, og fortatterne får bedre tid til å briljere med de flotte forklaringene sine. Her er et sett med boktips fra blog-forfatteren, hvis du ikke alt har lest dem:

  • Embassytown av China Mieville. Hva skjer når vi skal etablere en ambassade hos en underlig fremmed rase som vi knapt klarer å kommunisere med? Like mye om det fantastiske konseptet språk som om fremtidsvisjoner.
  • A fire upon the deep av Vernor Vinge. Lyst på en artig vri på fremmede raser og intelligens-former? Prøv denne.
  • Shadow of the torturer av Gene Wolfe. Det som begynner som et dystert, middelaldersk samfunn viser seg å være en postapokalyptisk fremtidsvisjon. Dette er første bok i en seire på fire – muligens det mest litterære verk i Science Fictions histore.

Uenig i hva som er mulig? Andre tips til bøker eller filmer? Egne tanker om hvordan verden kan eller vil bli? Kommenter da vel! Blog-forfatteren er tross alt fysiker, og trenger idéer til hva han skal forske på…

6 comments

  1. Frank · oktober 19, 2011

    «Det første problemet SF må løse er de enorme avstandene i universet. Så lenge ingenting kan gå fortere enn lyset så tar ting bare alt for lang tid til at man kan lage en spennende historie.»

    Der er jeg faktisk uenig. Allastair Reynolds blant annet har skrevet utmerket SF uten å måtte bryte med lyshastigheten. Det er faktisk fullt mulig å spille på dette aspektet og la det bli til en spennende del av historien.

    • Bjørn H. Samset · oktober 19, 2011

      Hei Frank – jo da, det er såklart mulig, men skal du ha romreise så må det ihvertfall takles på en eller annen måte. Orson Scott Card gjør det også til en artig greie gjennom Enders Game og dens oppfølgere, der vi kan følge Ender gjennom hele utviklingen av galaksen siden han stadig reiser utover med nært lyshastigheten… Fin vri det. Har ikke lest Reynolds selv – hva er det han gjør?

      • Frank Olsen · oktober 19, 2011

        Bra innlegg forresten. Gøy med SF!

        Reynolds løser det ved å reise i real-time. Det tar faktisk flere tiår å reise mellom planeter i «Revelation Space»-serien (5 bøker) hvor vi befinner oss i en fremtid hvor vi har kolonisert en del solsystem i nærheten.

        I «Pushing Ice» ender en del folk opp på en liten måne som viser seg å være et automatisert romskip/sonde som tar dem med på en lang tur i nær-lys hastigheter. Det faktum at det har gått noen millioner år (eller noe sånt) når de kommer frem brukes som en viktig del av historien.

        I «House of Suns» tar det litt mer av, men allikevel en bra bok. her bruker han faktisk til slutt ormehull, men sørger for at kausalitet er overholdt.

  2. simenkva · oktober 19, 2011

    Kjempebra innlegg! Jeg blir rørt over valg av bøker du trekker frem; selv var Gene Wolfe sin serie noe av det vakreste jeg har lest. Og Vernor Vinge er også fantastisk.

    Frank nevner Alastair Reynolds som jobber med underlysfart i bøkene sine, og jeg tenkte også umiddelbart på ham. Fantastiske bøker!

  3. Memento Mori · oktober 20, 2011

    Jeg vil påstå at det skjer, bare ikke en slik skala som vi kanskje ønsker 🙂 Men, sakte men sikkert, hehe 😀

    Credit Cards
    ’’First mentioned: Looking Backward, Edward Bellamy, 1888, Edward Bellamy’s novel envisioned a 21st century in which money was eliminated and people carried cards that held a certain amount of capital that could be spent. The idea’s a little closer to debit cards than credit cards, though the principle is the same.’’

    Television Surveillance
    ’’First mentioned: 1984, George Orwell, 1949, George Orwell’s classic dystopian novel about totalitarianism spawned a number of phrases and ideas, from Big Brother to doublethink. It was the concept of omnipresent telescreens that foreshadowed the real-world rise of security cameras and closed-circuit television as a criminal deterrent. We now deal every day with cameras and monitors that seemed farfetched 60 years ago.’’

  4. Tilbaketråkk: Kom gravitasjonsbølgen fra ormehull? | Kollokvium

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter-bilde

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+-bilde

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s