În celebrul serial de science-fiction Star Trek, teleportarea este o realizare obişnuită şi importantă. Dar cât de multă energie şi cât de mult timp sunt necesare pentru a transmite datele necesare pentru teleportarea unei fiinţe umane? O echipă de studenţi au calculat...
Studenţii fizicieni din cadrul University of Leicester, James Nelms, Declan Roberts, Suzanne Thomas şi David Starkey, au calculat răspunsul la această întrebare dificilă.
Un grup de patru studenţi fizicieni, aflaţi în al patrulea an de studiu universitar, au calculat că energia necesară pentru a teleporta o persoană este dependentă de lăţime de bandă a frecventelor utilizate, ceea ce înseamnă că o reducere a timpului determina o creştere a consumul de energie.
Lucrarea lor, „Travelling by Teleportation", a fost publicată în ultimul volum al Journal of Physics Special Topics, editat de University of Leicester. Revista este publicată în fiecare an şi prezintă articole scurte, originale, scrise de studenţii aflaţi în ultimul an de studiu, anul patru.
Studenţii sunt încurajaţi să fie inventivi în ceea ce priveşte subiectele lor, scopul fiind ca ei să înţeleagă diferitele aspecte legate de publicare şi recenzia lucrărilor. În această lucrare specială, studenţii au cercetat teleportarea unei fiinţe umane de la o locaţie de pe suprafaţa Pământului într-una aflată în spaţiu, pe o orbită circulară în jurul Terrei.
Pentru a începe procesul de teleportare, fiecare om, care este teleportat, va trebui să fie reprezentat prin date ce pot fi transferate. La un nivel de bază, datele transferabile ale unui om ar fi reprezentate de perechile de molecule ADN care alcătuiesc genomul uman (cel care conţine toate informaţiile ereditare ale unui organism) din fiecare celulă.
Numărul total al datelor, pentru fiecare celulă umană, s-a calculat ca fiind de aproximativ 1010 biţi (b) şi o celulă conţine suficiente informaţii care să permită reproducerea oricărui alt tip de celulă din organism.
Reconstruirea mentală a unei persoane este un proces chiar mai complicat. Sunt necesare toate informaţiile ce pot fi înregistrate de acesta, ceea ce măreşte numărul total de date până la valoarea aproximativă de 2,6 x 1042 b.
După ce studenţii au calculat numărul datelor de bază ale unei fiinţei umane, ei au putut apoi calcula timpul necesar, precum şi energia necesara, pentru a teleporta un om, aflat pe Pământ, până la punctul ales din spaţiu.
S-a constatat că timpul necesar pentru a realiza, cu deplin succes, teleportarea unei fiinţe umane, de pe Pământ în spaţiu, reprezintă o problemă discutabilă. De fapt, presupunând că lăţimea de bandă a frecvenţelor utilizate este cuprinsă între 29,5 şi 30 GHz, studenţii au descoperit că transferul de date ar avea nevoie de până la 4,85x1015 ani.
Se crede că Universul ar avea o vârstă în jur de 14 miliarde ani (14 x 109 ani), astfel încât valoarea obţinută pentru timpul necesar teleportării unei fiinţe umane ar reprezenta, cu aproximaţie, de 350.000 de ori mai mult decât vârsta Universului, ceea ce înseamnă că procesul de teleportare ar trebui să se desfăşoare mult mai rapid.
Calculele au arătat că energia necesară, pentru a trimite o persoană prin intermediul teleportării, depinde de lăţimea de bandă a frecvenţelor utilizate, ceea ce înseamnă că scăderea timpului necesar provoacă o creştere a consumului de energie.
În acest moment, din păcate, teleportarea, realizată rapidă şi cu ajutorul unei energii ieftine, este dincolo de posibilităţile noastre şi aşa va fi pentru un timp foarte lung.
Unul dintre studenţi, David Starkey, afirmă în articolul din Physics Special Topic Journal: „ne-am decis să cercetăm aspectele practice ale teleportării, ca mijloc de călătorie de zi cu zi".
„Am considerat mai multe aproximări pentru a determina cantitatea de date necesare, în biţi, pentru a stoca în totalitate un cod genetic uman şi informaţiile neuronale, precum şi raportul dintre semnalul şi zgomotul unui echipament obişnuit de transmisie. De asemenea, am presupus că rata maximă de eşantionare a datelor, limita Nyquist, a fost atinsă atât de emiţător cât şi de receptor".
„Rezultatele noastre indică că durata de timp pentru a finaliza o teleportare completă a unui individ este un pic prea îndelungată, în acest moment. Mijloacele curente de călătorie rămân mult mai fezabile".
Dr. Mervyn Roy, titularul de curs, lector al Department of Physics and Astronomy din cadrul University of Leicester, a spus: „O mulţime de lucrări publicate în revistă sunt pe teme care sunt amuzante, specifice unui anumit loc sau un pic excentrice. Cei patru ani de studiu nu reprezintă nimic dacă nu eşti creativ!".
„Dar pentru a fi un fizician cercetător, din industrie sau din mediul academic, trebuie să arăţi ceva imaginaţie, să fi deschis către ideile noi, iar aceasta este, cu siguranţă, o modalitate ce le permite studenţilor noştri să aplice ce au învăţat".
„Cei mai mulţi dintre studenţii noştri au speranţa de a urma o carieră în cercetare, acolo unde o mare parte din timpul lor va fi dedicat publicării de articole ştiinţifice, scrierea şi prezentarea de lucrări, precum şi scrierea de articole de referinţă la care trebuie să răspundă".
„Acesta este un alt domeniu în care îi ajutăm cu adevărat. Pentru că Physics Special Topics se prezintă exact ca o revistă profesionistă, studenţii au şansa de a dezvolta toate competenţele de care vor avea nevoie mai târziu în viaţă, atunci când vor intra în contact cu reviste de specialitate de înalt profil, cum ar fi Nature sau Science".
Traducere de George-Cristian Podariu după infinity-teleporting-humans-space cu acordul editorului
