Ledsen kära vänner. Baserat på allt vi vet nu kan du aldrig trycka på en knapp och tränga igenom "hyperspace" eller varp. Att resa snabbare än ljusets hastighet är nästan säkert omöjligt. Enligt forskare är det enda sättet för dig att besöka andra stjärnor genom djup och lång sömn. Idén om kryogen sömn, kryos sömn, har alltid varit en av markörerna för "hård" science fiction. I stället för att lura Einstein, visar filmer som Alien och författare som Alastair Reynolds människor som går i säng och vaknar upp månader, år eller till och med århundraden senare i en annan del av universum.
I allmänhet har tanken på att frysas i månader eller år alltid möttes med betydande skepsis. Liksom andra sätt att bromsa metaboliska funktioner så att en person vaknar upp efter tusen år och är lika fräsch som när han gick till sängs. Detta är ett mycket allvarligt avvikelse från vad vi vet om dvalet av däggdjur på jorden. Men efter io9-redaktören Charlie Jane Anders pratade med ett gäng forskare och science fictionförfattare, inklusive Reynolds själv, var han övertygad om att cryosleep är det enda hoppet vi har för interstellär resor under en livstid.
Drömmen att resa snabbare än ljus
Cryoson är full av gigantiska problem, som vi inte har någon aning om hur vi ska lösa, men vi vet redan att det är helt omöjligt att resa snabbare än ljus.
”Baserat på vad vi nu vet är att resa snabbare än ljus antingen omöjligt eller kräver energi som vi inte ens kommer att diskutera. Att rädda hjärnan under en lång tid är bara väldigt, väldigt svårt, säger Terry Johnson, professor i biologi vid University of California, Berkeley.
"Vi kan inte ens komma med en fysiskt konsekvent teori om hur snabbare än lätt resor ska fungera, än mindre en teknisk implementering av det," säger Carl Schroeder, författare till Lockstep, en roman om en futuristisk civilisation som använder cryosleep för att resa.”Att resa snabbare än ljus i vårt universum, som vi känner till det för tillfället, är helt fantastiskt och inte alls en” ännu inte utvecklad teknik”.
Kampanjvideo:
Till och med en nyfiken idé som Alcubierre-motorn, konceptet med en FTL-motor som NASA har utvecklat i flera år, "behöver ett omöjligt ämne med negativ massa för att fungera", säger Schroeder.
Vänta … hur är det med maskhål? När allt är dessa faktiskt tunnlar från en del av rymden till en annan, vilket gör att vi kan övervinna otänkbara avstånd.
Men maskhål kanske heller inte är möjliga, enligt Dave Goldberg, en fysiker vid Drexel University. Universumets lagar kanske inte tillåter att maskhål existerar alls, åtminstone inte i den form som vi kunde använda dem.
"Till exempel för att ett maskhål ska vara stabilt behöver det exotiska ämnen för att hålla det öppet", säger Goldberg. "Men exotiskt material kräver negativ energitäthet." Forskare har aldrig sett "exotisk energi" som denna i den verkliga världen, säger Goldberg, "och ändå vet de inget naturligt sätt att producera den."
Och även om vi kunde hålla maskhålet öppet efter upptäckten finns det ingen teori om hur man skapar en till att börja med. Själva kärnan i maskhål är att skapa ett hål i rymden. Det finns vissa teorier som på de minsta skalorna - 1020 mindre än en atomkärna - skapar rymden naturliga strukturer som maskhål, men vi har inget sätt att veta med säkerhet än. För att ta reda på det, behöver vi en arbetsteori om kvanttyngd som inte heller finns. Och även om vi öppnar upp ett mikroskopiskt maskhål, har vi ingen aning om hur vi blåser upp den för att passa ett rymdskepp.
Naturligtvis kan du inte bevisa något annat - så vi kan inte veta säkert att resa genom maskhål är omöjligt. Forskare medger att själva maskhålen är fysiskt möjliga, men för tillfället är de praktiskt taget omöjliga eftersom de kräver stora mängder energi och teknisk uppfinningsrikedom. Dessutom, även om du på något sätt öppnar den, måste du gå långt till stjärnan vid destinationen för att sätta upp den andra änden där.
Så om vi inte hittar ett magiskt sätt att resa snabbare än ljus eller bygga ett gigantiskt maskhål, kommer det att ta mycket, mycket lång tid att komma till andra stjärnsystem. Det tar 81 000 år att nå vår närmaste stjärna, Proxima Centauri, med de metoder vi känner, i bästa fall till 1 000 år. Det finns flera potentiellt snabbare metoder, men de representerar en logistisk mardröm.
Tardigradernas behov
"Även om snabbare än lättare resor är möjliga kommer det nästan säkert att vara det enda sättet att göra det, och det sättet kanske inte är föremål för mänsklig teknik," säger Schroeder. Men under tiden kan vi skissa ut massor av olika tekniska lösningar för kall sömn.
Schroeder är optimistisk för att vi ska få reda på hur man sover under de långa tidsperioderna som krävs för rymdresor, men han vet inte exakt hur det kommer att se ut.”Det finns många vägar till långvarig viloläge. Vi vet redan att levande saker kan återhämta sig på ett säkert och bra sätt efter mycket långa tidsperioder.” Till exempel kan mikroskopiska tardigrader sova i upp till 30 år och sedan vakna upp utan skada.
"Vi har redan flera modeller av viloläge hos djur, så vi vet att det är åtminstone grovt möjligt", säger Reynolds, en annan författare som arbetar hårt med begreppet cryosleep. Samtidigt är han övertygad om att”det kommer att vara svårt att tillämpa dem på människor. Men arbetet pågår i denna riktning”.
Reynolds konstaterar att NASA lägger ner mycket tid på att undersöka möjligheten att använda viloläge eller torpor. Men för tillfället har all forskning fokuserat mer på tvingad sömn än i Ripley-stil-krypning. För fisklöshet och cancer - fisk, så all forskning på detta område kommer att gå till spargris.
"Jag tror att ett läge av viloläge kan vara möjligt, men frågan kvarstår om det skulle vara möjligt under hypotermiska förhållanden eller inte," säger Marina Blanco, en forskare från Duke University som studerar viloläge i lemurer. "Om något, lemurer vilar i viloläge även i varmt väder."
Rymdutforskare kan vara som pensionerade fotbollsspelare
"Vi arbetar för närvarande med hur man kyler ner människor i en till tre dagar," säger Kelly Drew, professor vid Institute of Arctic Biology vid University of Alaska i Fairbanks som studerar mekanismerna som gör att arktiska markekorrar kan vila.”Om vi räknar ut hur vi gör detta är nästa steg att kyla ner människor i några dagar, kanske en månad. Men i hundratals eller tusentals år - måste vi fortfarande arbeta med detta."
Vad är svårigheten enligt Drew? Ta reda på hur man fryser och tinar en mänsklig kropp utan att orsaka massiva skador. "Även en markekorre som fryser till nära frysning förblir inte så i mer än tre veckor," säger hon. "Vävnad från däggdjur kan inte frysa utan att celler brister." I grund och botten, när däggdjursceller fryser, bildas iskristaller i cellerna och orsakar skador på cellmembranen.”
Och även om du lyckas övervinna effekterna av frysning och upptining utan cellskador - och detta är ett mycket stort "om" - finns det andra problem.
"Om du fryser en person i 100 000 år kommer de att drabbas av allvarliga skador," säger Johnson.”Kemiska processer är långsamma vid låga temperaturer, men de stannar inte helt, och efter tillräckligt med tid kommer att leda till förödelse. Entropi på marschen. " Denna marsch sker långsamt, steg för steg, vid låga temperaturer. Men om 100 000 år kommer denna mars att gå långt.
Ett av de mest troliga resultaten av långvarig kryogen frysning kommer att vara hjärnskada, sade Johnson. "Troligtvis måste vi planera för omfattande operationer för att rehabilitera den skadade hjärnan på kolonisterna." Annars kommer rymdkolonisterna att ha problem som liknar dem för pensionerade fotbollsspelare, och hela planeten kan vara full av människor med någon form av "kryonisk encefalopati."
Ett annat alternativ är att göra människoliknande medvetande starkare, med konstgjord medvetenhet eller cybernetik, eller leta efter ett annat sätt att skapa "neurala nätverk som överlever våra egna", säger Johnson.
Schroeder erbjuder flera olika sätt att hantera cell- och hjärnskador. Vi kan genetiskt förändra rymdresande - till exempel ge människor cellväggar som de som finns i växter. Det skulle också vara möjligt att införa socker i cellerna som en "frysning", frostskyddsmedel. Eller så kan vi ersätta celler helt och hållet med hjälp av nanoteknologi eller konstgjorda organ. Och du kan ladda ner medvetandet hos människor och lagra det i digital form och sedan lossa det i nya kroppar vid ankomst.
Sammantaget kräver det många problem att få människor att sova i århundraden och hur vi inte vet ännu. Men detta är åtminstone möjligt ur fysikens synvinkel.
