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科学家说,科幻电影中的“瞬间转移”场景将成为现实

《星际迷航》要对很多事情负责,它不仅让对相位武器和曲速引擎抱有不切实际的期待,而且还把“远距传送”(teleportation)的概念塞入了大众想象当中——我们可以走进某种巨大的扫描仪,在瞬间被传送到其他地方,且心智、身体和灵魂都完好无损(不像《变蝇人》中的杰夫·高布伦那样受到污染)。

威廉·夏特纳(William Shatner)和伦纳德·尼莫伊(Leonard Nimoy)在《星际迷航》(Star Trek)中出镜,这部电视剧在上世纪60年代普及了“远距传送”的概念。

从理论上讲,只有两种方法可以实现远距传送:在X点进行物理解构,然后在Y点重构;或者把一个人转化为可以传输的数据,然后再把数据转化为物质,就像某种有机传真机器。

不可能?

在1993年,一支由6位科学家组成的国际研究团队证明,完美的远距传送在理论上是可行的,或者至少不违背物理法则。近来,美国和中国的科学家一直在做这方面的努力。就在去年,中国科学家利用一种名为“量子纠缠”的现象,成功把光子“远距传送”到300英里之外的卫星。简单地说,这种“鬼魅似的远距作用”(语出爱因斯坦)是指,一对光子能够同时共享相同的状态,即便它们中间相隔很远的距离。改变其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态也会发生改变,而且两者之间并无可检测的连接。

在1986年的电影《变蝇人》(The Fly)中,杰夫·高布伦(Jeff Goldblum)所饰角色变成了苍蝇,警示了远距传送的危险性。

科学家刚开始搞清楚如何利用这种现象在两个处于纠缠态的粒子之间传输信息,他们发现可以使用第三个粒子跟原来两个粒子中的一个发生纠缠,进而操控远处粒子的状态。

这将对一个新的“量子互联网”产生巨大影响,它更快、更强大,而且无法被破解。不过,如果现在告诉你科学还没有发展到可以把一个人瞬时传送到办公室,你应该也不会太意外。

我们仍在研究如何传送光子,假设我们以某种方式发现了如何传送原子,然后还有分子——著名物理学家加来道雄(Michio Kaku)乐观地估计,这或许能够在未来10年成为现实——所需记录和传输的数据量是不可想象的。一个大肠杆菌中包含的原子数量就达到900亿之多,而一个人则由大约37.2万亿个细胞组成,这个数字超过了已知宇宙中的恒星数量。

远距传送一个人需要多大的算力呢?根据莱斯特大学(University of Leicester)一项颇有娱乐性的研究,如果把一个人的细胞转化成数据,那大概相当于2.6X1042比特,也就是26后面跟着41个零。

在1939年的电影《巴克·罗杰斯》(Buck Rogers)中,主角巴克·罗杰斯正在进行远距传送。

远距传送一个人将需要巨大的带宽和大约10万亿千瓦时的电力,足够整个英国使用100多万年,而且传送所需的时间将达到4.8万亿年左右,这比宇宙当前的寿命还要长出35万倍。讲真,还是走路更快点。

经过了如此漫长的等待之后,你甚至有可能无法在传送过程中幸存下来。即便用最好的3D打印机、材料和扫描仪,我们也无法忠实地再现一堆牛粪,更不用说一个拥有神经元、记忆、思想和个性的人了。

即使真的做到了,你传送的难道不是一份副本?当你在Y点出现时,X点的你发生了什么?原来的你会被抹杀吗?如果是那样的话,哪个心智正常的人会“以身试机”呢?

然而,加来道雄认为,这些问题是可以解决的,而且远距传送人类或将在大约100年内成为可能。他设想了一种类似于超高分辨率核磁共振扫描仪的传送器,其准确度可达每像素为单个原子的级别。

为了传输数据,加来道雄提议使用X射线,它具有超短波长和高频率,可以比普通光纤多传输100万倍的数据。那些数据将经过加密并被发送到太空,通过卫星网络进行中继,然后被传送到世界另一端的量子计算机中解包。加来道雄没有说要如何处理原来的传送对象,把这个问题留给了其他人。但他倒是预测,我们有可能在未来10年实现远距传送一个简单分子,并会在不久后实现DNA传送。

关于数据和粉碎原子就说这么多吧,为什么不把解构和重构的事情抛在一边,把重点放在快速远距传物上面?

或许扭曲时空也可以被视为一种远距传送的方法。我们都听说过折纸的类比,也就是“折叠”时空创建“爱因斯坦-罗森桥”(又称“虫洞”),把两个遥远的点折叠到一起。坏消息是,这种很早就出现在科幻作品中的装置仍然停留在理论领域,而且由于它跟黑洞有关,它还有一个很大的缺点:你还没来得及抵达任何地方,身体就已经被引力拉扯成一条只有单个原子那么宽的线。

加来道雄教授说,远距传送人类或许会在100年内成为可能。(这张照片摄于2014年。)

这让我们转向其他方法,比如等离子束,理论上它可以在一分钟内将你从伦敦送到悉尼。或者可能还有一些更“传统”的载具旅行方式,驱动它们的可能是类似于美国宇航局(NASA)电磁驱动引擎(EmDrive)的东西,这种非常有潜力的引擎有可能使用所谓的“曲速泡”,以超光速把人运送到或近或远的地方。

但也许远距传送还是太扯了,或许我们再一次受累于自己的想象力:仅仅因为你能想象到,并不意味着你能够或者应该去做到。毕竟,绝大部分人都希望完好无损地到达目的地。

翻译:何无鱼

校对:其奇

编辑:颖仔

来源:The Guardian

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