Scusate cari amici. Sulla base di tutto ciò che sappiamo ora, non puoi mai premere un pulsante e perforare "l'iperspazio" o deformarsi. Viaggiare più velocemente della velocità della luce è quasi certamente impossibile. Secondo gli scienziati, l'unico modo per visitare altre stelle è dormire profondamente e a lungo. L'idea del sonno criogenico, il crio-sonno, è sempre stata uno dei segni distintivi della fantascienza "hard". Invece di ingannare Einstein, film come Alien e autori come Alastair Reynolds mostrano persone che vanno a letto e si svegliano mesi, anni o addirittura secoli dopo in un'altra parte dell'universo.
In generale, l'idea di essere congelati per mesi o anni è sempre stata accolta con notevole scetticismo. Come altri modi per rallentare le funzioni metaboliche in modo che una persona si risvegli dopo mille anni e sia fresca come quando è andata a letto. Questo è un allontanamento molto serio da ciò che sappiamo sull'ibernazione dei mammiferi sulla Terra. Ma dopo che l'editore di io9 Charlie Jane Anders ha parlato con un gruppo di scienziati e scrittori di fantascienza, incluso lo stesso Reynolds, si è convinto che il crio-sonno è l'unica speranza che abbiamo per un viaggio interstellare in una vita.
Il sogno di viaggiare più velocemente della luce
Cryoson è irto di problemi giganteschi, che non abbiamo idea di come risolvere, ma sappiamo già che viaggiare più veloci della luce è completamente impossibile.
“In base a ciò che ora sappiamo, viaggiare più veloci della luce è impossibile o richiede energia di cui non discuteremo nemmeno. Mantenere il cervello per un lungo periodo di tempo è molto, molto difficile , afferma Terry Johnson, professore di biologia presso l'Università della California, Berkeley.
"Non siamo nemmeno in grado di elaborare una teoria fisicamente coerente su come dovrebbe funzionare un viaggio più veloce della luce, per non parlare di una sua implementazione tecnica", afferma Carl Schroeder, autore di Lockstep, un romanzo su una civiltà futuristica che usa il crio-sonno per viaggiare. “Viaggiare più velocemente della luce nel nostro universo come lo conosciamo al momento è assolutamente fantastico, e per niente una“tecnologia non ancora sviluppata”.
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Anche un'idea curiosa come il motore Alcubierre, il concetto di motore FTL che la NASA sta sviluppando da anni, "ha bisogno di una sostanza impossibile con massa negativa per funzionare", afferma Schroeder.
Aspetta … che mi dici dei wormhole? Dopotutto, questi sono, in effetti, tunnel da una parte all'altra dello spazio-tempo, che ci permettono di superare distanze impensabili.
Ma anche i wormhole potrebbero non essere possibili, secondo Dave Goldberg, un fisico della Drexel University. Le leggi dell'universo potrebbero non consentire affatto l'esistenza dei wormhole, almeno non nella forma in cui potremmo usarli.
"Ad esempio, affinché un wormhole sia stabile, ha bisogno di materia esotica per tenerlo aperto", dice Goldberg. "Ma la materia esotica richiede densità di energia negativa." Gli scienziati non hanno mai visto "energia esotica" come questa nel mondo reale, dice Goldberg, "e tuttavia non conoscono alcun modo naturale per produrla".
E anche se potessimo tenere aperto il wormhole dopo la scoperta, non esiste alcuna teoria su come crearne uno per cominciare. La vera essenza dei wormhole è creare un buco nello spaziotempo. Ci sono alcune teorie che sulla scala più piccola - 1020 più piccola di un nucleo atomico - lo spazio crea strutture naturali come i wormhole, ma non abbiamo ancora modo di saperlo con certezza. Per scoprirlo, abbiamo bisogno di una teoria funzionante della gravità quantistica, che neanche esiste. E anche se apriamo un microscopico wormhole, non abbiamo idea di come gonfiarlo per adattarlo a un veicolo spaziale.
Ovviamente non puoi provare il contrario, quindi non possiamo sapere con certezza che viaggiare attraverso i wormhole sia impossibile. Gli scienziati ammettono che i wormhole stessi possono essere fisicamente possibili, ma al momento sono praticamente impossibili, poiché richiedono quantità colossali di energia e ingegnosità tecnica. Inoltre, anche se in qualche modo lo apri, devi fare molta strada fino alla stella a destinazione per impostare la seconda estremità lì.
Quindi, a meno che non inventiamo un modo magico per viaggiare più veloci della luce o costruiamo un gigantesco wormhole, ci vorrà molto, molto tempo per arrivare ad altri sistemi stellari. Ci vorranno 81.000 anni per raggiungere la nostra stella più vicina, Proxima Centauri, usando i metodi che conosciamo, fino a 1.000 anni al massimo. Esistono diversi metodi potenzialmente più veloci, ma rappresentano un incubo logistico.
Le esigenze dei tardigradi
"Anche se è possibile viaggiare più velocemente della luce, quasi certamente ci sarà l'unico modo per farlo, e in questo modo potrebbe non essere soggetto alla tecnologia umana", afferma Schroeder. Ma nel frattempo, possiamo abbozzare un sacco di diverse soluzioni ingegneristiche per il sonno freddo.
Schroeder è ottimista sul fatto che scopriremo come dormire per i lunghi periodi di tempo necessari per i viaggi nello spazio, ma non sa esattamente come sarà. “Ci sono molti percorsi per l'ibernazione a lungo termine. Sappiamo già che gli esseri viventi possono riprendersi sani e salvi dopo periodi di tempo molto lunghi . Ad esempio, i tardigradi microscopici possono dormire fino a 30 anni e quindi svegliarsi senza alcun danno.
"Abbiamo già diversi modelli di ibernazione negli animali, quindi sappiamo che è almeno approssimativamente possibile", dice Reynolds, un altro romanziere che sta lavorando duramente sul concetto di crio-sonno. Allo stesso tempo, è convinto che “sarà difficile applicarli alle persone. Ma si lavora in questa direzione”.
Reynolds osserva che la NASA trascorre molto tempo ad esplorare la possibilità di utilizzare l'ibernazione o il torpore. Ma al momento, tutte le ricerche si sono concentrate più sul sonno forzato che sul cryosleep in stile Ripley. Per l'assenza di pesce e il cancro - pesce, quindi tutta la ricerca in questo settore andrà al crio-sonno del salvadanaio.
"Penso che uno stato di ibernazione potrebbe essere possibile, ma resta la domanda se sarebbe possibile in condizioni ipotermiche o meno", dice Marina Blanco, una scienziata della Duke University che studia l'ibernazione nei lemuri. "Semmai, alcuni lemuri vanno in letargo anche quando fa caldo."
Gli esploratori spaziali possono essere come calciatori in pensione
"Attualmente stiamo lavorando su come raffreddare le persone per uno o tre giorni", afferma Kelly Drew, professore presso l'Istituto di biologia artica dell'Università dell'Alaska a Fairbanks che studia i meccanismi che consentono agli scoiattoli di terra artici di ibernare. “Se capiamo come farlo, il passo successivo è raffreddare le persone per alcuni giorni, forse un mese. Ma per centinaia o migliaia di anni, dobbiamo ancora lavorare su questo ".
Qual è la difficoltà, secondo Drew? Scopri come congelare e scongelare un corpo umano senza causare danni enormi. "Anche uno scoiattolo di terra che si raffredda quasi al punto di congelamento non rimane così per più di tre settimane", dice. "Il tessuto dei mammiferi non può congelarsi senza la rottura delle cellule." Fondamentalmente, quando le cellule dei mammiferi si congelano, si formano cristalli di ghiaccio nelle cellule, causando danni alle membrane cellulari ".
E anche se riesci a superare gli effetti del congelamento e dello scongelamento senza danni cellulari - e questo è un "se" molto grande - ci sono altri problemi.
"Se congeli una persona per 100.000 anni, subirà gravi danni", dice Johnson. “I processi chimici sono lenti a basse temperature, ma non si interrompono del tutto e dopo un tempo sufficiente provocherà il caos. Entropia in marcia. " Questa marcia si svolge lentamente, passo dopo passo, a basse temperature. Ma tra 100.000 anni, questa marcia andrà lontano.
Uno dei risultati più probabili del congelamento criogenico a lungo termine sarà il danno cerebrale, ha detto Johnson. "Molto probabilmente, dobbiamo pianificare un ampio intervento chirurgico per riabilitare il cervello danneggiato sui coloni". Altrimenti, i coloni spaziali avranno problemi simili ai problemi dei giocatori di football in pensione, e l'intero pianeta potrebbe essere pieno di persone con qualche "encefalopatia cronica".
Un'altra opzione è rendere la coscienza simile a quella umana più forte, con la coscienza artificiale o cibernetica, o cercare un altro modo per creare "reti neurali che sopravvivono alla nostra", dice Johnson.
Schroeder offre diversi modi per affrontare i danni cellulari e cerebrali. Potremmo alterare geneticamente i viaggiatori spaziali, ad esempio dare pareti cellulari umane come quelle che si trovano nelle piante. Sarebbe inoltre possibile introdurre zucchero nelle cellule come “antigelo”, antigelo. Oppure potremmo sostituire del tutto le cellule, usando la nanotecnologia o organi artificiali. E puoi scaricare la coscienza delle persone e memorizzarla in forma digitale, per poi scaricarla in nuovi corpi all'arrivo.
Tutto sommato, far dormire le persone per secoli richiederà molti problemi e come non lo sappiamo ancora. Ma questo è almeno possibile dal punto di vista della fisica.
