6 фантастических гаджетов и технологий, которых нам не хватает в жизни

Машина времени

Перемещения во времени — это, без преувеличения, одна из самых любимых тем в фантастической литературе и кино. И неудивительно — что может быть притягательнее для человека, чем возможность изменить свое и не только свое будущее? В реальности, однако, дела обстоят не столь оптимистично.

Споры о том, можно ли создать машину времени с точки зрения теоретической физики, до сих пор ведутся учеными. Но сходятся все в одном: для этого придется подчинить себе фундаментальные законы природы. Например, научиться двигаться со скоростью света и управлять объектами с огромной гравитацией, масса которых в десятки раз превышает солнечную.

Пролететь сквозь черную дыру, как главный герой фильма «Интерстеллар», тоже не получится — чудовищные приливные силы гравитационного поля будут фатальны для любого объекта, попавшего туда. К тому же лететь до ближайшей черной дыры даже со скоростью света нужно 1500 лет.

Роман «Машина времени», написанный Гербертом Уэллсом в 1895 году, не был ни первым произведением о путешествиях во времени, ни первым источником описания прибора, обеспечивающего такие путешествия, однако и по сей является главным и самым известным текстом об этом. Источник изображения: UMD Special Collections and University Archives / Flickr

Телепортатор

Мгновенное перемещение на любые расстояния — заветная мечта фантастов и всех, кто хоть раз опаздывал на работу. Действительно, благодаря телепорту любые транспортные проблемы просто перестали бы существовать. Но неизбежно появились бы другие.

Самый простой способ телепортации — воспроизвести точную копию путешественника в точке, где он хочет оказаться. Работать это должно так: человек заходит в установку, которая анализирует его строение на атомарном уровне, передает данные, а потом в другом месте «собирает» заново, из точно таких же атомов. Вот только полученная в ходе этой операции копия не отменит существование оригинала, и что с ним делать — большой вопрос.

Теоретически исходный объект телепортации можно было бы расщепить на элементарные частицы, отправить их со сверхсветовой скоростью в необходимое место и там воссоздать объект. Вот только для человека такое расщепление будет равносильно смерти.

В общем, вещь архинужная, но с реализацией сплошные трудности.

Мгновенное перемещение из точки, А в точку Б также неоднократно упоминалось в мифах и литературе, и даже в шекспировской «Буре», к примеру, а одним из первых романов, где такое перемещение осуществляется с помощью некоего устройства, считается напечатанное в 1897 году произведение британца Фреда Джейна «На Венеру за пять секунд». Устройство-телепортатор у него описано как небольшой павильон, наполненный механизмами, а на обложке (вверху) изображен гостеприимный венерианец, тепло встречающий телепортированного к нему землянина. Источник изображения: Downtown Brown Books

Лучи холода

Лучевое оружие, способное заморозить что угодно, — популярный гаджет в кино и книгах. Правда, там его, как правило, использует сумасшедший злодей, желающий превратить мир вокруг в ледяную пустыню. Но устройству нашлось бы применение и в обычной жизни: например, оно могло бы стать неоценимым помощником на кухне при заготовке запасов на зиму, в физических и химических лабораториях при проведении экспериментов, в барах при создании льда для напитков.

Казалось бы, все логично: если есть лучи, способные передавать тепло, то есть и такие, которые смогут действовать наоборот. К сожалению, нет. Теплота — это энергия теплового движения частиц — атомов и молекул. Чем больше скорость хаотического движения этих частиц, тем выше температура. Поэтому, передавая дополнительную энергию (с помощью СВЧ-излучения или просто трения), мы можем передавать и теплоту. А вот сделать подобное с холодом не выйдет, ведь холод — это всего лишь менее быстрое движение частиц. И у него есть свой предел — абсолютный ноль (−273,15°C). По мере приближения к этому значению движение атомов вещества замедляется вплоть до полного прекращения, а само вещество приобретает свойства сверхпроводимости и сверхтекучести. Охладить вещество можно, лишь передав его энергию другому веществу при непосредственном взаимодействии (так работает, например, водяное охлаждение). Сделать же это какими-то таинственными лучами невозможно с точки зрения физики.

Капсула анабиоза

Никогда не испытывали желания залечь спать и уж отоспаться так отоспаться — например, в начале зимы забраться под оделяло до весны? Как было бы удобно и сплошная экономия: никакой зимней одежды, не нужно платить за продукты питания и в итоге совершенная победа над хроническим недосыпом. А уж об удобстве длительных путешествий и говорить не приходится.

Писатели и кинематографисты и тут не дают покоя — показывают в своих произведениях, как благодаря капсулам анабиоза персонажи пересекают тысячи световых лет, не состарившись ни на день. Увы, современная наука снова ставит палки в… фотонный двигатель.

Во-первых, время пребывания в капсуле: длительное состояние анабиоза может привести к необратимым повреждениям мозга, а путешествия к звездам — дело небыстрое. Во-вторых, системы контроля за жизнеобеспечением: малейшая авария или сбой автоматики могут привести к гибели всего экипажа. В-третьих, губительные последствия невесомости: за несколько лет без гравитации человеческие кости, мышцы и внутренние органы ослабнут так, что команда опытных космонавтов превратится в инвалидов, которые не могут даже просто двигаться. И наконец, главная пока не решенная проблема низкотемпературного анабиоза — образование кристаллов льда в клетках тканей при их замораживании: оно приводит к непоправимым повреждениям тканей и, в конечном итоге, к гибели.

Заснуть на пару минут и проспать всё на свете — это не только распространенный утренний сценарий большого числа читателей (да и, будем честны, авторов редакции) «М.Клик», но и старинный фольклорный и литературный сюжет. Вот хотя бы история о Спящей красавице (она же Спящая царевна, как в соответствующей сказке В. А. Жуковского и на картине В. М. Васнецова — той, что вверху) — чем не случай реализации анабиоза. Идея, в общем, давно выстраданная, но с реализацией опять неразрешимые (пока) проблемы. Источник изображения: Wikimedia Commons

Синтезатор пищи

Еще один популярный в кино гаджет, недоступность которого болезненно ощущается миллиардами людей (особенно когда проспишь), — синтезатор еды, устройство, способное сотворить кулинарный шедевр буквально из чего угодно. Прямо как репликатор из Star Trek или продвинутая микроволновка из «Пятого элемента».

Звучит концепт вполне логично, ведь и еда, и материя вокруг нас состоят из одних и тех же атомов. Нужно только научиться превращать одно в другое. Но как раз это самое сложное: расщепление и синтез материи всего лишь для одного блюда потребуют огромных энергетических затрат и неординарных технологических решений. Так что проще будет придумать другой, менее затратный способ производства пищи.

К счастью, такие разработки уже ведутся. Например, ученые Колумбийского университета (США) создали 3D-принтер, способный печатать блюда из куриного фарша и готовить их с помощью лазера. Прибор, пойди он в серийное производство, хоть и потребовал бы исходного сырья, но позволил бы экономить массу времени и сил. Источник изображения: Blutinger, J.D., Tsai, A., Storvick, E. et al. Precision cooking for printed foods via multiwavelength lasers. npj Sci Food 5, 24 (2021). doi.org/10.1038/s41538−021−107−1

Антигравитационная установка

Понимание гравитации может стать ключом ко многим поистине фантастическим изобретениям: сверхбыстрым кораблям на антигравитационной тяге, искусственному притяжению в космосе и даже к созданию межпространственных порталов наподобие тех, что были показаны в уже упомянутом «Интерстелларе», не говоря уж о приборах, облегчающих переноску грузов, перемещение мебели по квартире, доставку покупок из магазинов. Вот только пока физики так и не смогли полностью выяснить природу не то что антигравитации, но и просто гравитации и тем более то, как им управлять.

Пока что исходя из общей теории относительности можно утверждать одно: и антигравитационное поле, отменяющее силу тяжести, и гравитационное отталкивание потребуют вещества с отрицательной массой. Как можно получить эту экзотическую материю, даже гипотетически, ученые пока не знают, хотя исследования на эту тему активно ведутся в институтах разных стран мира. В частности, на наличие свойств антигравитации исследуется антиводород.

С искусственной гравитацией все обстоит куда проще. Для ее создания даже не потребуется никакой особой материи — достаточно привычной инерции. Так, например, при вращении корабля иллюзию гравитации сможет создать центробежная сила.

Гербертом Уэллсом начали, им и закончим: да, наиболее широко известное описание космического путешествия посредством антигравитации снова принадлежит его перу, хотя, как и с машиной времени, он тут не был первым. Речь идет о его романе 1901 года «Первые люди на Луне», фронтиспис первого издания которого был украшен таким рисунком К. А. Шепперсона. До Луны герои романа добирались в космическом корабле из антигравитационного материала кейворита. Источник изображения: Wikimedia Commons