Hogyan népesíthetjük be a világegyetemet ?!

Stephen Hawking Univerzumának utolsó részében arról beszélt a tudós, hogy előbb vagy utóbb csillagközi fajjá kell válnunk. Ha más nem, azért, mert Napunk más csillagokhoz hasonlóan idővel elpusztul. Azért megijedni nem kell, addig van még pár milliárd évünk. De ezen kívül is van pár ok amiért elképzelhető, hogy el kell majd hagynunk a bolygót. De ha még meg is ússzuk az összes lehetséges apokalipszist, akkor is érdemes lehet meglátogatni más naprendszereket, akár csak kíváncsiságból is. Van azonban egy kicsit sem elhanyagolható probléma ezzel az egésszel. Einstein óta úgy tudjuk, hogy a világegyetemben a lehetséges legnagyobb sebesség a fény sebessége, ami kb. 300 000 km másodpercenként. Ha Einsteinnek igaza van (márpedig eddig úgy tűnik igaza van), akkor ennél gyorsabban semmi nem haladhat. Vannak elméletek arra vonatkozóan, hogy hogy lehetne kitrükközni ezt a sebességhatárt (pl. féreglyukak, térhajtómű, stb.), de ezek mindegyike az "elvileg nem zárja ki semmi" kategóriába esik és hiányzik hozzá valami olyan aminek eddig nyomát sem találtuk. Szóval mindent összevetve nagyon is elképzelhető az, hogy a természet tényleg ennyire szigorú a sebességkorlátozást illetően és soha nem leszünk képesek ennél gyorsabb utazásra.

De meddig tartana így eljutni a legközelebbi lakható bolygóig? A becslések szerint optimális esetben akár 10-20 fényévre is találhatunk lakható bolygókat. Ez azt jelenti, hogy legjobb esetben (a fény sebességével utazva) 10-20 év alatt oda is érhetünk. Csakhogy a fény sebességét elméletileg nem érhetjük el és megközelíteni sem olyan egyszerű feladat. Az a gond, hogy Einstein speciális relativitáselmélete óta tudjuk, hogy egy tárgy minél gyorsabb, annál nagyobb lesz ezzel a tömege is. Ez azt jelenti, hogy minél nagyobb a sebessége, annál több energia kell a gyorsításához. A dolog nem lineáris, ezért itt a földön ezt nem vesszük észre. Teljesen természetesnek vesszük, hogy ha az autóban egyenletesen nyomjuk a gázt (ugyanannyi energiát fektetünk be), akkor az autó egyenletesen gyorsul. A fény sebességének közelében ez máshogy működik. Egy adott sebesség után például már kétszer annyi energia kellhet egy ici-pici gyorsulás eléréséhez. A fény sebességének eléréséhez már végtelen mennyiségű energia kellene, ezért soha nem is érhetjük el azt. A fénynek csak azért sikerül ez, mert neki nincs tömege. A fény sebességének megközelítéséhez tehát hatalmas energia kell, és minél nagyobb a gyorsítandó tárgy, annál több. És hát egy 10-20 évig tartó utazásra azért rendesen be kell rendezkedni. Kell élelem, levegő, élettér az embereknek, stb. Ahhoz, hogy ilyen sokáig életben maradhassunk az űrben egy egész kis ökoszisztémát kellene magunkkal cipelni. Ez pedig egy hatalmas űrhajót jelent, aminek a gyorsításához még hatalmasabb energia kell. Így vagy megelégszünk kisebb sebességgel és életeken át utazunk, vagy valami irdatlan mennyiségű energiára lesz szükségünk a kellő sebesség eléréséhez. Talán egyszer képesek leszünk ilyen önálló ökoszisztémával rendelkező hatalmas űrhajókat építeni amikkel valamikor elérhetjük majd a legközelebbi lakható bolygókat és ott kolóniákat hozhatunk létre. Van azonban egy másik alternatíva is. Úgy gondolom, hogy a hatékony űrutazás megvalósításához el kell majd dobnunk a testünket.

A jövőben talán már képesek leszünk arra, hogy agyunkat és ezzel együtt tulajdonképpen teljes önmagunkat lemásoljuk, majd az agy működését szimulálva egy gépben éljünk tovább. Valószínűleg messze van még az idő, amikor erre képesek leszünk, de igazából egyelőre nem ismerünk olyan természeti törvényt, ami ezt kizárná. Talán csak pár száz év (vagy még kevesebb), és képesek leszünk rá, hogy tudatunkat új, jobb testbe költöztessünk. Egy robotnak nincs szüksége levegőre, nincs szüksége élelemre és tetszés szerint ki/be kapcsolható, ellentétben biológiai testünkkel amit maximum hibernálni lehetne (ami egyáltalán nem biztos, hogy kivitelezhető). Az utazók tudatának lenyomatai kis helyen elférnének és elég lenne magunkkal vinni pár testet. A többi testet elég lenne a bolygóra megérkezve előállítani az ott talált nyersanyagokból. Egy ilyen űrhajót talán kevesebb energiával nagyobb sebességre gyorsíthatnánk, így gyorsabban elérve a célállomást, de ebben az esetben az utazás idejének nincs olyan nagy jelentősége. Az utazók csak a megérkezést követően, új testüket megkapva térnének magukhoz. Számukra az utazás csupán egy pillanat lenne. Az előző percben még épp csak befeküdtek a scannerbe, a következő pillanatban pedig már az idegen bolygón kelnek fel. Számukra olyan mint ha teleportáltak volna. Az pedig már szinte mellékes, hogy eközben "odakint" akár évszázadok is eltelhettek.

Próbáltam elképzelni, hogy hogyan nézne ki egy ilyen űrutazás. Kezdjük az agy scannelésénél. Nem tudom, hogy a jövőben milyen agyi képalkotó eljárások lesznek, de elképzelhető, hogy soha nem leszünk képesek olyan mértékben belelátni az agyba amire szükség van, a nélkül, hogy "szétszednénk" azt. A legrosszabb (de lehet, hogy az egyetlen) lehetőség az, ha konzerváljuk az agyat, majd nagyon vékony szeletekre vágjuk és így tapogatjuk le a neurális kapcsolatokat. Egy ilyen eljárás szükségszerűen a páciens halálával jár, vagy eleve közvetlenül csak a halála után végezhető el. Kicsit morbid elképzelni ahogyan a NASA tudósai kezüket tördelve várják, hogy végre meghaljanak az űrhajósaik. Kicsit "jobb" a helyzet, ha eleve azért indulunk útnak, hogy megmeneküljünk az apokalipszis elől amiben úgyis mindannyian elpusztulnánk. Így ez a fajta öngyilkosság egyben egy új élet reménye is az amúgy reménytelen helyzetben. Az is lehet, hogy a jövő űrhajósai már köztünk vannak. Noha az eljárásra még jó eséllyel kell várnunk legalább 100 évet, az agyát már most is bárki lefagyaszthatja jó pénzért. Az ilyen tárolt agyat aztán később ha már elég fejlett a technológia, bescannelhetik, és indulhat a túra az új világ felé.

Tegyük fel, hogy a scannelés sikeresen megtörtént. A következő lépés egy számítógép, ami képes az agyat szimulálni. Ha Moore törvénye (a számítógépek teljesítménye kb. 1,5 évente duplázódik) képes tartani magát akkor mindez csak idő kérdése. Ráadásul még talán trükközhetünk is kicsit az algoritmussal. Ha egy adott agyi folyamatban bizonyos neuronok és kapcsolatok nem vesznek részt, akkor azokat adott pillanatban nem kell szimulálni. A tudatlenyomatok halmazát talán lehet tömöríteni, ahogyan most is betömörítjük a digitális tartalmat, stb. Nehéz bármit is mondani egy technológiáról, ami jó eséllyel csak több száz év múlva fog létezni, de könnyen lehetséges, hogy találunk módot arra, hogy nagyon hatékonyan tároljuk a tudatot és szimuláljuk az agy működését.

Ami még érdekes az a meghajtás. A legtöbb meghajtási módszerrel az a baj, hogy magunkkal kell vinni az üzemanyagot ami az űrhajó tömegét növeli. Minél nagyobb a tömeg annál több üzemanyag kell, amitől még nagyobb lesz a tömeg, és ez egy ördögi kör. Létezhetnek persze nagyon hatékony üzemanyagok. Ezek közül a legjobb az antianyag. Anyag és antianyag találkozásakor azok teljesen megsemmisítik egymást, így az üzemanyag 100%-ban energiává alakul. Ennél hatékonyabb üzemanyagot egyelőre nem nagyon ismerünk. Az vele a gond, hogy antianyag nem nagyon fordul elő a természetben az előállítása pedig rengeteg energiába kerül. Jelenleg maximum pár gramm előállítására vagyunk képesek ami egy csillagközi utazáshoz elég kevés. Egy alternatív megoldás ha nem viszünk magunkkal üzemanyagot és abból próbálunk legtöbbet kihozni, ami eleve adott. Az ilyen meghajtások közül számomra a napvitorla a legszimpatikusabb. A napvitorla működése a hajók vitorlájához hasonló, csak itt a szél helyett a fény biztosítja a kellő energiát. A fény részecskéi más részecskékhez hasonlóan képesek nyomást kifejteni a tárgyakra. A napvitorla tehát egy hatalmas tükröződő felület, amit egy csillag felé fordítva az abból kiáramló fotonok tolnak. Emellett kihasználhatjuk az egyes égitestek gravitációs terét. Ha megfelelő módon közelítünk meg egy égitestet, annak gravitációjából némi plusz energiához juthatunk. Ez a parittya elv. Például a Voyager űrszonda ennek segítségével haladt, és jutott ki a naprendszerből. Ezen kívül még megpróbálhatunk üzemanyagot összeszedni az űrből, és mivel ugye jó esetben nem lassít semmi, ezért nagyon fontos, hogy milyen kezdősebességgel tudnunk nekivágni az útnak. Talán valami nukleáris vagy fúziós hajtóművel jól meg lehetne indítani egy ilyen hajót, aztán a fentiek kombinációjával lehetne tovább gyorsítani, illetve a cél közelében lassítani a hajót.

Az írás végére maradt egy korántsem elhanyagolható tény. Akárhogy is legyen, ha Einsteinnek igaza volt, és a fény sebessége valóban megkerülhetetlen határsebesség, akkor bármelyik eset is valósul meg, az utazás nagyon hosszú ideig fog tartani, és nagyon magányos küldetés lesz. Az út elenyésző részének megtétele után már a legénység elveszíti a kapcsolatot a földdel, de ha találunk is valami módot a kommunikációra, a célállomásról küldött üzenet csak hosszú évek múltán éri el a földet. A visszatérés is igen kétséges. Egyfelől kérdéses, hogy hogy fogják megindítani az űrhajót visszafelé, másfelől mire az űrhajó visszaérne, a földön már sok 10 (de inkább sok 100) év eltelt. Talán mire egy ilyen hajó visszatér, már nem is találna semmit a földön. Ha ilyen nagy utazásra adjuk a fejünket, az jó eséllyel egy irányú út lesz.

Összegezve tehát úgy gondolom, hogy a jövő űrhajósai jó eséllyel nem emberek, hanem robotok lesznek. Persze ezek a robotok valahol mégiscsak emberek, csak egy újabb, jobb, célnak jobban megfelelő testben. Ebben a jövőben a csillaghajók egyáltalán nem hasonlítanak a Star Trek Eneterprise-ához, inkább hatalmas szuperszámítógépeket képzelek méghatalmasabb napvitorlákkal, és napelemekkel, amik a rendszert működtetik. És ez felvet egy újabb lehetőséget. Ha képesek vagyunk olyan szuperszámítógépet építeni, ami szimulálja az agy működését, akkor szükségünk lesz egyáltalán testre, vagy lakható bolygókra? Amennyiben képesek vagyunk szimulálni az agy működését, azzal egyben képesek lehetünk szimulálni egy egész világ működését, mindössze egyfajta kollektív álomban kell tartani a legénységet. Egy ilyen űrhajó számára nem kell több csak fény. Minden rendszert lekapcsolva sodródik az űrben, és ha egy csillag közelébe él, elindítja a szimulációt, ha gond van (pl. robbanni készül a csillag), akkor odébb áll. A "bent élők" mindebből semmit nem vesznek észre, mivel kikapcsolt állapotban számukra nem telik az idő. Egy ilyen rendszerben kihúzhatjuk az univerzum pusztulásáig. Talán majd egyszer így fognak kinézni Noé posztapokaliptikus bárkái ...