Teleportasi - Realitas: Melampaui Fiksi Ilmiah

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Bagi para pahlawan film fiksi ilmiah, teleportasi adalah hal yang biasa. Satu menekan tombol - dan mereka larut di udara, sehingga dalam beberapa detik mereka menemukan diri mereka ratusan dan ribuan kilometer jauhnya: di negara lain atau bahkan di planet lain.

Apakah gerakan seperti itu benar-benar mungkin, atau akankah teleportasi selamanya tetap menjadi impian para penulis dan penulis skenario? Apakah ada penelitian yang dilakukan di bidang ini - dan apakah kita sedikit lebih dekat dengan penerapan teknologi yang begitu akrab dengan para pahlawan film aksi yang fantastis?

Jawaban singkat untuk pertanyaan ini adalah ya, eksperimen sedang berlangsung, dan sangat aktif. Selain itu, para ilmuwan secara teratur menerbitkan artikel di jurnal ilmiah tentang eksperimen yang berhasil dalam teleportasi kuantum - ke jarak yang semakin jauh.

Dan meskipun banyak fisikawan terkenal meragukan bahwa kita akan pernah dapat menteleportasi orang, beberapa ahli jauh lebih optimis dan memastikan bahwa teleportasi akan menjadi kenyataan dalam beberapa dekade.

Kebohongan, rumor dan cerita

Pertama, mari kita perjelas apa sebenarnya yang sedang kita bicarakan. Dengan teleportasi, yang kami maksud adalah gerakan sesaat objek pada jarak berapa pun, idealnya lebih cepat dari kecepatan cahaya.

Kata itu sendiri ditemukan pada tahun 1931 oleh humas Amerika Charles Fort, yang gemar meneliti paranormal. Dengan analogi dengan "televisi", yang berasal dari bahasa Yunani ("jauh") dan video Latin ("melihat"), dalam bukunya "Volcanoes of Heaven" ia menemukan istilah untuk menggambarkan pergerakan objek yang tidak dapat dijelaskan di ruang angkasa (Latin porto berarti "membawa") …

Dalam buku ini, saya terutama melihat bukti bahwa ada semacam kekuatan transferensi, yang saya sebut teleportasi. Saya akan dituduh menyatukan kebohongan, rumor, fabel, hoax, dan takhayul. Di satu sisi, saya pikir begitu. Saya sendiri. Dan dalam artian, tidak. Saya hanya memberikan data saja,” tulis Fort.

Memang ada banyak mitos tentang gerakan seperti itu - misalnya, legenda yang tersebar luas tentang eksperimen Philadelphia tahun 1943, di mana kapal perusak Amerika Eldridge diduga diteleportasi sejauh 320 km.

Namun, dalam praktiknya, semua cerita seperti itu ternyata tidak lebih dari spekulasi teori konspirasi, yang menurutnya pihak berwenang menyembunyikan bukti kasus teleportasi dari masyarakat umum sebagai rahasia militer.

Faktanya, yang terjadi adalah kebalikannya: pencapaian apa pun di bidang ini dibahas secara luas di komunitas ilmiah. Misalnya, hanya seminggu yang lalu, para ilmuwan Amerika berbicara tentang eksperimen baru yang berhasil dalam teleportasi kuantum.

Mari beralih dari legenda urban dan sastra fantastis ke sains yang ketat.

Dari titik A ke titik B …

Kisah teleportasi nyata, bukan fiksi, dimulai pada 1993, ketika fisikawan Amerika Charles Bennett secara matematis - menggunakan rumus - membuktikan kemungkinan teoretis perpindahan kuantum seketika.

Tentu saja, ini murni perhitungan teoretis: persamaan abstrak yang tidak memiliki aplikasi praktis. Namun, dengan cara yang sama - secara matematis -, misalnya, lubang hitam, gelombang gravitasi, dan fenomena lainnya telah ditemukan, yang keberadaannya dikonfirmasi secara eksperimental jauh kemudian.

Jadi perhitungan Bennett menjadi sensasi nyata. Para ilmuwan mulai secara aktif melakukan penelitian ke arah ini - dan percobaan teleportasi kuantum pertama yang berhasil dilakukan dalam beberapa tahun.

Harus ditekankan di sini bahwa kita berbicara tentang teleportasi kuantum, dan ini tidak persis sama dengan yang biasa kita lihat di film-film fiksi ilmiah. Dari satu tempat ke tempat lain, bukan objek material itu sendiri (misalnya, foton atau atom - bagaimanapun, semuanya terdiri dari atom) yang ditransmisikan, tetapi informasi tentang keadaan kuantumnya. Namun, secara teori, ini cukup untuk "mengembalikan" objek asli di lokasi baru, setelah menerima salinan persisnya. Selain itu, eksperimen semacam itu sudah berhasil dilakukan di laboratorium - tetapi lebih lanjut tentang itu di bawah ini.

Di dunia yang biasa kita gunakan, teknologi ini paling mudah dibandingkan dengan mesin fotokopi atau faks: Anda tidak mengirim dokumen itu sendiri, tetapi informasi tentangnya dalam bentuk elektronik - tetapi sebagai hasilnya, penerima memiliki salinan yang tepat. Dengan perbedaan mendasar bahwa dalam kasus teleportasi, objek material yang dikirim itu sendiri dihancurkan, yaitu menghilang - dan hanya salinan yang tersisa.

Mari kita coba mencari tahu bagaimana ini terjadi.

Apakah Tuhan bermain dadu?

Pernahkah Anda mendengar tentang kucing Schrödinger - yang duduk di dalam kotak tidak hidup atau mati? Metafora asli ini ditemukan oleh fisikawan Austria Erwin Schrödinger untuk menggambarkan sifat misterius partikel elementer - superposisi. Faktanya adalah bahwa partikel kuantum dapat secara bersamaan berada di beberapa keadaan sekaligus, yang di dunia kita terbiasa untuk sepenuhnya saling mengecualikan. Misalnya, sebuah elektron tidak berputar di sekitar inti atom, seperti yang biasa kita pikirkan, tetapi terletak secara bersamaan di semua titik orbit (dengan probabilitas yang berbeda).

Sampai kami membuka kotak kucing, yaitu, kami tidak mengukur karakteristik partikel (dalam contoh kami, kami tidak menentukan lokasi elektron yang tepat), kucing yang duduk di sana tidak hanya hidup atau mati - keduanya hidup dan mati secara bersamaan. Tetapi ketika kotak terbuka, yaitu, pengukuran dilakukan, partikel berada di salah satu keadaan yang mungkin - dan itu tidak berubah lagi. Kucing kami hidup atau mati.

Jika pada titik ini Anda benar-benar berhenti memahami apa pun - jangan khawatir, tidak ada yang mengerti ini. Sifat mekanika kuantum belum dijelaskan oleh fisikawan paling brilian di dunia selama beberapa dekade.

Fenomena belitan kuantum digunakan untuk teleportasi. Ini terjadi ketika dua partikel elementer memiliki asal yang sama dan berada dalam keadaan saling bergantung - dengan kata lain, ada beberapa hubungan yang tidak dapat dijelaskan di antara mereka. Karena itu, partikel yang terjerat dapat "berkomunikasi" satu sama lain, bahkan pada jarak yang sangat jauh satu sama lain. Dan begitu Anda mengetahui keadaan satu partikel, Anda dapat memprediksi keadaan partikel lain dengan kepastian mutlak.

Bayangkan Anda memiliki dua dadu yang selalu berjumlah tujuh. Anda mengocoknya ke dalam gelas dan melemparkan satu tulang ke belakang punggung Anda dan tulang lainnya ke depan Anda dan menutupinya dengan telapak tangan Anda. Mengangkat tangan Anda, Anda melihat bahwa Anda telah melempar, katakanlah, enam - dan sekarang Anda dapat dengan percaya diri menyatakan bahwa tulang kedua, di belakang Anda, jatuh satu. Bagaimanapun, jumlah dua angka harus sama dengan tujuh.

Kedengarannya luar biasa, bukan? Dengan dadu yang biasa kita gunakan, angka seperti itu tidak akan berfungsi, tetapi partikel yang terjerat berperilaku persis seperti ini - dan hanya dengan cara ini, meskipun sifat fenomena ini juga tidak dapat dijelaskan.

"Ini adalah fenomena mekanika kuantum yang paling luar biasa, bahkan tidak mungkin untuk dipahami," kata profesor MIT Walter Levin, salah satu fisikawan paling disegani di dunia. Yang bisa kita katakan adalah bahwa ternyata begitulah cara dunia kita bekerja."

Namun, ini tidak berarti sama sekali bahwa fenomena misterius ini tidak dapat digunakan dalam praktik - lagi pula, ini berulang kali dikonfirmasi oleh formula dan eksperimen.

Teleportasi praktis

Eksperimen praktis tentang teleportasi dimulai sekitar 10 tahun yang lalu di Kepulauan Canary di bawah bimbingan fisikawan Austria, profesor di Universitas Wina Anton Zeilinger.

Di sebuah laboratorium di pulau Palma, para ilmuwan membuat sepasang foton terjerat (A dan B), dan kemudian salah satunya dikirim menggunakan sinar laser ke laboratorium lain yang terletak di pulau tetangga Tenerife, 144 km jauhnya. Selain itu, kedua partikel berada dalam keadaan superposisi - yaitu, kita belum "membuka kotak kucing".

Kemudian foton ketiga (C) terhubung ke kasing - yang perlu diteleportasikan - dan mereka membuatnya berinteraksi dengan salah satu partikel yang terjerat. Kemudian fisikawan mengukur parameter interaksi ini (A + C) dan mengirimkan nilai yang dihasilkan ke laboratorium di Tenerife, tempat foton terjerat kedua (B) berada.

Hubungan yang tidak dapat dijelaskan antara A dan B akan memungkinkan untuk mengubah B menjadi salinan yang tepat dari partikel C (A + C-B) - seolah-olah ia langsung berpindah dari satu pulau ke pulau lain tanpa melintasi lautan. Artinya, dia berteleportasi.

“Kami semacam mengekstrak informasi yang dibawa oleh yang asli - dan membuat yang asli baru di tempat lain,” jelas Zeilinger, yang telah menteleportasi ribuan dan ribuan partikel elementer dengan cara ini.

Apakah ini berarti bahwa di masa depan, para ilmuwan akan dapat menteleportasi objek apa pun dan bahkan orang dengan cara ini - lagipula, kita juga terdiri dari partikel seperti itu?

Secara teori, ini sangat mungkin. Anda hanya perlu membuat pasangan terjerat dalam jumlah yang cukup dan membawanya ke tempat yang berbeda, menempatkannya di "ruang teleportasi" - katakanlah, di London dan Moskow. Anda memasuki bilik ketiga, yang bekerja seperti pemindai: komputer menganalisis keadaan kuantum partikel Anda, membandingkannya dengan yang terjerat, dan mengirimkan informasi ini ke kota lain. Dan di sana proses sebaliknya terjadi - dan salinan persis Anda dibuat ulang dari partikel yang terjerat.

Masalah mendasar teratasi

Dalam praktiknya, semuanya sedikit lebih rumit. Faktanya adalah bahwa ada sekitar 7 oktillion atom dalam tubuh kita (setelah tujuh ada 27 nol, yaitu, tujuh miliar miliar miliar) - ini lebih dari bintang di bagian alam semesta yang dapat diamati.

Dan lagi pula, perlu untuk menganalisis dan menggambarkan tidak hanya setiap partikel individu, tetapi juga semua hubungan di antara mereka - lagi pula, di tempat baru mereka harus dikumpulkan dalam urutan yang ideal dan benar.

Hampir tidak mungkin untuk mengumpulkan dan mengirimkan informasi sebanyak itu - setidaknya, pada tingkat perkembangan teknologi saat ini. Tidak diketahui kapan komputer yang mampu memproses volume data seperti itu akan muncul. Sekarang, bagaimanapun, pekerjaan sedang dilakukan untuk meningkatkan jarak antara laboratorium, dan bukan jumlah partikel yang dapat diteleportasi.

Itulah sebabnya banyak ilmuwan percaya bahwa mimpi tentang teleportasi manusia hampir tidak dapat diwujudkan. Meskipun, misalnya, seorang profesor di New York City College dan seorang pempopuler sains terkenal Michio Kaku yakin bahwa teleportasi akan menjadi kenyataan pada akhir abad ke-21 - dan bahkan mungkin 50 tahun kemudian. Tanpa menyebutkan tanggal tertentu, beberapa ahli lain umumnya sependapat dengannya.

"Ini adalah masalah meningkatkan teknologi, meningkatkan kualitas. Tapi saya akan mengatakan bahwa masalah mendasar telah diselesaikan - dan tidak ada batasan untuk kesempurnaan lebih lanjut," kata Eugene Polzik, seorang profesor di Institut Niels Bohr di Universitas Kopenhagen.

Namun, banyak pertanyaan lain muncul di sepanjang jalan. Misalnya, apakah "salinan diriku" yang diperoleh sebagai hasil dari teleportasi seperti itu akan menjadi diriku yang sebenarnya? Akankah dia berpikir dengan cara yang sama, memiliki ingatan yang sama? Lagi pula, seperti yang disebutkan sebelumnya, barang asli yang dikirim dihancurkan sebagai hasil dari analisis kuantum.

“Untuk teleportasi kuantum, penghancuran objek yang dapat diteleportasi dalam proses itu mutlak diperlukan dan tak terhindarkan,” tegas Edward Farhi, yang mengepalai Pusat Fisika Teoritis di MIT dari 2004 hingga 2016 dan sekarang bekerja di Google. berubah menjadi sekumpulan neutron, proton, dan elektron. Anda tidak akan terlihat terbaik."

Di sisi lain, dari sudut pandang materialistis murni, kita tidak ditentukan oleh partikel-partikel dari mana kita dibuat, tetapi oleh keadaannya - dan informasi ini, kata para ilmuwan, ditransmisikan dengan sangat akurat.

Saya ingin percaya bahwa memang demikian. Dan mimpi umat manusia tentang teleportasi tidak akan berubah menjadi kenyataan dalam film horor terkenal, di mana karakter utama tidak memperhatikan bagaimana seekor lalat secara tidak sengaja terbang ke kabin teleportasinya …