Wissenschaftler erstellen einen Replikator im Star Trek-Stil

Die in "Star Trek" vorgestellte Welt hat ihren Anteil an sensationellen Technologien, darunter Warp-Antriebe, Transporter, Universalübersetzer, Phaser und Holodecks. Die vielleicht unwahrscheinlichste Technologie von allen ist jedoch der Replikator, ein Gerät, das in der Lage ist, fast jedes vorstellbare Objekt mit einem einfachen Knopfdruck (oder, wie es häufig der Fall ist, per Sprachbefehl) sofort zu materialisieren.

Stellen Sie sich vor, Sie könnten aus einer Laune heraus ein perfekt gekochtes Steak- und Hummerdinner zubereiten - ohne zuerst einen echten Hummer oder einen echten Ochsen ausfindig machen zu müssen. Oder stellen Sie sich vor, Sie hätten plötzlich ein neues Telefon, einen neuen Fernseher, einen neuen Stuhl oder etwas anderes gewünscht, das Sie sich vorstellen können, und Sie könnten sofort eines produzieren, scheinbar aus dem Nichts. Unnötig zu erwähnen, dass diese Technologie der Magie so nahe kommt, wie es nur geht. Es wäre eine Wundermaschine.

Ob Sie es glauben oder nicht, ein Team von Wissenschaftlern an der University of California in Berkeley hat es geschafft. Sie erstellten einen 3D-Drucker, der Licht und Kunstharz verwendet, um Objekte zu replizieren.

Zunächst scannt der Drucker ein reales Objekt aus verschiedenen Winkeln. Dann projiziert der Drucker dieses Bild in die Harzröhre, die sich in das Objekt verwandelt. Das Team konnte eine Miniaturversion von Rodins berühmter "The Thinker" -Statue nachbauen.

Während diese Erfindung definitiv wegweisend ist, kann sie mit diesem speziellen Harz nur kleine Objekte erzeugen.

Wie ist das überhaupt möglich?

Dies ermöglicht die Replikatortechnologie aus folgendem Grund: Alles hängt mit Einsteins berühmter Gleichung zusammen, der vielleicht berühmtesten Gleichung in der Geschichte der Physik: E = mc2.

Diese Gleichung sagt uns im Wesentlichen, dass Materie nur eine andere Form von Energie ist und dass Masse und Energie von einer zur anderen umgewandelt werden können. Dies macht die Replikatortechnologie zumindest aus folgendem Grund denkbar: Es bedeutet, dass jedes materielle Objekt sowohl in reine Energie zerlegt als auch aus reiner Energie erzeugt werden kann.

Die Idee, jedes Objekt "aus dem Nichts" materialisieren zu können, wie die Metapher andeutet, ist etwas schwieriger, den Verstand herumzuwickeln. Verstehe zunächst, dass die Quantenmechanik uns sagt, dass es nicht wirklich einen leeren Raum gibt. Selbst im Vakuum können winzige Partikel für extrem kurze Zeiträume ständig entstehen. Obwohl diese Teilchen schnell vernichtet werden, wenn sie mit einem entsprechenden Antiteilchen aus Antimaterie kollidieren, existieren sie dennoch ... und in dem Moment, in dem sie existieren, erscheinen sie scheinbar "aus der Luft".

Was ist mit einem Hochleistungslaser?

Während das Team in Berkeley einen Weg gefunden hat, Objekte mit Licht und Harz zu replizieren, arbeitet ein anderes Team von Wissenschaftlern in Europa seit Jahren daran, mit intensiven Lasern Objekte zu replizieren, berichtete The Conversation.

Stellen Sie sich vor, Sie hätten einen superintensiven Laser (der reine elektromagnetische Energie abschießt), der stark genug ist, um diese winzigen Partikel von ihren Antiteilchen abzureißen, damit sie nicht kollidieren. Wenn sie nicht kollidieren, werden sie nicht vernichtet. Mit anderen Worten, ein solcher Laser würde es ermöglichen, echte Partikel mit Masse zu erhalten, indem Sie Ihren Laser (reine Energie) in eine leere Region des Weltraums schießen.

Und es kommt einfach so vor, dass ein solcher Laser in Arbeit ist. Ein großes europäisches Projekt baut derzeit den leistungsstärksten Laser, der jemals erzeugt wurde, die so genannte Extreme Light Infrastructure (ELI). Dieser Laser kann Strahlen mit einer Leistung von 10 PW (oder 10 Billiarden Watt) liefern, was um Größenordnungen (um genau zu sein 10-mal) leistungsstärker ist als alle vorhandenen Laseranlagen. Die Bauarbeiten begannen 2013, wurden jedoch seitdem auf unbestimmte Zeit verschoben, bis alle Laserzentren, die ebenfalls Teil des Projekts sind, fertiggestellt sind.

Wenn ELI vollständig ist, sollte es stark genug sein, um Partikel aus einem Vakuum zu erzeugen. Während die Erzeugung einer Handvoll Partikel weit davon entfernt ist, ein überzeugendes Steak- und Hummeressen zu erzeugen, macht die Technologie zumindest "Star Trek" -ähnliche Replikatoren als echte Möglichkeit denkbar. Sie können nicht länger nur als bequeme Fiktion für Science-Fiction-Autoren abgetan werden. Das ist aufregend, wenn nicht geradezu umwerfend.

Wie der herausragende Science-Fiction-Autor und Futurist Arthur C. Clarke einmal sagte: "Jede ausreichend fortschrittliche Technologie ist von Magie nicht zu unterscheiden." Sollten jemals praktische Replikatoren erfunden werden, gibt es möglicherweise keine andere Technologie, die eine solche Behauptung besser rechtfertigt.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, seit er ursprünglich im Juli 2015 veröffentlicht wurde.

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