Кіріспе
Фемтотехнология – фемтометр немесе 10⁻¹⁵ метр өлшеміндегі материяны гипотетикалық түрде манипуляциялауға қатысты қолданылатын термин. Бұл пикотехнологиядан (10⁻¹² м) үш рет, ал нанотехнологиядан (10⁻⁹ м) алты рет кіші масштабта болады.
Femtotechnology is a term used in reference to the hypothetical manipulation of matter on the scale of a femtometer, or 10−15 m. This is three orders of magnitude lower than picotechnology, at the scale of 10−12 m, and six orders of magnitude lower than nanotechnology, at the scale of 10−9 m.
Теория
Фемтометрлік диапазондағы жұмыс атом ядроларындағы, әсіресе ядролық изомерлердегі қозған энергия күйлерін манипуляциялауды, ерекше қасиеттері бар тұрақсыз (немесе басқаша тұрақтандырылған) күйлерді жасауды қамтиды. Ең экстремалды жағдайда, атом ядросын құрайтын жеке нуклеондардың (протон және нейтрон) қозған күйлері қарастырылады, мақсаты – осы бөлшектердің мінез-құлқына әсер ету. Молекулалық нанотехнологияның ең жетілген түрі көбінесе өзін-өзі көбейтуге қабілетті молекулалық машиналарды қамтиды деп есептеледі, сондай-ақ атомдардың орнына нуклеондардан құралған молекулалардың аналогтарында да мұндай мүмкіндік болуы мүмкін деген пікірлер бар. Мысалы, астрофизик Фрэнк Дрейк бір кезде физик Роберт Форвардтың "Аждаһаның жұмыртқасы" атты ғылыми-фантастикалық романында айтылғандай, мұндай ядролық молекулалардан тұратын өзін-өзі көбейтуге қабілетті организмдердің болуы мүмкін екендігі туралы болжам жасаған. Физиктер ядролық молекулалардың болуы мүмкін екенін санайды, бірақ олардың өмір сүру ұзақтығы өте қысқа болады, ал оларды өзін-өзі көбейту сияқты күрделі тапсырмаларды орындауға болатыны немесе оларды басқару үшін қандай технология қолданылуы мүмкін екені әлі белгісіз.
Қолданбалар
Фемотехнологияның практикалық қолданылуы қазіргі уақытта орын алуы екіталай саналады. Ядролық энергия деңгейлері арасындағы қашықтықтар, жабдықтың тозуынсыз ғамма сәулелерін тиімді түрде өндіруге және өңдеуге қабілетті құрал-жабдықтарды талап етеді. Күшті өзара әрекеттесудің сипаты сондай, қозған ядролық күйлер (Ридберг атомдарындағы қозған электрондық күйлерден өзгеше) өте тұрақсыз болады, сондай-ақ ядролық байланыс энергиясынан төмен қозған күйлердің саны шектеулі, ал атом электрондары үшін (принцип бойынша) шексіз байланысқан күйлер саны бар. Сол сияқты, жеке нуклондардың қозған күйлері туралы белгілі мәліметтер, олар нуклондарды пайдалануды немесе басқаруды жеңілдететіндей әрекеттерге себеп болмайды, керісінше, осы қозған күйлер атом ядроларының қозған күйлерінен де тұрақсыз және азырақ екенін көрсетеді.
Көркем шығармаларда
Фемтотехнология 2005 жылы жарық көрген «Pushing Ice» ғылыми-фантастикалық романында маңызды рөл атқарады. Ол сондай-ақ Грег Иганның «Крокодилге мініп» сияқты әңгімелерінде де кездеседі, онда ол жоғары атомдық салмақты фемтоқұрылымдардың тұрақсыздығын еңсеру үшін «күшті оқ» идеясын ұсынады. Бұл оқ жарық жылдамдығына жуық жылдамдықпен үдетіліп, нысанаға тиіспей бұрын жұлдызаралық қашықтықтарды басып өтеді және ыдырағанда тұрақты наноөлшемді құрылымды құрайды.