Квантовые сингулярности в научной фантастике: от Star Trek до Futurama
Quantum singularity
Квантовая сингулярность: что это такое? Объяснение физического понятия, объединяющего теорию относительности и квантовую механику. Проблема квантовой гравитации.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Термин «квантовая сингулярность» используется для обозначения множества различных явлений в художественной литературе. Как правило, они лишь приблизительно соответствуют гравитационной сингулярности в научном понимании, будучи массивными, локализованными искажениями пространства и времени. Это название отсылает к одной из самых фундаментальных нерешенных проблем современной физики: сложности объединения теории относительности Эйнштейна, включающей сингулярности в моделях черных дыр, и квантовой механики. Фактически, поскольку согласно теории относительности сингулярности по определению бесконечно малы и, как ожидается, имеют квантово-механическую природу, для описания их поведения необходима теория квантовой гравитации. Однако такой теории пока не создано.
The term quantum singularity is used to refer to many different phenomena in fiction. They often only approximate a gravitational singularity in the scientific sense in that they are massive, localized distortions of space and time. The name invokes one of the most fundamental problems remaining in modern physics: the difficulty in uniting Einstein's theory of relativity, which includes singularities within its models of black holes, and quantum mechanics. In fact, since according to relativity, singularities, by definition, are infinitely small, and expected to be quantum mechanical by nature, a theory of quantum gravity would be required to describe their behavior. No such theory has yet been formulated.
Звездный путь
Квантовая сингулярность в "Звёздном пути" – это явление, представленное в различных формах. Одна из таких форм появляется в эпизоде "Параллакс" сериала "Звёздный путь: Вояджер", создавая зеркальное отражение и временное искажение. "Вояджер" входит в сингулярность, увидев внутри своё изображение, и оказывается в ловушке. Чтобы выбраться, экипаж использует шаттл для запуска тахионного луча в точку входа. В эпизоде "Охотники" экипаж "Вояджера" обнаруживает ретрансляционную станцию хирогенов возрастом почти 100 000 лет, работающую на квантовой сингулярности, которую Том Пэрис также называет чёрной дырой. Сингулярность описывается как "крошечная", диаметром около "сантиметра", что делает её относительно большой, хотя, скорее всего, указанный диаметр относится к горизонту событий сингулярности. В эпизоде "Скорпион" вид 8472 и Борги используют квантовые сингулярности для перемещения в и из флюидного пространства. Искусственные квантовые сингулярности также используются для питания ромуланских боевых кораблей, как впервые показано в эпизоде "Лицо врага" сериала "Звёздный путь: Следующее поколение". Кроме того, в эпизоде "Визионер" сериала "Звёздный путь: Глубокий космос 9" побочные эффекты квантовых сингулярностей вызывают перемещения Майлза О'Брайена во времени.
A Star Trek quantum singularity is a phenomenon of multiple varieties. One such variety appears in the Star Trek: Voyager episode "Parallax" which creates a mirror image along with a temporal distortion. Voyager flies into the singularity after seeing an image of itself inside, and becomes trapped. To escape, the crew uses a shuttle to fire a tachyon beam at the entry. In the Voyager episode "Hunters", the crew discover a Hirogen relay station almost 100,000 years old, powered by a quantum singularity, also referred to by Tom Paris as a black hole. The word "tiny" being used to describe a quantum singularity, about "a centimeter" in diameter, making it relatively large, although it is more likely that the stated diameter instead refers to the singularity's event horizon. In the episode "Scorpion", Species 8472 and the Borg, make use of quantum singularities to travel to and from fluidic space. Artificial quantum singularities are also used to power Romulan Warbirds as first described in the Star Trek: The Next Generation episode "Face of the Enemy". Additionally, in the Star Trek: Deep Space Nine episode "Visionary", the side effects from quantum singularities cause Miles O'Brien to shift through time.
Футурама
В эпизоде "Любовь и ракета" после того, как Бендер расстается с кораблем "Планета Экспресс", с которым он встречался лишь в этом эпизоде, корабль, тяжело переживающий разрыв, угрожает направиться в гигантский квазар. Таким образом, "сила 10 миллиардов черных дыр сожмет меня и Бендера вместе в прекрасную вечную квантовую сингулярность". Бендер выводит экипаж из этой ситуации, признавшись кораблю в любви, хоть и саркастически, что отвлекает его достаточно долго, чтобы Фрай и Лила отключили логические схемы корабля и восстановили системы жизнеобеспечения.
In the Futurama episode "Love and Rocket", after Bender breaks up with the Planet Express Ship, whom he only dated during this episode, the ship, which took the break up pretty hard, threatens to fly into a giant quasar. Thus "the power of 10 billion black holes will smush me and Bender together into a beautiful eternal quantum singularity." Bender gets the crew out of the situation by professing his love for the ship, albeit sarcastically, which distracts her long enough for Fry and Leela to disable the ship's logical processes and restore life support systems.
Мегас XLR
В эпизоде "Battle Royale" сериала Megas XLR злодей Магнаймус угрожает сбросить Киву и Джейми в квантовую сингулярность, которую он описывает как "как чёрная дыра, только портативная и с более классным названием".
In the Megas XLR episode "Battle Royale", the villain Magnanimous threatens to drop Kiva and Jamie into a quantum singularity, which he says is "like a black hole, only portable, and with a cooler name."
Фэрскайп
В эпизоде "Фарскейп" "Назад и назад и обратно в будущее" ученый расы Иланцев разрабатывает абсолютное оружие на основе квантовой сингулярности, по сути представляющее собой портативную черную дыру, для применения против врагов.
In the Farscape episode "Back and Back and Back to the Future", a scientist belonging to the Ilanic race develops a quantum singularity ultimate weapon, described essentially as a portable black hole, to be used against their enemies.
Звездные врата SG-1
Супер-Ворота, гигантские Звездные Врата, разработанные Орай для межгалактической транспортировки звездных кораблей, состоят из 90 меньших частей, собранных с использованием обычных Звездных Врат. После соединения, близлежащая планета сжимается в квантовую сингулярность с помощью специального силового поля, чтобы обеспечить колоссальную мощность, необходимую для открытия червоточины в галактику Ори. Саманта Картер предполагает, что сингулярность позволяет поддерживать соединение неопределенно долго. Первая попытка Ори создать Супер-Ворота в Млечном Пути провалилась, когда Вала Мал Доран вставила свой Тел'так в незавершенное кольцо и помешала сегментам полностью соединиться. Ударная волна от формирующейся сингулярности уничтожила врата. Второй Суперпорт был позже успешно построен, позволив флоту материнских кораблей Ори пройти в Млечный Путь. В конечном итоге SGC заблокировал доступ Ори к Супер-Воротам, установив соединение через врата Пегаса, питаемые "естественной" черной дырой.
The Supergate, a gigantic Stargate designed by the Ori to allow the intergalactic transport of starships, is made up of 90 smaller pieces assembled using a regular Stargate. Once interconnected, a nearby planet is collapsed into a quantum singularity using a special force field to provide the massive power needed to open a wormhole to the Ori galaxy. Samantha Carter theorizes that the singularity allows a connection to be maintained indefinitely. The first Ori attempt to create a Supergate in the Milky Way fails, when Vala Mal Doran inserts her Tel'tak into the incomplete ring and prevents the segments from connecting completely. The shockwave from the forming singularity blasts the gate into oblivion. A second Supergate is later successfully built allowing a fleet of Ori motherships passage into the Milky Way. The SGC eventually blocks Ori access to the Supergate by opening a connection from a Pegasus gate powered by a "natural" black hole.
Город героев
В MMORPG City of Heroes квантовая сингулярность – это "компаньонская" сила, которую контроллер гравитации получает на 32-м уровне. Сингулярность выглядит как портативный шар света размером с человека, окруженный волнами цветной энергии, и следует за своим призывателем. Сингулярность обладает разнообразными атаками, основанными на гравитации.
In the MMORPG City of Heroes, the quantum singularity is the "pet" power a gravity controller attains at level 32. The singularity takes the form of a portable human sized ball of light surrounded by waves of coloured energy that follows its summoner. The singularity has a variety of gravity based attacks.