Sorry liebe Freunde. Basierend auf allem, was wir jetzt wissen, können Sie niemals einen Knopf drücken und "Hyperraum" oder Warp durchbohren. Schneller als mit Lichtgeschwindigkeit zu reisen ist mit ziemlicher Sicherheit unmöglich. Laut Wissenschaftlern können Sie andere Sterne nur durch tiefen und langen Schlaf besuchen. Die Idee des kryogenen Schlafes, Kryoschlaf, war schon immer einer der Marker für "harte" Science-Fiction. Anstatt Einstein auszutricksen, zeigen Filme wie Alien und Autoren wie Alastair Reynolds Menschen, die Monate, Jahre oder sogar Jahrhunderte später in einem anderen Teil des Universums ins Bett gehen und aufwachen.
Im Allgemeinen wurde die Idee, monatelang oder jahrelang eingefroren zu sein, immer mit erheblicher Skepsis aufgenommen. Wie andere Möglichkeiten, die Stoffwechselfunktionen zu verlangsamen, damit eine Person nach tausend Jahren aufwacht und so frisch ist wie beim Schlafengehen. Dies ist eine sehr ernsthafte Abweichung von dem, was wir über den Winterschlaf von Säugetieren auf der Erde wissen. Nachdem Charlie Jane Anders, Herausgeber von io9, mit einer Reihe von Wissenschaftlern und Science-Fiction-Autoren, darunter auch Reynolds, gesprochen hatte, war er überzeugt, dass Kryoschlaf die einzige Hoffnung ist, die wir für interstellare Reisen in einem Leben haben.
Der Traum, schneller als das Licht zu reisen
Cryoson ist mit gigantischen Problemen behaftet, von denen wir keine Ahnung haben, wie wir sie lösen sollen, aber wir wissen bereits, dass es völlig unmöglich ist, schneller als mit Licht zu reisen.
„Nach dem, was wir jetzt wissen, ist es entweder unmöglich, schneller als mit Licht zu reisen, oder es erfordert Energie, über die wir nicht einmal sprechen werden. Es ist einfach sehr, sehr schwierig, das Gehirn über einen langen Zeitraum zu erhalten “, sagt Terry Johnson, Professor für Biologie an der University of California in Berkeley.
„Wir können nicht einmal eine physikalisch konsistente Theorie aufstellen, wie schnelles Reisen funktionieren sollte, geschweige denn eine technische Implementierung“, sagt Karl Schroeder, Autor von Lockstep, einem Roman über eine futuristische Zivilisation, die Kryoschlaf zum Reisen verwendet. „In unserem Universum, wie wir es derzeit kennen, schneller als Licht zu reisen, ist absolut fantastisch und überhaupt keine„ noch nicht entwickelte Technologie “.
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Selbst eine merkwürdige Idee wie der Alcubierre-Motor, das Konzept eines FTL-Motors, das die NASA seit Jahren entwickelt, „braucht eine unmögliche Substanz mit negativer Masse, um zu funktionieren“, sagt Schroeder.
Warten Sie … was ist mit Wurmlöchern? Schließlich handelt es sich tatsächlich um Tunnel von einem Teil der Raumzeit zum anderen, die es uns ermöglichen, undenkbare Entfernungen zu überwinden.
Aber Wurmlöcher sind laut Dave Goldberg, Physiker an der Drexel-Universität, möglicherweise auch nicht möglich. Die Gesetze des Universums erlauben möglicherweise überhaupt nicht, dass Wurmlöcher existieren, zumindest nicht in der Form, in der wir sie verwenden könnten.
"Damit ein Wurmloch stabil ist, braucht es exotische Materie, um es offen zu halten", sagt Goldberg. "Aber exotische Materie erfordert eine negative Energiedichte." Wissenschaftler haben in der realen Welt noch nie eine solche "exotische Energie" gesehen, sagt Goldberg, "und doch kennen sie keinen natürlichen Weg, sie zu produzieren."
Und selbst wenn wir das Wurmloch nach der Entdeckung offen halten könnten, gibt es keine Theorie, wie man eines erstellt. Das Wesen von Wurmlöchern besteht darin, in der Raumzeit ein Loch zu erzeugen. Es gibt bestimmte Theorien, dass der Raum auf kleinsten Skalen - 1020 kleiner als ein Atomkern - natürliche Strukturen wie Wurmlöcher erzeugt, aber wir haben noch keine Möglichkeit, dies sicher zu wissen. Um das herauszufinden, brauchen wir eine Arbeitstheorie der Quantengravitation, die es auch nicht gibt. Und selbst wenn wir ein mikroskopisch kleines Wurmloch öffnen, wissen wir nicht, wie wir es aufpumpen sollen, um es an ein Raumschiff anzupassen.
Natürlich können Sie nichts anderes beweisen - daher können wir nicht sicher sein, dass das Reisen durch Wurmlöcher unmöglich ist. Wissenschaftler geben zu, dass die Wurmlöcher selbst physikalisch möglich sein mögen, aber im Moment sind sie praktisch unmöglich, da sie kolossale Mengen an Energie und technischem Einfallsreichtum erfordern. Selbst wenn Sie es irgendwie öffnen, müssen Sie einen langen Weg zum Stern am Zielort gehen, um dort das zweite Ende einzurichten.
Wenn wir also keine magische Methode erfinden, um schneller als Licht zu reisen oder ein riesiges Wurmloch zu bauen, wird es sehr, sehr lange dauern, bis wir zu anderen Sternensystemen gelangen. Es wird 81.000 Jahre dauern, bis unser nächster Stern, Proxima Centauri, mit den uns bekannten Methoden höchstens 1.000 Jahre erreicht ist. Es gibt mehrere potenziell schnellere Methoden, die jedoch einen logistischen Albtraum darstellen.
Die Bedürfnisse der Tardigraden
„Selbst wenn Reisen möglich sind, die schneller als das Licht sind, wird es mit ziemlicher Sicherheit den einzigen Weg geben, und dieser Weg unterliegt möglicherweise nicht der menschlichen Technologie“, sagt Schröder. In der Zwischenzeit können wir jedoch eine Menge verschiedener technischer Lösungen für den kalten Schlaf skizzieren.
Schröder ist optimistisch, dass wir herausfinden werden, wie man für die langen Zeiträume schläft, die für die Raumfahrt erforderlich sind, aber er weiß nicht genau, wie es aussehen wird. „Es gibt viele Wege zum langfristigen Winterschlaf. Wir wissen bereits, dass sich Lebewesen nach sehr langer Zeit sicher und gesund erholen können. “Beispielsweise können mikroskopisch kleine Tardigraden bis zu 30 Jahre lang schlafen und dann ohne Schaden aufwachen.
„Wir haben bereits mehrere Modelle für den Winterschlaf bei Tieren, daher wissen wir, dass dies zumindest in etwa möglich ist“, sagt Reynolds, ein weiterer Schriftsteller, der hart am Konzept des Kryoschlafes arbeitet. Gleichzeitig ist er überzeugt, dass „es schwierig sein wird, sie auf Menschen anzuwenden. Aber in diese Richtung wird gearbeitet. “
Reynolds merkt an, dass die NASA viel Zeit damit verbringt, die Möglichkeit des Ruhezustands oder der Erstarrung zu untersuchen. Im Moment haben sich alle Forschungen mehr auf erzwungenen Schlaf als auf Kryoschlaf nach Ripley-Art konzentriert. Für Fischlosigkeit und Krebs - Fisch, also werden alle Forschungen in diesem Bereich zum Sparschwein-Kryoschlaf gehen.
"Ich denke, ein Zustand des Winterschlafes könnte möglich sein, aber die Frage bleibt, ob dies unter unterkühlten Bedingungen möglich wäre oder nicht", sagt Marina Blanco, eine Wissenschaftlerin der Duke University, die den Winterschlaf bei Lemuren untersucht. "Wenn überhaupt, halten einige Lemuren auch bei heißem Wetter Winterschlaf."
Weltraumforscher können wie Fußballer im Ruhestand sein
"Wir arbeiten derzeit daran, Menschen für ein bis drei Tage abzukühlen", sagt Kelly Drew, Professorin am Institut für Arktische Biologie der Universität von Alaska in Fairbanks, die die Mechanismen untersucht, die es arktischen Grundeichhörnchen ermöglichen, Winterschlaf zu halten. „Wenn wir herausfinden, wie das geht, besteht der nächste Schritt darin, die Leute für ein paar Tage, vielleicht einen Monat, abzukühlen. Aber seit Hunderten oder Tausenden von Jahren müssen wir noch daran arbeiten."
Was ist laut Drew die Schwierigkeit? Finden Sie heraus, wie Sie einen menschlichen Körper einfrieren und auftauen können, ohne massiven Schaden zu verursachen. "Selbst ein Grundeichhörnchen, das fast gefriert, bleibt nicht länger als drei Wochen so", sagt sie. "Säugetiergewebe kann nicht gefrieren, ohne dass Zellen aufbrechen." Wenn sich Säugetierzellen einfrieren, bilden sich im Grunde genommen Eiskristalle in den Zellen, die die Zellmembranen schädigen. “
Und selbst wenn Sie es schaffen, die Auswirkungen des Einfrierens und Auftauens ohne Zellschädigung zu überwinden - und dies ist ein sehr großes "Wenn" -, gibt es andere Probleme.
"Wenn Sie eine Person für 100.000 Jahre einfrieren, wird sie ernsthaften Schaden erleiden", sagt Johnson. „Chemische Prozesse sind bei niedrigen Temperaturen langsam, hören jedoch nicht vollständig auf und verursachen nach einiger Zeit Chaos. Entropie auf dem Marsch. " Dieser Marsch findet langsam und Schritt für Schritt bei niedrigen Temperaturen statt. Aber in 100.000 Jahren wird dieser Marsch weit gehen.
Eines der wahrscheinlichsten Ergebnisse eines langfristigen kryogenen Einfrierens wird eine Hirnschädigung sein, sagte Johnson. "Höchstwahrscheinlich müssen wir umfangreiche Operationen einplanen, um das geschädigte Gehirn der Kolonisten zu rehabilitieren." Andernfalls haben die Weltraumkolonisten ähnliche Probleme wie pensionierte Fußballspieler, und der gesamte Planet könnte voller Menschen mit einer Art "kryonischer Enzephalopathie" sein.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das menschenähnliche Bewusstsein mit künstlichem oder kybernetischem Bewusstsein zu stärken oder nach einem anderen Weg zu suchen, um "neuronale Netze zu schaffen, die unser eigenes überleben", sagt Johnson.
Schröder bietet verschiedene Möglichkeiten, um mit Zell- und Hirnschäden umzugehen. Wir könnten Raumfahrer genetisch verändern - zum Beispiel Menschen Zellwände geben, wie sie in Pflanzen vorkommen. Es wäre auch möglich, Zucker als Frostschutzmittel in die Zellen einzuführen. Oder wir könnten Zellen mithilfe von Nanotechnologie oder künstlichen Organen vollständig ersetzen. Und Sie können das Bewusstsein der Menschen herunterladen und in digitaler Form speichern und es dann bei der Ankunft in neue Körper entladen.
Alles in allem wird es viele Probleme bereiten, Menschen jahrhundertelang zum Schlafen zu bringen, und wie wir es noch nicht wissen. Dies ist aber zumindest aus physikalischer Sicht möglich.
