Nem csak fikció a Star Trekből ismert teleportálás

A közkedvelt amerikai űrszappanopera, a Star Trek hősei lakonikusan csak ennyit mondanak: sugározz fel, Scotty! Ami azonban az Enterprise űrhajó technikusának, Scottynak a legcsekélyebb nehézséget sem jelenti, napjaink tudósai számára még inkább csak a jövő zenéje, amellyel legfeljebb elméletileg foglalkoznak.

Ahhoz ugyanis, hogy egy hús-vér embert az egyik helyről a másikra felsugározzanak, azaz villámgyorsan hatalmas távolságokat áthidalva eljuttassanak, speciális készülékre lenne szükség, aminek tudnia kellene egyet s mást. Ennek kapcsán azonban számos akadály vár még leküzdésre.

Az alapvető problémák

A teleportálás megvalósításának akadályait Lawrence M. Krauss amerikai tudós fejtette ki néhány évvel ezelőtt részletes tanulmányban. Szerinte három alapvető probléma vár megoldásra. Először is: az emberi test anyagból áll.

Ahhoz, hogy ezt az anyagot fénysebességgel egyik helyről a másikra lehessen eljuttatni, teljes egészében sugárzássá kellene alakítani. A számítások szerint ehhez a testet 1000 milliárd °C-ra kellene hevíteni, tehát egyetlen ember felsugárzásához is elképzelhetetlen mennyiségű energiára lenne szükség, amely akár ezerszer nagyobb az emberiség egész eddigi energiafelhasználásánál.

A megkerülhetetlen Heisenberg-féle reláció

A második nehézség: a célhelyen a sugárkészülékeknek az anyagot teljes egészében újra össze kellene illeszteniük. Ennek megvalósításához a készüléknek ismernie kellene az összes atom valamennyi tulajdonságával kapcsolatos minden információt, és ezt a billiónyi atomot minden egyes részletében pontosan le kellene tudnunk írni. Nos, éppen ez az, ami a Heisenberg-féle határozatlansági reláció értelmében lehetetlen.

Ez a kvantumfizikából ismert természettudományos alaptétel kimondja, hogy egy részecskének mind a helyét, mind a sebességét nem ismerhetjük meg pontosan egyidejűleg. Még abban az esetben is, ha az első két nehézséget valamilyen módon sikerülne megoldani, a felsugárzás szükségszerűen megfeneklene e miatt a harmadik akadály miatt. Különben meg kellene tudni kerülni az említett természeti törvényt.

Felsugárzás kontra teleportálás

Akárcsak a felsugárzás, a teleportáció kifejezés is a tudományos fantasztikum világából származik, és jelentésük azonos. Tudományosan teleportáció alatt azonban egy kvantumrendszer hajszálpontos lemásolása értendő egy másik helyen, ami az összefonódó állapotok kihasználásával jön létre. Az összefonódó kvantumrendszernek egyszerű példája lehetne két olyan foton, amelyek mindössze egyetlen kvantumtulajdonságukban különböznek egymástól, mégpedig abban, hogy elektromos mezőik egymáshoz képest 90 fokban eltérő síkokban rezegnek - ha az egyik mindig vízszintesen, akkor a másik mindig függőlegesen.

Feltételezhető lenne, hogy a fotonok ezt a rezgési irányt már a fényforrástól kiindulva magukkal hordozzák, vagy pedig rendelkeznek egy olyan tulajdonsággal, amely meghatározza, hogy valamely mérés során hogyan viselkednek majd, de nem ez a helyzet. Ellenkezőleg: a kettő bármelyikének mérési eredménye teljességgel véletlenszerű, de szükségszerűen az egyik vízszintes, ha a másik függőleges. Ezt nevezi Einstein kísérteties változásnak.

Ezt használják ki a tudományos teleportálásnál: fotonpárok segítségével egy adott foton tulajdonságaival ruháznak fel egy másik fotont, tehát az információt továbbítják - magát a fotont azonban nem.

Anyagátvitelre ezidáig nem került sor

A Zeilinger-féle kísérletben tehát egy információt közvetítettek, de semmiképpen nem valamiféle részecskét - például egy protont -, még kevésbé valamilyen összetettebb képződményt helyeztek át egyik pontból a másikba.

A Star Trek-technológia szerinti felsugárzás esetében azonban - sok más lényegi eltérés mellett - pontosan ez a helyzet. A felsugárzás tehát szóba sem jöhet, mert ez esetben kifejezetten anyag teleportációjáról van szó. Egy fénykvantum és egy részecske felsugárzása között több mérföldnyi a távolság, egy atom és egy ember felsugárzását pedig világok választják el egymástól.

Cikkünk megírásában a Reader's Digest Az emberiség megoldatlan rejtélyei című könyve segített.

• tudomány
• kutatások
• érdekességek a világból
• Terasz