Нанотехнология – это наука о понимании и манипулировании материалами в нанометровом масштабе. Нанометр – всего одна миллиардная часть метра, или длина нескольких атомов, расположенных друг от друга. Нанотехнологии уже используются в производстве микропроцессоров, батарей, компьютерных дисплеев, красок и косметики. Но на самом деле это всего лишь начало производственной и медицинской революции.
Вместо хранения и обработки информации с использованием миниатюрных транзисторов, содержащихся в кремниевых микросхемах, квантовые компьютеры будут работать с данными с использованием квантовомеханических состояний субатомных частиц.
Синтетическая биология применяет инженерное мышление к биологии. В то время как «традиционные» генетические инженеры присоединяют ген или два от одного существующего вида к другому, синтетические биологи радикально изменяют существующую жизнь для новых целей. Они начали создавать новые формы жизни с нуля, используя стандартизированные генетические компоненты.
Многолетняя научно-фантастическая серия Би-би-си «Доктор Кто» посвящена приключениям одноименного персонажа во времени и пространстве. Но мог ли он действительно пропускать разные периоды истории по своему желанию?
Путешествовать во времени на удивление легко. Специальная теория относительности Эйнштейна показывает, что для людей, движущихся относительно друг друга, время течет с разной скоростью, хотя эффект становится значительным только тогда, когда вы приближаетесь к скорости света. Если бы кто-то покинул Землю на космическом корабле, летящем со скоростью света, вернулся, на борту могло пройти всего несколько лет, но на Земле в то время прошло бы много времени. Это известно как «парадокс близнецов», ведь путешественник, предпринявший такое путешествие, вернувшись из такого полета, окажется намного моложе своего близнеца.
У всех у нас есть вещи, о которых мы сожалеем, поэтому концепция путешествия во времени является привлекательной. Кто не хотел бы исправить прошлое или стереть прискорбное историческое событие, которое негативно повлияло на человечество? А людям, которые больше сосредоточены на будущем, было бы очень интересно ускорить время для того, чтобы увидеть интересное событие – такое как первая человеческая посадка на Марс.
Даже всемирно известный физик Стивен Хокинг был очарован идеей путешествий во времени, когда говорил о том, как черная дыра может сделать это возможным. «Корабли будут путешествовать во времени», – писал он в 2010 году. Однако другой физик из Технологического института в Хайфе сказал, что машина, вращающаяся вокруг черной дыры, вероятно, распадется, прежде чем сможет двигаться так быстро. Во Вселенной Стивена Хокинга не было места для бога, потому что космолог пришел к выводу о том, что все существование было создано из ничего. Как он объясняет в своей книге «Краткие ответы на большие вопросы», до Большого взрыва не было ничего, даже бога, создающего Вселенную. «Я думаю, что Вселенная была спонтанно создана из ничего согласно законам науки», – писал Хокинг. Далее он объяснял, что единственным богом, который мог бы соответствовать законам физики, было бы божество, которое никогда напрямую не влияло бы на работу Вселенной.
Ученый говорил: все еще есть надежда, что путешествие во времени может быть возможным в соответствии с законами Вселенной. Это понятие обещает нечто, называемое «теорией М», которое предполагает, что Вселенная может содержать семь скрытых измерений в дополнение к знакомым четырем измерениям пространства – времени. «Быстрые космические путешествия и путешествия во времени нельзя исключать в соответствии с нашим нынешним пониманием, – писал Хокинг. – Поклонникам научной фантастики не нужно падать духом: в теории М есть надежда».
Глава VII. Релятивизм времени
Со времен Ньютона в науке сформировалось представление об абсолютном времени:
Еще будучи студентом цюрихского Политехникума, Альберт Эйнштейн пытался понять: почему же неуловимый поток времени везде и всюду должен быть одинаков? Так постепенно он пришел к проблеме темпа времени в окружающей природе и его «контролируемости» при течении различных физических процессов. Эти и другие необычные вопросы в конечном итоге привели великого теоретика к созданию одного из краеугольных камней современной физической науки – теории относительности.
Таким образом, закладывая фундамент современного релятивизма (в переводе с латыни – относительности), Эйнштейн постепенно пришел к выводу, что скорость света в пустоте, например в межзвездном вакууме, является одной из мировых констант. Она всегда близка к 300 тыс. км / с и парадоксально не складывается и не вычитается со скоростями других тел, поэтому ничто не может двигаться быстрее луча света.