A háromtest-probléma valóságalapja

Aki úgy van vele, hogy régen minden jobb volt, érthetőbbek, okosabbak és rövidebbek voltak a filmek, szórakoztatóbbak a sorozatok, és visszasírja azokat az időket, amikor nem akartak mindenféle borzadályt letolni a torkunkon a streaming platformok, annak üzenem: nincs veszve semmi, van még remény, most konkrétan egy egészen csodálatos dolog történik a popkultúrában.

A Trónok harca alkotópárosának (tudjátok, ők azok, akik alól teljesen kicsúszott a talaj abban a pillanatban, ahogy saját kútfőből kellett továbbszőniük a történetet, mert elfogytak George R. R. Martin könyvei) új sorozatának sikere nem azért elképesztő, mert senki nem várta, hogy jó lesz, hanem azért, mert egy kőkemény, kompromisszummentes tudományos-fantasztikus sztoriról van szó, amelyben a tudomány pont olyan fontos, mint a fantasztikum. Van itt minden, mi szem-szájnak ingere: kísérleti nanotechnológia, minden érzékszervre ható VR-élmény, földönkívüliek és Fermi-paradoxon, protonszámítógépek, teológia, csillagközi kommunikáció… És egy levágott fej, amelyet atomrobbantások segítségével lőnek ki a mélyűrbe. (Az elején szóltunk a spoilerekről, ugye?)

Szóval azok a tíz- és százmilliók, akik már látták, nem csak arról folytatnak parázs vitákat, hogy jó-e a sorozat, hanem a fenti tudományos témákról is értekeznek. Mi is ezt tervezzük ebben a cikkben: a Netflix produkciójáról elég annyi, hogy élvezetes, szórakoztató, okos, de kizárólag azért, mert Liu Ce-hszin (aki a neten csekkolná le: Cixin Liu) kínai szerző regénytrilógiája még élvezetesebb, szórakoztatóbb és okosabb. Így nyilván könnyű jó sorozatot készíteni! Jellemző, hogy itt található a rajongók és a haterek közti szakadék: akik olvasták a könyvet, utálják a sorozatot, akik nem, azok pedig szeretik.

De vissza a tudományhoz! A háromtest-problémában az a csodálatos, hogy bár ufókról és egy évszázadok múlva esedékes invázióról szól, a felvetett tudományos problémák nagyon is valódiak, és az arra adott válaszok sem rugaszkodnak el teljesen a realitásoktól. Az alaptörténet szerint a közelgő idegen flotta képes nagyon-nagyon fejlett technológiákat mutatni a rájuk váró világvégeszekta szerencsés tagjainak, akik így segítenek előkészíteni a megszállást, a főszereplő tudós csapat pedig addig is kénytelen a ma elérhető módszerekkel küzdeni. Az alábbiakban végignézzük, hogy mik ezek, és hogy van-e valóságalapjuk. Itt csak a technológiai felvetésekkel foglalkozunk, az olyan súlyos asztrofizikai felvetésekkel, mint a címbéli háromtest-probléma (amely egy valóban megoldhatatlan matematikai feladvány), vagy az idegenek létezését firtató Fermi-paradoxon („ha léteznek ufók a 13 milliárd éves világegyetemben, miért nem fedték még fel magukat?!) most bizony kimarad.

Még egyszer, utoljára szólunk, hogy aki nem látta és/vagy olvasta, az tegye félre ezt a cikket, súlyos spoilerek várhatók!

Nanoszálas szeletelés

Technothriller és sci-fibe csomagolt szerelmi dráma A háromtest-probléma, ám egy ponton, váratlanul horrorisztikus vérengzésbe torkollik az egyik epizód. A történet szerint az idegenek szépen sorban az öngyilkosságba hajszolják a tudósokat, akik (tudtukon kívül) veszélyeztetik a zökkenőmentes inváziót. Majdnem így jár egy fiatal nanotechnológia-kutató is, aki az utolsó pillanatban állítja le a kísérleteit. Aztán mégis kötélnek áll, szó szerint: olyan láthatatlan és elszakíthatatlan hálót fejleszt a hadseregnek, amellyel egyszerűen felszeletelnek egy hatalmas kutatóhajót, amikor az megpróbál átjutni a Szuezi-csatornán, beleértve az ott bujkáló embereket, köztük gyerekeket. A szerkezet olyan, mint egy hatalmas, láthatatlanul vékony drótokkal ellátott tojásszeletelő; a hajó utasai csak akkor látják, hogy baj van, amikor szépen sorban szeletekre aprítják őket a nanoszálak. Ilyesmit láttunk már a Resident Evil című (kicsit kevésbé tudományos) horrorfilmben, csak lézerrel, de hasonló volt a méltatlanul elfeledett Szellemhajó első jelenete, csak ott egy elszabadult hajókábel végzett pusztítást.

Ami a tudományos alapját illeti: van is meg nincs is. Ami a láthatatlan szálakat illeti, azok már rég velünk vannak: a nanotechnológia beszivárgott az életünkbe a sportruházattól kezdve az okostelefonokon át a vízszűrőkig és légtisztítókig. A nanoszálakat az úgynevezett elektromos szálképzés vagy szálhúzás (electrospinning) eljárással készítik rutinszerűen, ilyen egy mikrométernél (ez a milliméter ezred része) vékonyabb szálakból álló szövet található  a drágább vízálló ruhákban és a minőségibb HEPA-szűrőkben is, és nagy reményeket fűznek hozzá az orvoslásban is. Tekintve, hogy egy átlagos emberi hajszál 500 mikrométer, és azt is csak nagyon közelről látjuk, világos, hogy láthatatlan hálót készíteni nem nagy dolog. A Drexel Egyetem nemrég jelentette be, hogy

A „rossz” hírünk az, hogy ezekkel a szálakkal még egy tojást sem nagyon szeletelnénk fel, nemhogy tankerhajót. Bármilyen erős fémből is készülnek a szálak, a fizika törvényei mindig közbeszólnak majd: ilyen vastagság mellett legfeljebb olyan erősek lehetnek, mint egy pókháló. Az ügyben megszólaló kutatók szerint még nem fedeztük fel azt az anyagot, amelyből legyártható lenne a hajószeletelő nanoszál: még ha tiszta gyémántból készítenénk is, akkor sem bírná a nyomást. Ha pedig mégis, még mindig ott a melegedés kérdése: a súrlódás nagyon gyorsan óriási hőmérsékletre hevítené a szálat és a hajót. Jobb esetben az utóbbi kezdene olvadni, rosszabb esetben a nanoszál változna életveszélyes plazmává. A szükséges alapanyagokat alighanem egy másik bolygón találjuk majd meg, de ettől persze még mindig borzongató és gyomorforgató Ce-hszin ötlete.

A háromtest-probléma (Fotó: Netflix)

Hibernáció

Az, hogy az ember befekszik egy tartályba, szépen elalszik, majd évek (vagy, mint szegén Ellen Ripley esetében: évtizedek) múlva, pár naprendszerrel odébb sértetlenül, bár kissé kótyagosan felébred, azóta foglalkoztatja a sci-fi szerzőket, mióta a műfajt feltalálták. Érthető: féreglyukak és fénysebességénél gyorsabb utazás híján ez az egyetlen módja annak, hogy elérjük a távoli csillagokat, igaz? Arról nem is beszélve, hogy az állatok is csinálják, igaz, azt téli álomnak hívjuk. Akkor hogyhogy nem találtuk még fel?!

A válasz az, hogy feltaláltuk – csak nem úgy, ahogy a filmekben ábrázolják. A háromtest-problémában például egy csimpánz testét hűtik le mínusz százötven (a regényekben mínusz ötven) fokra, így, és persze erős gyógyszerekkel szinte bármeddig képesek tartósítani az élő emberi testet (sőt, még egy levágott fejet is). Az orvoslásban régóta használják az eljárást, igaz, teljesen „tartósítani” nem tudják az embert, csak mesterséges kómába helyezve lecsökkenteni a testhőmérsékletét és az anyagcseréjét, hogy agresszív betegségek vagy események, például súlyos stroke után időt nyerjenek. Ez sem tartható azonban a végtelenségig, kizárólag terápiás célokat szolgál tehát.

Ami az állatokat illeti: jól hangzik, hogy vegyünk példát róluk és merüljünk mi is téli (vagy akár évekig tartó) álomba, csak egy a baj vele:

Rengeteg kísérletet és vizsgálatot végeztek a témában, de még nem fejtették meg, hogyan képesek kivonni magukat bizonyos emlősök a forgalomból hosszú időre. Az biztos, hogy spontán lelassítják az anyagcseréjüket, ezt azonban az ember még kemikáliák segítségével sem képes utánozni. A legújabb eredmények szerint ráadásul nem is álomról van szó: a „tetszhalott” állapotból az állatok is rendszeresen felébrednek, azért, hogy – bármilyen furcsán is hangzik – kialudják magukat. Úgy tűnik ugyanis, hogy a központi idegrendszerüket rendszeresen karban kell tartaniuk a téli álom alatt is, azaz nem is egy hosszú pihenés ez, hanem az alvás és a természetes hibernáció váltakozása.

Eiza Gonzalez A háromtest-probléma c. sorozatban (Fotó: Netflix)

Még ha sikerülne is lefagyasztani egy emberi lényt, képtelenek lennénk biztonságosan felébreszteni: ha a testet vissza is hozzuk, az agykárosodás szinte borítékolható, jó esetben csak az emlékei egy részét veszítené el a páciens. Sokat elárul, hogy egy temetkezési vállalkozás is rárepült a témára, és sikeres üzletet épített az ötletből: a legnagyobb ezzel foglalkozó szervezet az 1976-ban alapított Cryonics Institute, amely már világszerte várja ügyfeleit. A dolog egyik „szépséghibája”, hogy valóban halottnak kell lenniük ahhoz, hogy elvégezzék rajtuk a beavatkozást, az élőket ugyanis (nyilván) megölné a fagyasztás. Nagyon fontos az időzítés: a halál beállta után pár perccel már tartósítani is kell a test érzékeny részeit, főleg a központi idegrendszert, ott ugyanis visszafordíthatatlan károkat okoz, ha elhalnak a sejtek. Először a vért kell kicserélni fagyálló folyadékkal (nyilván nem a benzinkutakon kaphatóval), majd megkezdődhet az egész test tartósítása különböző kemikáliákkal és persze fagyasztással. A testet ezek után elvileg évtizedekig tárolhatják abban az állapotban, ahogy elérte a halál. Az intézet mára több száz testet tart rozsdamentes acél-tartályokban. A baj csak az, hogy fogalmuk sincs, hogyan ébresztik majd fel őket – a tudomány mai állása szerint ez lehetetlen és valószínűleg az is marad. Ettől még persze elkérnek a kliensektől fejenként (azaz testenként) több százezer dollárt.

Teljesen valósághű VR-játékok

Naponta 3 embert megvertem, hogy végre lefogyjak

A sorozatban látható, szépen formatervezett VR-sikakokat ugyan az idegenek küldik a Földre – ezekkel tesztelik, kinek a segítségére számíthatnak majd –, ironikus módon azonban ez a széria egyik leginkább realisztikus eleme. A szereplők felveszik a sisakot és azonnal egy idegen világba kerülnek, amelyet nem csak a szemükkel és a fülükkel, de tapintással és szaglással is érzékelnek, azaz pont olyan, mintha ott lennének – és ez a technológia bizony valószínűleg még a mi életünkben megszületik. A VR-headsetek piaca fejlődik talán a leggyorsabban manapság, függetlenül attól, hogy mint termékek nem robbantak be a köztudatba, nincs minden családban egy ilyen eszköz, bármennyire is igyekszik az Apple és a Meta, hogy legyen.

Hogy illusztráljuk is: az alábbi képen megmutatjuk, hogy nézett ki egy headset tíz éve, és hogy néz ki ma. Mindenki használja szépen a fantáziáját és képzelje el, tíz év múlva hogy néznek majd ki!

Forrás: Getty Images

Ami a megjelenítést illeti: máris lehetséges a fotorealisztikus grafika, azaz egy megfelelő PC-hez csatlakoztatva szinte teljesen hihető látványban lehet részünk. Hogy csak „szinte”, az pedig inkább művészi, mint technológiai kérdés: egyelőre képtelenek vagyunk tökéletesen meggyőző, élethű embereket mozgatni, de Hollywood kőkeményen dolgozik az ügyön. (Erről külön cikket is írtunk.) A jobb headsetek kizárják a külső fényeket, megjelenítőiknek csodásak a színei, a kontrasztja és hamarosan kiküszöbölik a viszonylag szűk látószöget is: a következő generációs sisakok a teljes látómezőnket lefedik majd, nem lesz olyan érzés, mintha úszószemüvegen keresztül szemlélnénk a világot.

Léteznek kiegészítők arra is, hogy az emberi mozgást (akár a futást) lekövessék a headsetek, sőt, már rég megalkották a Ready Player One-ból ismert haptikus ruhát, amely az érintéseket, ütéseket is szimulálja. A szaglással még adósak a fejlesztők, de ha Elon Muskon múlik, pár év és eljön ez is.