De wetenschap van Star Trek

Zit er echte wetenschap achter Trek?

Artist's concept van hoe een warp drive trip eruit zou zien. NASA

Star Trek is een van de meest populaire sciencefictionseries aller tijden en geliefd bij mensen over de hele wereld. In zijn tv-shows, films, romans, strips en podcasts gaan toekomstige bewoners van de aarde op zoektocht naar de verre uithoeken van de Melkweg . Ze reizen door de ruimte met behulp van geavanceerde technologieën zoals: warp drive aandrijfsystemen enkunstmatige zwaartekracht. Onderweg verkennen de Star Trek-bewoners vreemde nieuwe werelden. De wetenschap en technologie in Star Trek zijn oogverblindend en brengen veel fans ertoe zich af te vragen: zouden dergelijke aandrijfsystemen en andere technologische ontwikkelingen nu of in de toekomst kunnen bestaan?

Het ruimteschip Enterprise kwam in de openbaarheid met de eerste Star Trek-show in de jaren zestig. Getty-afbeeldingen/

In een paar gevallen is de wetenschap behoorlijk degelijk en hebben we de technologie nu (zoals de eerste rudimentaire medische tricorders en communicatieapparatuur) of iemand zal het ergens in de nabije toekomst ontwikkelen. Andere technologieën in de Star Trek universum zijn soms in overeenstemming met ons begrip van de natuurkunde - zoals de warpaandrijving - maar het is hoogst onwaarschijnlijk dat ze ooit zullen bestaan. Daarvoor moeten we misschien wachten tot onze technologische vaardigheden de theorie inhalen. Toch zijn Trek-ideeën meer in het rijk van de verbeelding en hebben ze geen kans ooit werkelijkheid te worden.

Wat bestaat er vandaag of komt er ooit in de nabije toekomst

Impulsaandrijving : De impulsaandrijving is niet anders dan onze chemische raketten van vandaag, alleen geavanceerder. Metvorderingen die vandaag plaatsvinden, is het niet onredelijk om te denken dat we op een dag voortstuwingssystemen zullen hebben die lijken op de impulsaandrijving op het ruimteschip Onderneming.

Cloaking-apparaten : De ironie hier is natuurlijk dat dit een technologie is die mensen in het begin nog moeten begrijpen Star Trek serie (hoewel het Klingon-rijk het heeft). Toch is dit een van de technologieën die vandaag het dichtst bij realiteit staat. Er zijn apparaten die kleine objecten tot de grootte van mensen verhullen, maar een heel ruimteschip laten verdwijnen is nog een heel eind weg.

Communicatie apparaten : In Star Trek gaat niemand ergens heen zonder. Alle leden van Starfleet hadden een apparaat bij zich waarmee ze met andere bemanningsleden konden communiceren. In werkelijkheid gaan veel mensen nergens heen zonder hun smartphone, en er zijn zelfs werkende communicatiebadges.

Tricorder-achtige apparaten: In Star Trek worden draagbare sensoren 'in het veld' gebruikt voor alles, van medische diagnoses tot gesteente en atmosferische bemonstering. De huidige ruimtevaartuigen op Mars en daarbuiten gebruiken dergelijke sensoren, hoewel ze nog niet helemaal 'draagbaar' zijn. In de afgelopen jaren hebben teams van uitvinders werkende medische tricorder-achtige machines gemaakt die al hun weg naar de markt vinden.

De medische tricorder in Star Trek-stijl kan naar ons komen als onderdeel van apps voor smartphones, zoals te zien is in dit mobiele telefoonachtige apparaat dat gezondheidsgegevens registreert. Getty Images

Mogelijk, maar hoogst onwaarschijnlijk

Tijdreizen : Tijdreizen in het verleden of de toekomst is niet in strijd met de wetten van de fysica. De hoeveelheid energie die nodig is om zo'n prestatie te volbrengen, maakt het echter buiten bereik.

Wormgaten : Een wormgat is een theoretische constructie van algemene relativiteitstheorie die onder bepaalde omstandigheden kan worden gecreëerd op plaatsen zoals zwarte gaten . Het grootste probleem is dat het passeren (of zelfs naderen) van een wormgat dat door dergelijke objecten is gemaakt, potentieel dodelijk zou zijn. Het alternatief is om een ​​wormgat te maken op een locatie naar keuze, maar hiervoor is de aanwezigheid van exotisch vereist er toe doen waarvan niet bekend is dat ze in grote hoeveelheden voorkomt en waarvoor zo veel energie dat het niet waarschijnlijk is dat we het ooit zullen bereiken. Dus hoewel wormgaten heel goed kunnen bestaan, lijkt het hoogst onwaarschijnlijk dat we er ooit doorheen zouden kunnen reizen.

Een sciencefiction-blik op een ruimtevaartuig dat door een wormgat naar een ander sterrenstelsel reist. Tot nu toe hebben wetenschappers geen manier gevonden om dergelijke technologie mogelijk te maken. NASA

Warp-aandrijving : Net als wormgaten overtreedt warp-drive geen enkele natuurkundige wet. Het zou echter ook zulke enorme hoeveelheden energie en exotische materie vergen dat het onwaarschijnlijk lijkt dat het ooit mogelijk zal zijn om dergelijke technologie te ontwikkelen.

Energieschilden en tractorbalken : Deze technologieën zijn de spil van de Star Trek serie. We zouden ooit technologieën kunnen hebben die een soortgelijk effect hebben als die in de films worden gebruikt. Ze zullen echter waarschijnlijk op een heel andere manier werken.

Materie-antimaterie Kracht : Het ruimteschip Onderneming gebruikt beroemd een reactiekamer tussen materie en antimaterie om de energie te creëren die wordt gebruikt om het schip aan te drijven. Hoewel het principe achter deze energiecentrale goed is, is het probleem het creëren van voldoende antimaterie om het praktisch te maken. Vanaf vandaag is het uiterst onwaarschijnlijk dat we ooit genoeg antimaterie zullen verkrijgen om het maken van een dergelijk apparaat te rechtvaardigen.

Meest waarschijnlijk onmogelijk

• Kunstmatige zwaartekracht : Natuurlijk hebben we tegenwoordig kunstmatige zwaartekrachttechnologie in gebruik. Voor deze toepassingen gebruiken we roterende centrifuges om een ​​soortgelijk effect als zwaartekracht te produceren, en dergelijke apparaten kunnen hun weg vinden naar ruimtevaartuigen van de toekomst. Dit is echter heel anders dan wat wordt gebruikt in Star Trek . Daar wordt op de een of andere manier een anti-zwaartekrachtveld gecreëerd aan boord van het ruimteschip. Hoewel dit op een dag mogelijk zal zijn, is ons huidige begrip van de natuurkunde niet duidelijk hoe dit echt zou kunnen werken. Dit komt vooral omdat we de zwaartekracht niet zo goed begrijpen. Het is dus mogelijk dat deze technologie hoger op de lijst komt te staan ​​naarmate ons wetenschappelijk inzicht groeit.
• Onmiddellijk transport van materie : 'Stral me omhoog, Scotty!' Het is een van de beroemdste regels in alle sciencefiction. En hoewel het de plot van de Star Trek films om in een sneller tempo door te gaan, is de wetenschap achter de technologie op zijn best vaag. Het lijkt zeer onwaarschijnlijk dat dergelijke technologie ooit zal bestaan.

Bewerkt en bijgewerkt doorCarolyn Collins Petersen.