Archief - Vraagje: Materie generatoren ala Star Trek?

Ik heb een vraagje voor alle fysica specialisten op dit forum.

Ik las een tijdje geleden een artikel over de fysische limieten van lasers. Daarin werd gesteld dat als je over een bepaalde hoeveelheid energie gaat die afhangt van het medium van je laser, dat die dan niet meer werkt aangezien er dan zoveel energie op een klein punt geconcentreerd wordt dat je materie creëert.

Nu volgt mijn vraag
Is het dan in principe mogelijk om in de toekomst 2 of meer enorm krachtige laserstralen te laten convergeren op een bepaald punt waar je materie zou willen creëren? Zou het mogelijk zijn om dit onder controle te houden zodat we doelbewust kunnen selecteren welke materie we willen creëren en nog verdergaand zouden we misschien zelfs moleculen kunnen creëren? In principe zou je deze technologie dan zelfs als teleporter kunnen gebruiken?

Ik ben geen fysicus, dus hopelijk vind je mijn reactie niet aanstootgevend. Ik wil maar even zinspelen op de ethische bezwaren van het gebruik van teleporters à la Star Trek. Je wordt immers niet in je geheel naar een andere plaats geteleporteerd (zoals je door een deur zou stappen), maar volledig afgebroken, kortstondig in een machine opgeslagen en op een andere plaats weer volledig opgebouwd. Het is immers al meermaals gebeurd dat een ruimteschip of -station ontploft juist op het moment de teleporter gebruikt wordt, en dan slagen ze er toch nog in de persoon in kwestie te reconstrueren omdat alle informatie in de transporter opgeslagen zit.

In feite komt het erop neer dat je iedere keer sterft (je wordt atoom voor atoom afgebroken), de "informatie" wordt opgeslagen in een machine en een exacte kopie van je wordt elders weer opgebouwd. Dat vind ik eigenlijk nogal consternerend.

Het is trouwens niet alleen een kwestie van materie scheppen, ook de onderlinge "samenhang" (persoonlijkheid, karakter, etc.) zou je perfect moeten kunnen reconstrueren. Hoewel die op materie gebaseerd zijn, zijn ze zelf echter geen materie.

Dat ik in principe een second niet besta of dood ben doet me weinig. Als ik exact atoom per atoom op een andere plek terug in elkaar gestoken wordt zou ik dat als mezelf beschouwen. Je huid wisselt ook constant atomen uit met de omgeving, je cellen vernieuwen zich constant dus eigenlijk verwissel je tijdens je leven zowiezo al een aantal keer van bouwmaterialen. Het blijft natuurlijk wel een interessant vraagstuk ^^

In principe kan je er ook gewoon een kopie mee maken en dan wordt het natuurlijk moeilijk om te geloven dat je nog steeds jezelf bent na geteleporteerd/gekopieerd te zijn. In zekere zin bezit je dan 2 lichamen tegelijkertijd. Dat lijkt onlogisch maar anderzijds zullen beiden zich als de echte bezien en hebben ze in mijn ogen ook allebei gelijk. Met verloop van tijd zullen ze natuurlijk wel 2 aparte entiteiten worden aangezien ze een verschillende levensweg zullen afleggen.

Rond heel dit gegeven is een interessant gedachte-experiment te verzinnen. Als je tijdens je slaap gekopieerd wordt en je wordt in een kamer gedropt tesamen met de kopie en dan allebei tegelijkertijd wakker gemaakt is er geen enkele manier om erachter te komen of jezelf de kopie bent of het origineel. Als het onmogelijk is dit te achterhalen... Doet het er dan wel toe?

Zoals je misschien weet worden er in het vacuüm deeltje-antideeltje paren gevormd. Hoe meer energie er in een bepaalde ruimte zit hoe meer paren er kunnen gevormd worden. Een laser is eigenlijk gewoon een EMveld creëren en dus de energie van de ruimte verhogen, er kunnen meer paren gecreëerd worden. Hoe hoger de energie van die lasers hoe meer paren. Je creëert dus geen materie, maar materie-antimaterie paren. Ik zie niet in hoe je een soep van die twee kunt controleren zonder dat ze gaan annihileren.

Daar gaat mijn droom

Zo gemakkelijk geef ik het niet op verdorie! ^^
Op de moment is het natuurlijk praktisch onmogelijk maar denk je dat het ook theoretisch onmogelijk is om die soep uit elkaar te trekken? Of zou je via een of andere manier ooit die deeltje-antideeltje paren van elkaar kunnen scheiden zodat ze niet kunnen zelf vernietig of bijvoorbeeld de anti-particles kunnen verwijderen voor ze annihileren?

Dat bijna alles bestaat uit materie heeft een reden. Het huidige vermoeden is dat bij hoge energie er wel een symmetrie bestaat tussen materie en antimaterie, maar dat er bij de overgang naar lagere energieën iets de symmetrie breekt, waardoor we eindigen met meer materie dan antimaterie. Ik heb geen idee hoe de huidige visie hierop is, maar misschien dat er bij hogere energie wel mogelijkheden zijn.

DaFreak zei:

Dat ik in principe een second niet besta of dood ben doet me weinig. Als ik exact atoom per atoom op een andere plek terug in elkaar gestoken wordt zou ik dat als mezelf beschouwen. Je huid wisselt ook constant atomen uit met de omgeving, je cellen vernieuwen zich constant dus eigenlijk verwissel je tijdens je leven zowiezo al een aantal keer van bouwmaterialen. Het blijft natuurlijk wel een interessant vraagstuk ^^

In principe kan je er ook gewoon een kopie mee maken en dan wordt het natuurlijk moeilijk om te geloven dat je nog steeds jezelf bent na geteleporteerd/gekopieerd te zijn. In zekere zin bezit je dan 2 lichamen tegelijkertijd. Dat lijkt onlogisch maar anderzijds zullen beiden zich als de echte bezien en hebben ze in mijn ogen ook allebei gelijk. Met verloop van tijd zullen ze natuurlijk wel 2 aparte entiteiten worden aangezien ze een verschillende levensweg zullen afleggen.

Rond heel dit gegeven is een interessant gedachte-experiment te verzinnen. Als je tijdens je slaap gekopieerd wordt en je wordt in een kamer gedropt tesamen met de kopie en dan allebei tegelijkertijd wakker gemaakt is er geen enkele manier om erachter te komen of jezelf de kopie bent of het origineel. Als het onmogelijk is dit te achterhalen... Doet het er dan wel toe?

Klik om te vergroten...

Hoewel je niet kan achterhalen wie het origineel is en wie de kopie, is het (zoals je zegt) een feit dat er plots twee aparte entiteiten zijn. Het origineel heeft geen enkele controle over wat de kopie doet - m.a.w. de kopie is hem niet maar een andere entiteit die volledig los staat van hemzelf (maar wel volledig op hem gebaseerd is). Er is daar een interessante (doch slechte) film rond gemaakt in The Sixth Day waarbij de protagonist gekloond wordt en de kloon zijn leven overneemt. Wie is de echte? Ze zijn allebei even echt, maar er zijn er wel plots twee van. Ze delen niet hetzelfde bewustzijn, dus als het "origineel" komt te overlijden leeft de "kopie" gewoon verder.

Ik stel mij dan ook oprecht de vraag of "jij" nog wel leeft als "je" aan de andere kant uit de teleporter stapt - zoals je geen enkele controle hebt over de kopie die van je gemaakt is in je slaap, zou het best wel eens kunnen dat ook de kopie van jou die uit de teleporter stapt een afzonderlijke entiteit is en dat "jij" dus dood bent. Om bij de metafoor te blijven: nadat je uit je slaap ontwaakt en ziet dat er een perfecte kopie van jou rondloopt, krijg je van de schrik een hartaanval en sterf je. De kopie blijft echter verderleven. Maar ben jij dat? Wat is er met je bewustzijn gebeurd? Vandaar mijn consternatie. Het zou best wel eens kunnen dat als "je" in een teleporter stapt "je" er niet meer uit komt, maar iemand anders die perfect op jou lijkt die echter jouw bewustzijn niet deelt (het zijn twee aparte entiteiten).

Dit is uiteraard volledig hypothetisch, maar ik vind het wel een interessant vraagstuk (heeft o.a. ook met klonen te maken). In de reeks wordt het behandeld alsof het gewoon 'door een soort deur' stappen is, maar eigenlijk word je volledig gedeconstrueerd. Vandaar ook de terughoudendheid van Dr. Pulaski (2e seizoen van TNG) om de teleporter te gebruiken.

Nu je daar die film aanhaalt in een topic met star trek in de titel voel ik mij geroepen om even wat reclame te maken. Ik vermoed namelijk dat er hier nog liefhebbers van science fiction te vinden zijn. > Science Fiction interessegroep Ik zou serieus wat hulp kunnen gebruiken bij de opbouw, zeker wat betreft boeken want ik heb nog maar belachelijk weinig gelezen van het enorme aanbod.

Science Fiction, de literatuur van ideeën, die een grote aanhang vind bij wetenschappers slaagt erin de mensen aan het denken te zetten over hoe het anders kan en wat er allemaal mogelijk is. De allerbeste sci-fi werken zijn meestal ook geschreven door wetenschappers of tenminste mensen met een wetenschappelijke achtergrond of een passie ervoor.

Het is bizar om te denken dat zulke dingen op de moment allemaal sci-fi zijn maar dat er een kans is dat zoiets echt mogelijk wordt, dus erover nadenken kan imo zeker geen kwaad.

Om terug te komen op de teleporter, het blijft me een raadsel hoe mensen dit zouden verwerken. In principe, zelfs al slagen we er niet in een teleporter te bouwen is het theoretisch mogelijk om een exacte kopie van een mens te creëren. Alhoewel je de laatste tijd wel meer en meer hoort dat er nog dieper dan neuronen, op het niveau van de quantum mechanica, zich ook processen voordoen die een invloed zouden kunnen hebben op het denken. Dat zou het natuurlijk al een pak moeilijker maken om zo een kopie ook daadwerkelijk in de praktijk om te zetten maar je blijft met de vraag zitten hoe je in godsnaam zou omgaan met zoiets.

Het hangt denk ik af van hoe je het "zelf" ziet.
Als je jezelf ziet als de fysieke combinatie van je lichaam en brein dan zal het idd een andere persoon zijn die uit de teleporter stapt
Als je jezelf ziet als je geheugen, herinneringen en alle andere informatie die je hebt verzameld tijdens je leven dan zal deze persoon die uit de teleporter stapt wel dezelfde zijn.

Of je kan een mix van beiden maken en toegeven dat je shell, de biologische component, de hardware als het ware idd vernietigt wordt/dood gaat en dat je informatie of software blijft bestaan en wordt overgezet op een ander systeem.

In het geval van de kopie blijft dit natuurlijk moeilijk te begrijpen :/
Ik denk dat we gaan moeten toegeven dat het zelf, de "ik" helemaal niet zo belangrijk en uniek is als we dachten en dat er weinig verschil lijkt te zijn tussen het kopiëren van een mens en een steen. Bij een steen stelt niemand zich vragen dat je 2x exact dezelfde steen naast elkaar kan laten bestaan terwijl dit voor de mens op de moment denk ik nog niet aanvaard wordt.


*headache ^^

Zo'n teleporter zou een revolutie in de logistieke sector betekenen. De gevolgen zouden enorm zijn. Wat betreft mensen transporteren weet ik het fijne er niet van, maar ook al is het mogelijk om lichaamscellen terug op te bouwen: wat met de geest (als in: je karakter, eigen stem, aangeleerde houdingen, ...)? Misschien kan je bepaalde zaken niet meer heropbouwen omdat ze zodanig complex zijn. Het menselijke brein is nog altijd een haast onoplosbare puzzel voor veel wetenschappers. Dat zal natuurlijk ooit wel verder onderzocht worden, maar ik acht het niet onmogelijk dat het iets te complex is voor zo'n 'transporter'.

Swat, mijn twee cent natuurlijk ...

In de documentaire "How William Shatner Changed the World" hebben ze het erover denk ik.

De documentaire gaat iig over de wetenschap achter Star Trek. Sowieso prima TV. Interessant om eens te zien en luchtig aan elkaar gepraat door William Shatner die zichzelf/Captain Kirk subtiel parodieert.
Bekenste voorbeeld is de GSM. De uitvinder heeft die dus gewoon uit Star Trek gehaald.

Avondland zei:

Zo'n teleporter zou een revolutie in de logistieke sector betekenen. De gevolgen zouden enorm zijn. Wat betreft mensen transporteren weet ik het fijne er niet van, maar ook al is het mogelijk om lichaamscellen terug op te bouwen: wat met de geest (als in: je karakter, eigen stem, aangeleerde houdingen, ...)? Misschien kan je bepaalde zaken niet meer heropbouwen omdat ze zodanig complex zijn. Het menselijke brein is nog altijd een haast onoplosbare puzzel voor veel wetenschappers. Dat zal natuurlijk ooit wel verder onderzocht worden, maar ik acht het niet onmogelijk dat het iets te complex is voor zo'n 'transporter'.

Swat, mijn twee cent natuurlijk ...

Klik om te vergroten...

Als je met de kleinst mogelijke deeltjes exact een kopie maakt, waarom zouden die dingen dan niet meer aanwezig zijn? Enkel wanneer je gelooft dat dergelijke zaken het fysieke overschreiden kan je hier tegen argumenteren. Persoonlijk geloof ik dat deze dingen (karakter ed) in je hersenen 'geschreven' is dus dit zou met die redenering perfect mee gekopieerd worden.

Zo vanzelfsprekend is die "als" niet. Het zou wel eens onmogelijk kunnen zijn om een exacte kopie te maken. En de kleinste afwijking zou je 'eigenheid' aantasten. Zeker op lange termijn met veelvuldig gebruik.

Ach we zijn als mens continu onderhevig aan kleine veranderingen in ons lichaam, ook onbedoelde veranderingen in de hersenen. Neuronen werken met zoveel verschillende connecties dat er volgens mij toch iet wat van een fail-safe mechanisme achter moet zitten. Ik ben natuurlijk geen bioloog en claim niet dat dit de waarheid is, maar ik kan het mij wel voorstellen

In een programma van/met James May hebben ze het er over, men zou er al in geslaagd zijn atomair deeltje te verplaatsen, maar om een volledig persoon te verplaatsen zou het miljoenen jaren duren met de huidige technologie.

Ace of Spades zei:

Het is trouwens niet alleen een kwestie van materie scheppen, ook de onderlinge "samenhang" (persoonlijkheid, karakter, etc.) zou je perfect moeten kunnen reconstrueren. Hoewel die op materie gebaseerd zijn, zijn ze zelf echter geen materie.

Klik om te vergroten...

En u baseert zich op? Ik denk niet dat daar al uitsluitsel over is, maar ik deel uw mening hierover alvast niet. Zie het als licht dat uit een lamp komt. Als je een lamp perfect namaakt, zal daar hetzelfde licht uitkomen. Ik verwacht dat onze persoonlijkheid en karakter ooit WEL kan teruggebracht worden tot chemische en electrische activiteit tussen materie.
Moest hersentransplantatie ooit kunnen, we zouden al meer weten, maar ik verwacht wel dat voor een groot deel de persoonlijkheid dan zal mee getransplanteerd zijn, en niet dat ze nog apart de ziel in een potje moeten transplanteren.

Ik ga akkoord dat alles terug te brengen is tot reacties tussen materie. Dat is gewoon een feit maar of we ooit een exacte kopie van een mens zullen kunnen maken is toch nog iets anders. Als er dieper dan neuronen nog een laag zit die ook bepaalt hoe je brein werkt kom je in het gebied van de quantum fysica terecht en dan treden er allerlei nieuwe fenomenen op. De laatste jaren wordt er steeds meer gepraat over de Quantum Mind Theory die stelt dat bijvoorbeeld entanglement en superposition fundamenteel zijn voor de werking van het brein. Als dit echt zo zou blijken te zijn, dan zou het wel eens kunnen dat heisenberg's uncertainty principle er voor zorgt dat zo een exacte kopie onmogelijk wordt. Als het brein echter volledig met het klassieke model valt te verklaren dan zou het "gemakkelijk" te doen moeten zijn.

Zo cool

DaFreak zei:

Ik ga akkoord dat alles terug te brengen is tot reacties tussen materie. Dat is gewoon een feit maar of we ooit een exacte kopie van een mens zullen kunnen maken is toch nog iets anders. Als er dieper dan neuronen nog een laag zit die ook bepaalt hoe je brein werkt kom je in het gebied van de quantum fysica terecht en dan treden er allerlei nieuwe fenomenen op. De laatste jaren wordt er steeds meer gepraat over de Quantum Mind Theory die stelt dat bijvoorbeeld entanglement en superposition fundamenteel zijn voor de werking van het brein. Als dit echt zo zou blijken te zijn, dan zou het wel eens kunnen dat heisenberg's uncertainty principle er voor zorgt dat zo een exacte kopie onmogelijk wordt. Als het brein echter volledig met het klassieke model valt te verklaren dan zou het "gemakkelijk" te doen moeten zijn.

Klik om te vergroten...

Met het eerste deel ben ik het eens: we moeten eerst de kleinste bouwsteen vinden van materie, als die er is tenminste.

Met die onzekerheid door de quantummechanica ben ik het minder eens. Dat een deeltje bijvoorbeeld op 2 plaatsen tegelijk kan zijn met een bepaalde kans is goed om formules op te stellen. Daaruit kan je dan andere dingen besluiten. Quantummechanica is dus erg nuttig, maar in principe is dat deeltje maar op 1 plaats, nooit op 2 tegelijk. Dus in de praktijk zal dat volgens mij geen probleem geven.

Dat er wetenschappers zijn die quantummechanica en de werking van het brein met mekaar in verband gaan brengen: mensen geloven graag dat ze meer zijn dan een louter biochemisch systeem, en zoiets speelt daar op in.
Ikzelf geloof daar weinig van, anderzijds denk ik wel dat ons biochemisch systeem meer kan en doet dan we nu denken, en dat we op dat vlak nog veel te leren hebben.

Miechels zei:

Met die onzekerheid door de quantummechanica ben ik het minder eens. Dat een deeltje bijvoorbeeld op 2 plaatsen tegelijk kan zijn met een bepaalde kans is goed om formules op te stellen. Daaruit kan je dan andere dingen besluiten. Quantummechanica is dus erg nuttig, maar in principe is dat deeltje maar op 1 plaats, nooit op 2 tegelijk. Dus in de praktijk zal dat volgens mij geen probleem geven.

Klik om te vergroten...

Dat er onder fysici geen zekerheid is over de juiste betekenis van de kwantummechanica is geen geheim, maar waarom zo halsstarrig vasthouden aan een klassieke visie? Het is aangetoond dat kwantummechanica overgaat in klassieke mechanica op macroscopische schaal. Je kan dus niet zeggen dat onze klassieke visie op de wereld van concrete positie en impuls voor een deeltje juist is en dat kwantummechanica alleen maar een regeltje is om te berekenen en fysisch geen betekenis heeft. Het is juist andersom. Vanuit kwantummechanica kan je ook de macroscopische wereld verklaren en omgekeerd niet. Dit is voor mij het grootste argument dat kwantummechanica ook iets zegt over de fysische wereld en niet zomaar een rule of thumb is.

Exorikos zei:

waarom zo halsstarrig vasthouden aan een klassieke visie?

Klik om te vergroten...

Zelfs de grondleggers van de quantummechanica beseften dat ze met statistiek bezig waren, en dachten dat er klassieke mechanismen speelden dat ze gewoon nog ni kenden. En dat is volgens mij de juiste houding, uiteindelijk die klassieke mechanismen trachten te vinden. kHeb natuurlijk niets tegen statistiek om een theorie op te bouwen want het heeft in dees geval heel veel nieuwe technologie mogelijk gemaakt. Maar echt snappen doen we dees materie nog ni. Als een waarnemer invloed heeft op een experiment, dan heeft voor mij die waarnemer onwetend een fout gemaakt tijdens de uitvoering van dat experiment