Replicatorul este o mașină din franciza media SF Star Trek care poate crea (și recicla) obiecte. Replicatoarele au apărut inițial în serie pentru a sintetiza alimente la cerere, apoi au fost folosite pentru a crea diverse alte materiale și articole.
Deși scriitorii de science fiction au speculat cu privire la dezvoltarea tehnologiei de „replicare” sau „duplicare” [1] , termenul de „replicator” în sine nu a fost folosit până la Star Trek: The Next Generation . Este descris în serie ca o reproiectare din secolul 24 a unui „sintetizator de alimente” din secolul 23, care a apărut pentru prima dată în Star Trek: Seria originală . În seria originală, mâncarea a fost creată în diferite cuburi colorate. În Star Trek: Seria animată, a fost posibil să se comande diferite tipuri de mâncare realistă, cum ar fi în episodul numit „The Joker”. Mecanica acestor dispozitive nu a fost niciodată explicată clar în serie. În franciza prequel Star Trek: Enterprise (secolul 22), dispozitivul prezenta un „sequencer de proteine” care putea doar „copia anumite alimente”. Bucătarul a folosit o „ sară hidroponică ” pentru a cultiva fructe și legume. Replicatorul a fost folosit pentru a procesa biomaterialele în material util [2] .
Potrivit unei disertații academice: „Așa-numiții „replicatori” pot recrea materia și pot produce tot ce au nevoie din energie pură, fie că sunt necesare alimente, medicamente sau piese de schimb [3] ”. Replicatorul poate crea orice materie nevie atunci când structura moleculară dorită este în fișier, dar nu poate crea antimaterie , dilitiu , latina sau un organism viu de orice fel. În ceea ce privește conștiința organismelor vii, lucrări non-canonice precum Star Trek: The Next Generation Technical Manual afirmă că, deși replicatoarele folosesc o formă de tehnologie de transport, la rezoluție foarte scăzută, crearea de țesut viu este fizic imposibilă.
În teoria sa, funcționează similar cu asamblatorul universal .
Replicatorul rearanjează particulele subatomice , care se găsesc din abundență în tot universul, pentru a forma molecule și a le aranja pentru a forma obiectul dorit. De exemplu, pentru a crea o cotlet de porc, replicatorul va forma mai întâi atomi de carbon, hidrogen, azot etc., apoi îi va aranja în aminoacizi, proteine și celule și va asambla particulele în forma unei cotlete de porc.
Acest proces necesită transformarea distructivă a materiei în vrac în energie și transformarea sa ulterioară într-un model de materie pre-scanat. În principiu, este asemănător cu un transportor, dar la scară mai mică. Cu toate acestea, spre deosebire de transportoare, care dublează materia la nivel cuantic, replicatoarele sunt capabile să creeze un număr mare de materiale diferite. Dacă probele vor fi stocate la nivel cuantic, atunci ar fi necesară o cantitate imposibilă de stocare a datelor (sau un set de copii originale ale materialelor). Pentru a rezolva această problemă, fișierele de date sunt stocate în memorie la nivel molecular.
Dezavantajul acestei abordări este imposibilitatea de a replica obiecte cu structuri cuantice complexe, precum ființe vii, dilithium sau latina. În realitate, ființele vii și/sau elementele citate nu sunt neapărat mai complexe la nivel cuantic. Presupusa „complexitate suplimentară” este concepută de autori pentru a evita întrebări precum „de ce Flota nu poate replica oamenii?” În episodul The Next Generation „Loyalty”, extratereștrii și-au folosit versiunea Replicators pentru a crea impostorul Picard . În plus, erorile de citire și scriere provoacă un număr de erori pe un singur bit în materialul replicat. Deși în mod normal nu sunt detectabile de oameni, scanările computerizate pot dezvălui aceste inconsecvențe și pot explica plângerea frecventă (a unor gurmanzi și cunoscători) că gustul alimentelor și băuturilor replicate este substandard. Aceste erori pot determina, de asemenea, ca materialul netoxic să devină toxic atunci când se replic sau să creeze tulpini de viruși și bacterii mortale din cei inofensivi anterior.
În universul Star Trek, replicatorul este folosit în primul rând pentru a furniza hrană și apă la bordul navelor spațiale , eliminând astfel necesitatea unui aprovizionare mare de provizii. (Navele, bazele stelare și alte instalații au rezerve disponibile pentru utilizare în caz de urgență în cazul unei defecțiuni a replicatorului sau a unei crize de energie.) S -a descoperit pe Star Trek: Deep Space 9 că atâta timp cât există o sursă de energie pentru susținerea vieții. , replica folosită pentru a furniza aer respirabil navelor și bazelor stelare (și pentru a descompune dioxidul de carbon expirat de echipaj), oferind astfel o aprovizionare aparent nesfârșită de oxigen și eliminând nevoia de a transporta rezervoare de aer.
Această tehnologie este folosită și pentru a produce piese de schimb, permițând repararea majorității avariilor navei fără a reveni la baza stelară. Replicatorul este, de asemenea, folosit pentru a face uniforme ale Flotei, precum și jucării și suveniruri [4] . Replicarea este folosită de programul Holodeck pentru a produce alimente, îmbrăcăminte și alte obiecte care urmează să fie folosite sau consumate de către participanți.
Protocoalele de securitate ale Flotei Stelare împiedică copierea neautorizată a obiectelor periculoase precum armele și substanțele otrăvitoare [5] .
Replicatorii pot, de asemenea, transforma materia în energie. Urmând acest principiu, dispozitivul poate dezasambla orice obiect în particule subatomice. Energia ulterioară poate fi apoi stocată pentru utilizare ulterioară sau aplicată imediat în replicarea ulterioară. Acest proces se numește „reciclare” și se aplică la orice, de la vase murdare până la îmbrăcămintea pentru copii exagerată [6] .
Tehnologia Replicator, chiar dacă este produsă la scară largă, nu poate fi folosită pentru a crea obiecte complexe, cum ar fi o navetă sau nave spațiale (scriitorii seriei cred că a putea replica nave stelare întregi „la atingerea unui buton” ar afecta foarte mult potenţialul dramatic). Cu toate acestea, în Deep Space 9, în episodul „The Reason”, replicatoarele industriale sunt folosite pentru a reproduce componente mari ale navelor, navetelor și alte asemenea articole, care sunt ulterior folosite în șantierele navale pentru a construi astfel de nave. Astfel, doar 15 replicatoare industriale sunt suficiente pentru a reproduce componentele necesare pentru a construi o flotă de nave stelare sau pentru a ajuta o civilizație să se recupereze după un dezastru natural la nivel mondial.
Prin eliminarea practic a deficitului de materiale, tehnologia de replicare joacă un rol important în economia umană fără numerar din universul Star Trek.
Când USS Voyager din Star Trek: Voyager a fost mutat în Delta Quadrant , a devenit clar că tehnologia de replicare era necunoscută unora dintre popoarele indigene ale regiunii. De-a lungul primelor sezoane , Kazon și alte rase au încercat în mod repetat să achiziționeze tehnologia. Căpitanul Katherine Janeway se temea că dacă această tehnologie a fost dobândită de o civilizație înainte de a fi gata, consecințele ar putea fi catastrofale. Din acest motiv, și din cauza Primei Directive, Janeway a refuzat să renunțe la tehnologie cu orice preț. În plus, constrângerile energetice de pe Voyager pe drumul înapoi către Cuadrantul Alfa au însemnat că aprovizionarea cu replicatoare a trebuit să fie strict controlată, ceea ce a dus la ca „rațiile de replicare” să devină moneda neoficială a navei. Acesta este și motivul pentru care Neelix (în afară de a oferi moralul echipajului prin pregătirea alimentelor proaspete) a ajuns să fie folosit ca bucătar al navei. Unele dintre ingrediente au venit de la laboratorul de hidroponie .
În 2014, cercetătorii de la Nestlé au raportat că lucrează la o tehnologie asemănătoare replicatoarelor cu scopul de a furniza alimente adaptate nevoilor nutriționale umane [7] .
În 2015, Replicator-Emulator inspirat de Star Trek își propune să crească, să imprime sau să colecteze în mod robotic nu numai alimente, ci și locuințe, energie, transport și chiar orașe întregi. WPProjects a acordat 250 de granturi pentru automatizarea surselor regenerabile (câte un proiect în fiecare țară a lumii). De asemenea, compania s-a angajat în programe sociale importante necesare pentru protejarea veniturilor oamenilor și consolidarea economiei, completând astfel un ciclu de 2 ani de automatizare a proiectelor în domeniul surselor regenerabile [8] .
Prin comparație, imprimantele 3D, care sunt acum tehnologie mainstream și au o serie de capacități impresionante și importante (inclusiv în crearea de proteze sau organe), sunt destul de diferite, prin faptul că nu creează material „ex nihilo” (din nimic). , sau mai precis din nuclee sau atomi sau modele programate de informații, dar în schimb, la fel ca imprimantele convenționale, trebuie să folosească materiale corporale preexistente. În plus, imprimantele 3D sunt limitate în materialele pe care le pot imprima. În prezent, tehnologia imprimantelor 3D folosește doar materiale care pot fi topite cu ușurință prin procese de extrudare sau sinterizare : materiale plastice, metale și argile. Cu toate acestea, alimentele, betonul și alte materiale au fost tipărite cu succes la scară limitată.
Fizicienii de la Imperial College din Londra au descoperit cum se creează materie din lumină , ceva care se credea imposibil când ideea a fost propusă pentru prima dată acum 80 de ani. Într-o singură zi, laboratorul Imperial College a dezvoltat o modalitate relativ simplă de a demonstra fizic o teorie prezentată pentru prima dată de oamenii de știință americani Breit și Wheeler în 1934 [9] .
Startup -ul Beehex din Ohio a primit un grant de la NASA în 2013 pentru a dezvolta tehnologie de imprimare 3D pentru zborurile în spațiul profund. Au început să construiască roboți pentru a imprima alimente pentru un eventual consum [10] .
| Universul Star Trek | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Serie |
| ||||||
| Filme |
| ||||||
| Curse și organizații |
| ||||||
| Tehnologie |
| ||||||
| Regiuni |
| ||||||
| Proiecte restante |
| ||||||
| Proiecte ale fanilor |
| ||||||
| Influență culturală | |||||||