Hraní v SF: Rychleji než světlo

Warp

Warp byl velmi zprofanován v seriálu Star trek, nicméně zde bych rád použil pojem warp tak, jak o něm mluví vědci a futuristé, což je něco trochu jiného, než ve Star treku. (Ten ve Star treku je ve skutečnosti děsivá směska kdečeho, navíc sérii od série jinak. Viz další strana.)
Warp vychází z následující myšlenky: Rychlost čehokoliv ve vesmíru je shora limitována "c". Nicméně - rychlost světla nelimituje relativní pohyb prostoru vůči prostoru. Warp spočívá v tom, že vezmete prostor okolo lodě, "vyříznete jej", a pohybujete tímto prostorem skrze okolní prostor. Loď sama se z fyzikálního hlediska nepohybuje.
(Pro technické typy přesněji: prostor před lodí dezintegrujete, za lodí jej opět vystavíte.)

Problémy:

• Kritickým problémem je, že z pohledu "zevnitř" warpové bubliny dojde při vstupu do warpu k vytvoření horizontu událostí. Důsledkem je, že do warpu sice lze vstoupit, ale nelze jej opustit (to lze okecat několika technobláboly).
• Teoreticky takřka nedosažitelná energetická náročnost. Jistý fyzik to ale obešel následovně: Pokud je prostor uvnitř warpové bubliny vyříznut z prostoru okolního vesmíru, pak jej lze z pohledu okolí relativně zmenšit na velikost řekněme atomu, čímž těžce klesne potřebná energie.

Detekce: Loď pohybující se warpem nelze detekovat dopředu, minimálně ne v reálném čase (v reálném prostoru se i gravitace případně prostorové anomálie šíří rychlostí "c", takže informace o průletu něčeho ve warpové bublině, pokud vůbec nějaké informace jsou, k vám dorazí až dlouho poté, co je tento objekt pryč, případně už u vás).
Pronásledování je velmi problematické - zevnitř Warpu nelze přijímat informace o okolí (jste od něj odděleni horizontem událostí). Museli byste kus uletět, vystoupit, zkusit detekovat warpový pohyb, opět vstoupit do warpu, kus uletět... bylo by to možné jedině pokud byste pronásledovali někoho výrazně pomalejšího a i tak by se vám mohl snadno ztratit trochou nepravidelného kličkování.

Boj: Na loď pohybující se warpem nelze útočit a ona sama nemůže útočit mimo warp (horizont událostí). Pokud by se dvě lodě octly v té samé warpové bublině, pak spolu mohou bojovat stejně, jako mimo warpovou bublinu (jejich manévrovací prostor ale bude limitovaný hranicí warpové bubliny).

Komunikace: Warp nelze využít k přímé FTL komunikaci. Jedinou možností je posílat Warpem automatizované "poštovní sondy". Loď ve warpu nelze kontaktovat a ani ona sama nemůže kontaktovat nikoho jiného.
Ve světě s warpovým FTL pohonem lze k FTL komunikaci použít jiné prostředky (např. spárované částice, viz dále).

Prostorová deformace

Tento koncept vychází z myšlenky, která zjednodušeně říká, že prostor je podobný gumové plachtě, kterou lze různě roztahovat, stahovat nebo mačkat. V praxi to pak znamená, že vesmírná loď má na palubě nějaký generátor, který zdeformuje okolní prostor tak, abyste bez skutečného překročení rychlosti světla letěli rychleji než světlo. (Představte si to jako koberec - na to, abyste ho přešli, potřebujete deset kroků. Pokud ale vezmete oba konce a posunete je k sobě, tak jej bude možné přejít třeba pěti kroky).

Problémy:

• Nejspíše dost vysoká energetická náročnost
• Jediný známý způsob, jak deformovat prostor, je za pomoci gravitace. Pokud to nějakým technoblábolem nezamluvíte jinak, pak se ve vaší hře octne gravitika (technologie ovládání gravitace), která s sebou nese docela dost problémů (světy drtivé většiny SF existují tak, jak existují, pouze díky tiché dohodě autorů s fanoušky o tom, že gravitika se prostě neřeší).
• Značný problém by mohl nastat, pokud by se nepodařilo odstínit prostorovou deformaci v prostoru zabíraném samotnou lodí.
• Loď se stále pohybuje skrze běžný okolní prostor, v němž se nachází věci jako mikroasteroidy atp., takže budete potřebovat buď štíty nebo zatraceně silný trup nebo velmi dobré senzory, které dokáží tohle včas zaměřit a zkorigovat dráhu letu (nebo změnit deformaci prostoru tak, aby vás asteroid minul - tak nebo tak bacha, protože taková technologie se dá suprově využít na obranu v boji).

Detekce: Dá se předpokládat že deformace prostoru bude loď samotnou alespoň částečně předcházet, tudíž lze zaregistrovat přilétající loď, stejně jako lze detekovat její průlet v blízkém okolí (na větší vzdálenost se budou informace o lodi šířit opět pouze rychlostí "c"). Z tohoto důvodu je možné takovou loď i pronásledovat - pokud vám neuletí moc daleko.

Boj: Na loď pohybující se FTL rychlostí pomocí tohoto principu lze útočit a i ona může útočit zpět. Problém je pouze v zaměřování (informace z okolí i do okolí se dostanou se zpožděním, které odpovídá rozdílu FTL rychlosti a "c". Stejně tak snímání údajů a palba přes zdeformovaný prostor nemusí být zrovna sranda - loď samotná má v tomhle směru výhodu - vystřelí raketu, který se po opuštění zdeformovaného prostoru zaměří a navede sama, zatímco palba z vnějšku dovnitř je palba přímo do zdeformovaného prostoru).

Komunikace S lodí v tomto druhu FTL pohybu lze komunikovat konvenčními prostředky, nicméně komunikace podlehne určitým zkreslením (což lze nejspíše prohnat přes nějaké filtry a tak).
FTL komunikace na tomto principu nebude úplně funny - teoreticky je možné říci, že za účelem komunikace je nutné zdeformovat mnohem méně prostoru než pro let hvězdné lodi (ke komunikaci stačí vyslat třeba tenoučký světelný paprsek nebo tak), problém je v tom, že zatímco loď může plynule deformovat jen prostor okolo, ke komunikaci mezi A a B byste museli z bodu A zdeformovat celý prostor mezi nimi. To vás buď staví před problém toho, jak se to udělá (aniž by to zdeformovalo všechen prostor okolo, což by mimo jiné bylo energeticky neúnosné), nebo před otázku, proč tímto způsobem necestují všechny lodě (vytvořit rovnou tunel mezi A a B a skočit tam v krátkém okamžiku stejně, jako pomocí červí díry (viz níže). To lze vysvětlit ohromnými energetickými požadavky - což ale znamená, že takto lze komunikovat jen mezi planetami nebo velkými meziplanetárními základnami.
Nicméně takováto FTL komunikace z lodi pohybující se na základě prostorové deformace by znamenala vyslat informaci trubičkou zdeformovaného prostoru skrze již zdeformovaný prostor, což by také nemuselo být nejsnazší.
Za poznámku stojí, že takováto FTL komunikace sice může být velmi rychlá, ale stále není důvod k tomu, aby probíhala plně v reálném čase (spíš naopak).

Červí díra

Nejspíš to přirovnání všichni znáte. Máte jablko. Když se chcete dostat z jedné strany na druhou, musíte překonat vzdálenost po jeho obvodu... nebo se, podobně jako červ, prokousat skrz jablko na druhou stranu, což je samozřejmě rychlejší. Červí díry mají jasnou oporu v současné fyzice (teorii relativity), až na to, že v praxi narazíte na problémy typu "zhroutí se v okamžiku průletu jakékoliv částice" a jiné podobné srandy. Ty lze ošetřit pár základními technobláboly, nebo je lze zcela ignorovat.
Červí díra v podstatě znamená, že vezmete dva body v prostoru a spojíte je mezi sebou jinudy než v základním prostoru, ideálně nějak velmi krátce, a pak prostě proletíte. Je to jako když vejdete zadními dveřmi místo toho abyste obcházeli celou zahradu k přednímu vchodu.
Existuje několik možností, jak červí díry pojmout. Základní možnost je, že si loď vytvoří prostě svou červí díru - vytipuje si místo, kam chce skočit a nějak ho propojí s místem, kde právě je.
Druhou možností je prohlásit, že červí díru musíte vytvořit, a pak jeden její konec dopravit do cílové destinace. To je zajímavé, protože lodě tím nemají k dispozici skutečný FTL pohon, pouze několik předtvořených zkratek vesmírem, a lze takto cestovat pouze do míst, kam jste se už dokázali dostat konvenční cestou. Přístupy lze zkombinovat (opět - energetická náročnost, lodě samy o sobě nemohou vytvořit červí díru takové velikosti jako je ta, kterou předtvoříte na planetě a pak přemístíte etc. V takovém případě by ani většina lodí nemusela mít vlastní FTL pohon a jen by procházela skrz předem vystavěné díry).
Třetí možností je, že civilizace červí díry tvořit neumí, ale pouze využívá ty přirozeně existující (kterých je mnoho, ale zase nevedou přesně tam, kam by bylo třeba - takže ta nejblíže Zemi může být třeba někde u Jupitera).
Přirozené (i umělé) červí díry lze kombinovat s jinými FTL technologiemi, tak, jako to je například ukázáno ve Star trek: Deep space nine.

Problémy: Základní problém je, že za pomoci dvou červích děr lze podle teorie relativity sestrojit velmi efektivní stroj času vedoucí k paradoxům (Vezmete body A a B. V bodě A vytvoříte červí díru. Jeden její konec přemístíte vysokou rychlostí do bodu B - podle teorie relativity uplyne na rychle se pohybující lodi méně času. Pak totéž zopakujete z bodu B do bodu A. Od té chvíle lze projít z A do B do minulosti. To ještě nevadí, ale ve chvíli, kdy se vrátíte z B do A (ještě více do minulosti), tak můžete vyjít dříve, než jste vešli, a třeba si zabránit ve vstupu... nejsnazší řešení je ignorovat teorii relativity :D).

Detekce, boj: Pokud si lodě tvoří vlastní červí díry, pak je detekce naprosto neproveditelná - když se loď rozhodne k vám skočit, tak si prostě vytvoří díru vedoucí vaším směrem a najednou je u vás, tečka. Pokud je červí díra stabilní, pak lze nejspíš konvenční cestou detekovat dění na její druhé straně.
Vzhledem k tomu, že prostor v červí díře je vlastně ten samý jako jinde, jen vede trochu jinudy, probíhá pronásledování i boj v jejím prostoru jako obvykle.

Komunikace: Skrze stabilní červí díru lze komunikovat konvenční cestou. Jinak je možné vytvořit červí díru a prostě skrze ní odeslat informace, stačí vám vědět, kam ji máte nasměrovat a mít dost energie.

Teleportace

Áno... tohle JE vědecká možnost. Dokonce se vědcům v Americe už teleportace podařila. Teda... teleportovali sice jen elementární částice a pak zjistili, že na nic víc jim to nefunguje, ale co, hlavně že je to baví :)
V zásadě jde o to rozložit objekt na energii (resp, na elementární částice - pamatujte, že E=mc^2? Hmota a energie jsou dvě formy téhož) a pak je donutit, aby se přemístily v nulovém čase na jiné místo, kde objekt opět sestavíte. (Podle zákonů kvantové mechaniky se částice s určitou pravděpodobností nachází všude, kde se nacházet může, a její skutečná pozice je dána součtem pravděpodobností jejího výskytu... vlastně jen měníte pravděpodobnost).
Podstatnou otázkou u teleportace je, zda je nebo není potřeba mít k vysílači i přijímač. Pokud ano, pak se nelze teleportovat tam, kam jste se nedostali konvenční cestou.
Také je nutné si uvědomit že nejde o star trekovskou teleportaci, která se provádí za pomoci jakéhosi paprsku. Pokud byste chtěli provádět teleportaci paprskem, tj. pohybem přenášené energie skrz reálný prostor, pak sice můžete přemisťovat objekty, ale "pouze" rychlostí "c", což sice není vůbec málo, ale k FTL to má daleko.

Problémy: Především filosofické - je odteleportovaná osoba STÁLE tou osobou, nebo pouze její kopií? Co její Duše? Teoretické řešení je to, že při teleportaci rozložíte teleportovaný objekt na energii, přesně si zaznamenáte, který foton energie byl kde, nějak je označkujete (nebo prostě jen budete sledovat - ale bacha na kvantovou mechaniku, platí že buď můžete znát pozici částice NEBO její směr a rychlost, ale ne obojí naráz), přemístíte právě tu energii, ze které se ona osoba původně skládala a zase ji sestavíte jak byla. (A ano, sorry, star trek je TĚŽCE amorální, všichni členové Enterprise jsou pouze kopie kopií kopií... v jednom díle dokonce transportér selže a jednoho z nich několikrát zduplikuje (: )
Případně to může být nevyřešené a teleportovat se může všechno kromě lidí, kteří musí cestovat konvenční cestou ve stázi.

Detekce, boj: Není vůbec nutné řešit.

Komunikace: Odteleportováváním jednotlivých fotonů získáte zcela neodposlouchávatelnou komunikaci ve zcela reálném čase (resp. v čase případně limitovaném časem nutným na aktivaci teleportu). Připomínám, že teleportovat elementární částice je nesrovnatelně jednodušší, než teleportovat celistvé struktury - tento druh komunikace tedy může fungovat nezávisle na nějakém teleportačním cestování a lze jej zkombinovat s jiným FTL technologickým konceptem.

Spárované částice

Komunikace: Toto je reálný postup ověřený experimenty (zatím naprosto bez (alespoň veřejného) praktického využití). Máte dva fotony. Spárujete je (neptejte se mě, co to fyzikálně znamená nebo jak se to dělá). Od té chvíle platí, že co se děje s jedním fotonem, děje se i s druhým.
Vezmete jednu z těchto částic a přemístíte ji někam jinam. Změna na jedné částici se projeví na druhé částici a naopak. Informace nikudy neprochází - prostě se přenese z jedné částice na druhou (takováto komunikace je tedy neodposlouchávatelná).

Problémy: Na elementární fyzikální úrovni neplatí standardní zákony kauzality a času - částice třeba může narazit sama do sebe v minulosti a tak podobně. To sice nenarušuje samotný princip věci, ale začínáte si tu hrát s věcmi jako determinismus a kauzalita.
Byl proveden vtipný experiment. Vzaly se spárované částice a odeslaly se skrz dva optické kabely. Jeden kabel byl kratší, druhý delší (druhá částice dosáhla jeho konce později). Na konci kratšího byl umístěn detektor, na konci druhého (delšího) nějaká věc, která částici nějak ovlivnila.
Vtip toho všeho byl, že detektor na konci kratšího kabelu změřil, že částice která jím proletěla, JIŽ BYLA ZMĚNĚNÁ, i když její spárovaná částice, na které měla změna proběhnout, ještě nestihla ke zdroji změny dorazit - první částice byla tedy ovlivněna dějem, který se na druhé částici teprve měl odehrát. Tento jev doporučuji pro zachování vlastní mentální stability tiše ignorovat.

Využití dalších přirozených rozměrů - teorie superstrun

Podle standardní teorie relativity se nelze pohybovat rychleji než světlo, protože energie nutná k dosažení vyšší rychlosti není lineární, ale roste exponenciálně (každé další zrychlení je dražší než to předchozí). K dosažení rychlosti "c" by bylo potřeba nekonečného množství energie.
Teorie superstrun ale říká, že vesmír není tvořen třemi (čtyřmi) rozměry, ale rozměry jedenácti, z nichž zbylých sedm je svinutých samo do sebe a tak malých, že námi vnímaný svět ani neovlivňují (je to asi jako jeden list papíru - je sice samozřejmě trojrozměrný, ale jeho výška je tak malá, že ji pro běžné účely můžete zcela zanedbat).
Tato možnost FTL cestování říká, že napumpujete (ohromnou) energii do jednoto z těhle svinutých rozměrů, čímž jej zvětšíte, a pak jej použijete standardním způsobem jako zkratku (představte si to podobně jako u červí díry s tím jablkem - až na to že tentokrát se skrz jablko neprovrtáváte nějakým normálně neexistujícím tunelem, ale tunelem (alespoň dočasně) zcela skutečným. Pohyb tímto rozměrem pak probíhá konvenční rychlostí, která je ale z pohledu okolního trojrozměrného vesmíru poněkud vyšší.
Problémy:

• Potřebujete zvětšit jeden rozměr z velikosti která nehraje roli do velikosti která dokáže pojmout vesmírnou loď. To chce spoustu, spoustu, skutečně spoustu energie.
• Nevím, ale zajímalo by mě, co se s vámi, evolučně designovanými na trojrozměrné bytí, stane, až vás někdo prohodí do čtyřrozměrného světa. To sice lze zanedbat, ale také to nabízí dost ujeté možnosti... přinejmenším by vás třeba jen z vizuálního vnímání mohla začít DĚSNĚ bolet hlava.
• Teorie superstrun je sama o sobě problematická. V průběhu své existence nebyla ani jednou a ani nepřímo experimentálně prokázána, na teoretické půdě byla několikrát vyvrácena a pak znovu zrecyklována jako možná alternativa.

Detekce: Toho, že se blízko vás najednou zvětší jeden další rozměr do reálně využitelné velikosti, si je nejspíš dost těžké nevšimnout, takže se informace o takovémhle druhu pohybu rozšíří po okolí rychlostí "c" a je možné je zachytit konvenční cestou. Pronásledovat lze loď nejspíš normálně, pokud stihnete vstoupit do zvětšeného rozměru dost blízko za ní (chtěl bych vidět co by se s vámi stalo, kdybyste zmenšující se rozměr nestihli opustit včas nějakou bezpečnou formou) nebo pokud si jej sami dokážete udržet zvětšený.
Komunikace: Tohle je zajímavá otázka, osobně myslím že se nabízí podobné možnosti jako u prostorové deformace.