@ 2014.04.17 , 10:15
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空间传输难度远超人们想象

将地球表面的贾三整个人用光传送至太空某个位置,需要多少能量,耗时需要多久? 几位来自莱切斯特大学物理专业的大学生最近计算得出了结果。他们的结果让人对空间传送很灰心。

长期以来科幻小说里一直能简单空间传输。任何人只要看过《星际迷航》或者《变蝇人》的都知道科幻小说里描述的空间传输。科幻小说中比较常见的还有“销毁复制”,意思是在分子层面扫描并复制一个人,在其他地方重塑一个人。

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在这种方案里传输装置是名副其实的自杀机器(被复制的人会在复制过程中被销毁)。要做到在太空中传输人,能量和带宽的要求会是天文数字级别。再加上传输非常容易受影响,任何意外情况都可能造成灾难性后果。

问题全在于带宽

来彻斯特大学物理和天文系的几名大四学生发表了一份最新研究,弄清楚了传输一个人所需要的时间和能量,结果发现要传输一个人的所有信息需要极其长的时间。

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研究中学生们假设地面上有一个人,它将通过传输装置传输到他头顶正上方的轨道上。他们的第一个难题是搞清楚一个人全身有多少信息——说起来容易,要做起来就难了。我们还不清楚何种粒度才能将人的全部重要信息全部捕获,在这个领域我们无法完全保证。我们不知道是在细胞级别、分子级别还是原子级别进行复制。确实,如果一个人的脑子中即便是只有几个原子异位,那么他还会是原来的那个“他”么?

这些学生最终认为构建身体所有细胞染色体的DNA对可以代表传输的数据量。一个人类细胞据计算含有大约100亿bit的信息量。他们也假设任何细胞都含有足够复制身体任何部分细胞的信息。在计算了普通人类大脑中封存的信息量后,总的需要传输的数据量在2.6x10^42bits。这是个很大的数字——如果全部表达出来:

2,600,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000

现在的问题是如何在短时间内传输如此之大的信息。《星际迷航》可以再2-3秒内完成传输,但是在现实中,假设带宽为29 to 30 GHz(以现有技术推算出的保守数字),将耗去4.85x10^15 年。

这是现有宇宙寿命的35万倍!

带宽因能量而异,传输时间越少,需要的能量越大。而这已经是人类目前能提供的最大能量方案。

“所以,快捷又不费能源的传输方案,现有数据传输科技束手无策。”研究最后得出这样的结论。

虽然不实际,但却并非不可能,未来我们可以借助更强大的能源,缩短传输时间还是有可能的。

本文译自 IO9,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 88+1

[2] 1 »
  1. 就随便一说
    @1 year ago
    3253268

    我挥一挥手,手上的信息从一个空间到另一个空间,花费了多少能量
    传输的是能量,数据{能量的多少,数据的大小,有发射,有接受,还有时间差}
    跳跃的是实体物件{体积的大小,距离的长短,}

  2. 飞碟
    @2 years ago
    3162592

    也许这正是飞碟飞行原理

  3. 2982000

    哎呦wok感觉自己被知识遗忘

  4. sarcophile
    @2 years ago
    2944799

    是不是说,我每走动一步,都消耗了大半个银河系的能量和带宽

  5. nadine
    @4 years ago
    2390496

    感觉人到了火星繁殖了,这项技术也不一定会实现

  6. 行者出其不意
    @4 years ago
    2387937

    这只是“三维”思想。将“时间”这一维度,算上,会amazied you !

  7. 2386862

    可以压缩!

  8. 衮哥
    @4 years ago
    2386723

    擦擦,感觉我是圈养的。

  9. 羽蛇神的回归
    @4 years ago
    2386026

    首先传送不是把人变成光或电信号而是等离子体,其次无损信息传输现在还没有研究出来,最后,这项技术成功的前提是我们要先把无线供电技术研究出来,顺便说一下利用空间折叠技术的是瞬移而不是传送,两者是有差别的

  10. hftyhg
    @4 years ago
    2385955

    首先,就算按照分子层面传输是同一个人吗?如果是,那么按照分子层面复制一个人,那么他们会有相同的思想吗?

  11. 2385947

    传输是相对的,那边也有设备,有数据,只需要传输XY之类的DNA选择区别,最重要的大脑资料等等,又不是真的把每个细胞的数据一个不少的传输过去。

  12. 2385479

    @grantlincon: 时空就是不连续的,宇宙的物质总量是有限的,何来连续的空间?1秒与2秒间若是无限,你又如何度过?按圈量子理论所计算的最小时间是10^-43秒

  13. 2385470

    @阿布: 那堆冗余信息的确是不会表达出来的

  14. 2385468

    @阿布: 光的群速度超光速是不能携带信息的,而且“空间传输”的构建理论是量子力学(量子传送),不是空间翘曲。

  15. 2385464

    @IIIIIIIIIIIIIII: @ERIC上校: 你们举的例子压根就不是一个数量级的比较

  16. 裤兜里的毒药
    @4 years ago
    2385270

    不是有3D打印了吗。应该研究材料吧

  17. 我要去乌克兰
    @4 years ago
    2385268

    没有学会使用自有能量,空间传输对于人类来说,不可能实现

  18. kudidid
    @4 years ago
    2384975

    @西贝: 叫兽?没啥特别的,其实他只是改变了他自己的速度,他移动的速度太快,别人相对于他都是近乎静止的(想象一下0.0000001秒钟以内他可以干完别人一天都干的事,而你在他眼里根本就是静止的)。所以你觉得是瞬移,其实他自己屁颠屁颠跑了很远,只是在你这里时间只有一瞬没察觉到罢了。

  19. 2384821

    这肯定算少了 化学信息(各种细胞DNA化合物等等) 物理信息(3D方位运动向量加速度)还得加上容错校验 要不然错个位置就乐了

  20. 皮卡丘比特
    @4 years ago
    2384644

    ls一群愚蠢的人类, 超验骇客明天就上映了,未来的人都活在服务器里,什么都能虚拟,你就是数字信号,你要什么 电脑就生成什么,多幸福,几十万光年的距离,换个场景就OK 不需要传输了····
    ·····哼哼

  21. 2384625

    @sandersyao: 其他那些还只是理论呢,电磁波传输是唯一具备可操作性的

  22. 2384621

    @佚名: 你难道不觉得后者明显更困难?

  23. Izual_Yang
    @4 years ago
    2384607

    关键是:等人类发展到了能够传送人体的技术水平,早已没必要传输实体了,直接数字化能省多少能源……

  24. 2384589

    楼上几个说压缩后再传输的人,我曾经就为了节省文件大小把大文件压缩,结果压缩花费的时间比传输花费的时间还更长。

  25. 胡利
    @4 years ago
    2384587

    @给我一支烟: 如果半导体材料没有大的革新,摩尔定律最多只能维持15年吧。

  26. 2384507

    可以压缩一下在传输嘛

  27. Vicent
    @4 years ago
    2384494

    别考虑本空间传输了, 没意义, 考虑不同空间跳跃吧, 这样才能做到绿色环保

  28. sherlock
    @4 years ago
    2384457

    为什么在那边复制一个了要把原件销毁?不销毁不可以么

  29. 起名字烦死人
    @4 years ago
    2384332

    @六六顺不顺: 少了个次方

  30. 天塌入虚怀
    @4 years ago
    2384276

    很多年前的一篇科幻小说,说的就是空间传输,一端3d扫描,另一端3d重组并将原件销毁,但是发明者在一次传输中保留了自己的原件,引起了本我与自我的道德问题。作为我的科幻启蒙作品,我现在都记得两个主角:胡狼和白王雷

  31. 佚名
    @4 years ago
    2384229

    为什么一定是人在传送,而不是空间在传送呢? 比如到M78星云, 你可以自己传送到那里去, 也可以让M78星云传送到自己脚下来。

  32. 2384216

    所以 这是上帝的人口迁移限制

  33. 2384212

    上传到网盘啊,相同的信息片段共用,再开个vip加速下载或者在线观看。。

  34. Ranger
    @4 years ago
    2384201

    这些学生最终认为构建身体所有细胞染色体的DNA对可以代表传输的数据量。
    这真的靠谱?

  35. 啪啪啪啪啪啪
    @4 years ago
    2384177

    @fsaom:

    冗余同意,但是没法节省传输时间,除非先把要传的人.zap或者.rar了……

  36. 2384163

    把贾三传送了,灌汤包谁做啊

  37. 柠檬梨
    @4 years ago
    2384151

    谁让你们把人剁碎再拼起来啊。。。
    空间传输是要把整个人的质量传输过去才算吧
    如果能弄清楚空间到底是什么,有什么结构,估计到时候空间传输一个人就跟爬过一根管子差不多吧。。

  38. 咸菜
    @4 years ago
    2384148

    时间长还不是因为带宽小

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