A Replicator a Star Trek sci-fi médiafranchise gépe, amely képes objektumokat létrehozni (és újrahasznosítani). A replikátorok eredetileg élelmiszerek igény szerinti szintetizálására jelentek meg a sorozatban, majd különféle egyéb anyagok és tárgyak létrehozására használták őket.
Bár a tudományos-fantasztikus írók találgattak a "replikáló" vagy "duplikáló" technológia kifejlesztéséről [1] , magát a "replikátor" kifejezést egészen a Star Trek: The Next Generationig nem használták . A sorozatban egy 23. századi "élelmiszer-szintetizátor" 24. századi újratervezéseként írják le, amely először a Star Trek: The Original Series -ben jelent meg . Az eredeti sorozatban az ételeket különféle színű kockákban készítettek. A Star Trek: Az animációs sorozatban különböző típusú valósághű ételeket lehetett rendelni, például a "The Joker" című epizódban. Ezeknek az eszközöknek a mechanikáját soha nem magyarázták el egyértelműen a sorozatban. A Star Trek: Enterprise (a 22. században játszódó) előzmény-franchise -ban az eszköz egy "fehérjeszekvenszert" tartalmazott, amely csak "bizonyos ételeket másolhatott". A séf „ hidroponikus üvegházat” használt gyümölcsök és zöldségek termesztésére. A replikátort bioanyagok hasznos anyaggá való feldolgozására használták [2] .
Egy akadémiai disszertáció szerint: "Az úgynevezett "replikátorok" képesek újrateremteni az anyagot, és tiszta energiából mindent előállítani, amire szükségük van, akár élelmiszerre, gyógyszerre vagy pótalkatrészekre van szükség [3] . A replikátor bármilyen élettelen anyagot képes létrehozni, ha a kívánt molekulaszerkezet a fájlban van, de nem tud antianyagot , dilítiumot , latinát vagy bármilyen élő szervezetet létrehozni. Az élő szervezetek tudatával kapcsolatban a nem kanonikus művek, például a Star Trek: The Next Generation Technical Manual azt állítják, hogy bár a replikátorok egyfajta transzporter technológiát használnak, nagyon alacsony felbontás mellett élő szövet létrehozása fizikailag lehetetlen.
Elméletében az univerzális assemblerhez hasonlóan működik .
A replikátor átrendezi a szubatomi részecskéket , amelyek bőségesen megtalálhatók az univerzumban, hogy molekulákat képezzenek, és elrendezzék őket a kívánt objektum kialakítására. Például egy sertésszelet létrehozásához a replikátor először szén-, hidrogén-, nitrogén- stb. atomokat alakít ki, majd aminosavakká, fehérjékké és sejtekké rendezi őket, és a részecskéket sertésszelet alakúvá állítja össze.
Ez a folyamat megköveteli az ömlesztett anyag destruktív átalakulását energiává, majd ezt követő átalakulását egy előre szkennelt anyagmodellvé. Elvileg hasonló a transzporterhez, de kisebb méretben. Azonban a transzporterekkel ellentétben, amelyek kvantumszinten duplikálják az anyagot, a replikátorok nagyszámú különböző anyagot képesek létrehozni. Ha a mintákat kvantumszinten kell tárolni, akkor lehetetlen mennyiségű adattárolásra (vagy eredeti anyagok másolataira) lenne szükség. A probléma megoldása érdekében az adatfájlokat a memóriában tárolják molekuláris szinten.
Ennek a megközelítésnek az a hátránya, hogy lehetetlen bonyolult kvantumszerkezetű objektumokat, például élőlényeket, dilítiumot vagy latinát replikálni. A valóságban az élőlények és/vagy az idézett elemek nem feltétlenül bonyolultabbak kvantumszinten. Az állítólagos „további komplexitást” a szerzők azért találták ki, hogy elkerüljék az olyan kérdéseket, mint „miért nem képes a Csillagflotta lemásolni az embereket?” A The Next Generation "Loyalty" című epizódjában az idegenek a replikátorok saját verzióját használták fel a Picard csaló létrehozására . Ezenkívül az olvasási és írási hibák számos egybites hibát okoznak a replikált anyagban. Bár az emberek általában nem észlelik, a számítógépes vizsgálat felfedheti ezeket az ellentmondásokat, és magyarázatot adhat arra a gyakori panaszra (egyes ínyencek és ínyencek részéről), hogy a sokszorosított ételek és italok íze nem megfelelő. Ezek a hibák azt is okozhatják, hogy a nem mérgező anyagok toxikussá váljanak a replikáció során, vagy halálos vírusok és baktériumok törzseit hozzák létre a korábban ártalmatlanokból.
A Star Trek univerzumban a replikátort elsősorban élelmiszer- és vízellátásra használják a csillaghajók fedélzetén , így nincs szükség nagy mennyiségű élelmiszerre. (A csillaghajók, csillagbázisok és egyéb létesítmények tartalékkal rendelkeznek a replikátor meghibásodása vagy energiaválság esetére vészhelyzetben.) A Star Trek: Deep Space 9 -en megállapították, hogy amíg van energiaforrás az életfenntartáshoz , replikáció, amelyet a hajók és csillagbázisok légzőlevegő biztosítására (és a legénység által kilélegzett szén-dioxid lebontására) használnak, így biztosítva a végtelennek tűnő oxigénellátást, és szükségtelenné válik a légtartályok szállítása.
Ezt a technológiát pótalkatrészek gyártására is használják, így a legtöbb hajósérülés a csillagbázisra való visszatérés nélkül is megjavítható. A Replikátorból Csillagflotta egyenruháit, valamint játékokat és ajándéktárgyakat is készítenek [4] . A replikációt a Holodeck program élelmiszerek, ruhák és egyéb tárgyak előállítására használja, amelyeket a résztvevők használhatnak vagy fogyaszthatnak.
A Csillagflotta biztonsági protokolljai megakadályozzák a veszélyes tárgyak, például fegyverek és mérgező anyagok jogosulatlan másolását [5] .
A replikátorok az anyagot energiává is tudják alakítani. Ezt az elvet követve a készülék bármilyen tárgyat szubatomi részecskékre képes szétszedni. A későbbi energia tárolható későbbi felhasználásra, vagy azonnal felhasználható a következő replikáció során. Ezt a folyamatot "újrahasznosításnak" nevezik, és a piszkos edényektől a túlnőtt gyermekruhákig mindenre vonatkozik [6] .
A replikátor technológiát, még ha nagy léptékben állítják is elő, nem lehet bonyolult objektumok, például sikló vagy csillaghajók létrehozására használni (a sorozat írói úgy vélik, hogy az egész csillaghajók "egy gombnyomásra" replikálása nagyban befolyásolná a drámai potenciál). A Deep Space 9-ben, a „The Reason” epizódban azonban ipari replikátorokat használnak hajók, siklók és más hasonló tárgyak nagy alkatrészeinek reprodukálására, amelyeket később a hajógyárakban használnak ilyen hajók építésére. Így mindössze 15 ipari replikátor elég ahhoz, hogy megismételje a csillaghajók flotta felépítéséhez szükséges alkatrészeket, vagy segítsen egy civilizáció felépülni egy bolygót átfogó természeti katasztrófából.
Az anyaghiány gyakorlatilag megszüntetésével a replikációs technológia fontos szerepet játszik a Star Trek univerzum készpénz nélküli emberi gazdaságában.
Amikor a Star Trek: Voyager USS Voyagert áthelyezték a Delta Quadrantba , világossá vált, hogy a replikátor technológiája ismeretlen a régió néhány bennszülött népe számára. A korai szezonok során a kazonok és más versenyek többször is megpróbálták megszerezni a technológiát. Katherine Janeway kapitány attól tartott, hogy ha ezt a technológiát egy civilizáció megszerezné, mielőtt készen állna, a következmények katasztrofálisak lehetnek. Emiatt és az elsődleges irányelv miatt Janeway nem volt hajlandó bármi áron feladni a technológiát. Ezen túlmenően, a Voyager energiakorlátai az Alpha Quadrant felé vezető úton azt eredményezték, hogy a replikátorok ellátását szigorúan ellenőrizni kellett, aminek eredményeként a „replikátoradagok” a hajó nem hivatalos fizetőeszközévé váltak. Ez az oka annak is, hogy Neelixet (amellett, hogy friss ételek elkészítésével biztosította a legénység morálját) használták a hajó szakácsaként. Az összetevők egy része a hidroponikus laborból származott .
2014-ben a Nestlé kutatói arról számoltak be, hogy replikátorszerű technológián dolgoznak azzal a céllal, hogy az emberi táplálkozási szükségletekhez szabott élelmiszereket biztosítsanak [7] .
2015-ben a Star Trek által ihletett Replicator-Emulator azt javasolja, hogy ne csak élelmiszert, hanem lakást, energiát, közlekedést és akár egész városokat is neveljenek, nyomtassanak vagy gyűjtsenek robotokkal. A WPProjects 250 támogatást ítélt oda a megújuló automatizálásra (a világ minden országában egy projekt). A vállalat emellett fontos társadalmi programok mellett is elkötelezte magát, amely az emberek jövedelmének védelméhez és a gazdaság megerősítéséhez szükséges, ezzel lezárva a megújuló energiaforrások terén megvalósuló projektek automatizálásának 2 éves ciklusát [8] .
Összehasonlításképpen, a 3D nyomtatók, amelyek ma már a mainstream technológia, és számos lenyűgöző és fontos képességgel rendelkeznek (beleértve a protézisek vagy szervek létrehozását), egészen mások, mivel nem "ex nihilo" (a semmiből) nem hoznak létre anyagot. , pontosabban magokból vagy atomokból vagy programozott információs mintákból, hanem a hagyományos nyomtatókhoz hasonlóan már létező testi anyagokat kell használniuk. Ezenkívül a 3D nyomtatók csak korlátozottan nyomtathatnak anyagokat. Jelenleg a 3D nyomtatótechnológia csak olyan anyagokat használ, amelyek extrudálási vagy szinterezési eljárásokkal könnyen összeolvaszthatók : műanyagok, fémek és agyagok. Az élelmiszereket, a betont és néhány más anyagot azonban korlátozott méretben sikeresen nyomtattak.
A londoni Imperial College fizikusai felfedezték, hogyan lehet anyagot létrehozni fényből , amit korábban lehetetlennek tartottak, amikor az ötlet 80 évvel ezelőtt felmerült. Az Imperial College laboratóriuma mindössze egy nap alatt kifejlesztett egy viszonylag egyszerű módszert annak az elméletnek a fizikai bizonyítására, amelyet először Breit és Wheeler amerikai tudósok terjesztettek elő 1934-ben [9] .
Az ohiói székhelyű Beehex startup 2013- ban kapott támogatást a NASA -tól 3D nyomtatási technológia fejlesztésére a mélyűrrepüléshez. Robotokat kezdtek építeni, hogy lehetséges fogyasztás céljából élelmiszert nyomtassanak [10] .
| Star Trek Univerzum | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sorozat |
| ||||||
| Filmek |
| ||||||
| Versenyek és szervezetek |
| ||||||
| Technológia |
| ||||||
| Régiók |
| ||||||
| Lemaradó projektek |
| ||||||
| Rajongói projektek |
| ||||||
| Kulturális hatás | |||||||