Replicator je stroj ze sci-fi mediální franšízy Star Trek , který dokáže vytvářet (a recyklovat) objekty. Replikátory se původně objevily v seriálu, aby syntetizovaly jídlo na vyžádání, poté byly použity k vytvoření různých dalších materiálů a předmětů.
Ačkoli autoři sci-fi spekulovali o vývoji technologie „replikace“ nebo „rozmnožování“ [1] , samotný termín „replikátor“ nebyl použit až do Star Trek: The Next Generation . V seriálu je popisován jako redesign „syntezátoru jídla“ z 23. století z 24. století, který se poprvé objevil ve Star Trek: The Original Series . V The Original Series bylo jídlo vytvořeno v různých barevných kostkách. Ve Star Trek: The Animated Series bylo možné objednat různé druhy realistického jídla, jako například v epizodě s názvem „The Joker“. Mechanika těchto zařízení nebyla v seriálu nikdy jasně vysvětlena. V prequel franšíze Star Trek: Enterprise (zasazen do 22. století) zařízení představovalo „proteinový sekvencer“, který mohl pouze „kopírovat určitá jídla“. Šéfkuchař používal k pěstování ovoce a zeleniny „ hydroponický skleník“. Replikátor sloužil ke zpracování biomateriálů na užitečný materiál [2] .
Podle akademické práce: „Takzvané ‚replikátory‘ dokážou znovu vytvořit hmotu a vyrobit vše, co potřebují, z čisté energie, ať už jsou potřeba potraviny, léky nebo náhradní díly [3] .“ Replikátor může vytvořit jakoukoli neživou hmotu, když je v souboru požadovaná molekulární struktura , ale nemůže vytvořit antihmotu , dilithium , latinu nebo živý organismus jakéhokoli druhu. Pokud jde o vědomí živých organismů, nekanonická díla, jako je Star Trek: The Next Generation Technical Manual, uvádí, že ačkoli replikátory používají určitou formu technologie transportéru, při velmi nízkém rozlišení je vytvoření živé tkáně fyzicky nemožné.
Ve své teorii funguje podobně jako univerzální assembler .
Replikátor přeskupuje subatomární částice , které se nacházejí v hojném množství v celém vesmíru, aby vytvořily molekuly a uspořádali je tak, aby vytvořily požadovaný objekt. Například pro vytvoření vepřové kotlety replikátor nejprve vytvoří atomy uhlíku, vodíku, dusíku atd., poté je uspořádá do aminokyselin, proteinů a buněk a sestaví částice do tvaru vepřové kotlety.
Tento proces vyžaduje destruktivní přeměnu sypké hmoty na energii a její následnou přeměnu na předem naskenovaný model hmoty. Principiálně je podobný transportéru, ale v menším měřítku. Na rozdíl od transportérů, které duplikují hmotu na kvantové úrovni, jsou však replikátory schopny vytvořit velké množství různých materiálů. Pokud mají být vzorky ukládány na kvantové úrovni, pak by bylo zapotřebí neuvěřitelné množství datových úložišť (nebo sady originálních kopií materiálů). K vyřešení tohoto problému se datové soubory ukládají do paměti na molekulární úrovni.
Nevýhodou tohoto přístupu je nemožnost replikace objektů se složitými kvantovými strukturami, jako jsou živé bytosti, dilithium nebo latina. Ve skutečnosti živé bytosti a/nebo citované prvky nejsou nutně složitější na kvantové úrovni. Předpokládaná "Další složitost" je vymyšlena autory, aby se vyhnuli otázkám jako "proč nemůže Hvězdná flotila replikovat lidi?" V epizodě The Next Generation „Loyalty“ mimozemšťané použili svou verzi Replicators k vytvoření Picardova podvodníka . Kromě toho chyby čtení a zápisu způsobují řadu jednobitových chyb v replikovaném materiálu. Ačkoli to lidé běžně nedetekují, počítačové skeny mohou tyto nesrovnalosti odhalit a mohou vysvětlit časté stížnosti (některých gurmánů a znalců), že chuť replikovaných potravin a nápojů je nestandardní. Tyto chyby mohou také způsobit, že se netoxický materiál při replikaci stane toxickým nebo vytvořit kmeny smrtících virů a bakterií z dříve neškodných.
Ve vesmíru Star Trek se replikátor používá především k poskytování jídla a vody na palubě hvězdných lodí , čímž se eliminuje potřeba velkého množství zásob. (Hvězdné lodě, základny a další zařízení mají k dispozici rezervy pro nouzové použití v případě selhání replikátoru nebo energetické krize.) Ve Star Trek: Deep Space 9 bylo zjištěno , že pokud existuje zdroj energie pro podporu života , replikace používaná k poskytování dýchacího vzduchu pro lodě a hvězdné základny (a k odbourávání oxidu uhličitého vydechovaného posádkou), čímž poskytuje zdánlivě nekonečnou zásobu kyslíku a eliminuje potřebu nosit vzduchové nádrže.
Tato technologie se také používá k výrobě náhradních dílů, což umožňuje opravit většinu poškození lodí bez návratu na hvězdnou základnu. Replicator se také používá k výrobě uniforem Hvězdné flotily, stejně jako hraček a suvenýrů [4] . Replikaci používá program Holodeck k výrobě jídla, oblečení a dalších předmětů, které mohou účastníci používat nebo konzumovat.
Bezpečnostní protokoly Hvězdné flotily zabraňují neoprávněnému kopírování nebezpečných předmětů, jako jsou zbraně a jedovaté látky [5] .
Replikátory mohou také přeměnit hmotu na energii. Podle tohoto principu dokáže zařízení rozložit jakýkoli předmět na subatomární částice. Následná energie pak může být uložena pro budoucí použití nebo okamžitě aplikována v následné replikaci. Tento proces se nazývá „recyklace“ a týká se všeho od špinavého nádobí až po přerostlé dětské oblečení [6] .
Technologie Replicator, i když je vyráběna ve velkém měřítku, nemůže být použita k vytváření složitých objektů, jako je raketoplán nebo hvězdné lodě (autoři seriálu se domnívají, že schopnost replikovat celé hvězdné lodě „stisknutím tlačítka“ by velmi ovlivnila dramatický potenciál). Nicméně v Deep Space 9 v epizodě „The Reason“ jsou průmyslové replikátory použity k replikaci velkých součástí lodí, raketoplánů a dalších podobných předmětů, které se později používají v loděnicích ke stavbě takových lodí. Jen 15 průmyslových replikátorů tedy stačí k replikaci komponent potřebných k vybudování flotily hvězdných lodí nebo pomoci civilizaci zotavit se z celoplanetární přírodní katastrofy.
Tím, že prakticky eliminuje nedostatek materiálu, hraje replikační technologie důležitou roli v bezhotovostní lidské ekonomice ve vesmíru Star Trek.
Když byla USS Voyager ve Star Trek: Voyager přesunuta do Delta kvadrantu , bylo jasné, že technologie replikátoru byla některým domorodým obyvatelům regionu neznámá. Během prvních sezón se Kazon a další rasy opakovaně pokoušely získat technologii. Kapitánka Katherine Janewayová se obávala, že pokud tuto technologii získá civilizace dříve, než bude připravena, následky by mohly být katastrofální. Z tohoto důvodu a kvůli základní směrnici se Janeway odmítla vzdát technologie za každou cenu. Kromě toho, energetická omezení na Voyageru na cestě zpět do kvadrantu Alfa znamenala, že dodávky replikátorů musely být přísně kontrolovány, což vedlo k tomu, že se „příděly replikátorů“ staly neoficiální měnou lodi. To je také důvod, proč se Neelix (kromě poskytování morálky posádky přípravou čerstvého jídla) začal používat jako lodní kuchař. Některé ingredience pocházely z hydroponické laboratoře .
V roce 2014 výzkumníci z Nestlé oznámili, že pracují na technologii podobné replikátoru s cílem poskytovat potraviny přizpůsobené lidským nutričním potřebám [7] .
V roce 2015 Replicator-Emulator inspirovaný Star Trekem navrhuje roboticky pěstovat, tisknout nebo sbírat nejen jídlo, ale bydlení, energii, dopravu a dokonce celá města. WPProjects udělila 250 grantů na automatizaci obnovitelných zdrojů (jeden projekt v každé zemi světa). Společnost se také zavázala k důležitým sociálním programům potřebným k ochraně příjmů lidí a posílení ekonomiky, čímž dokončila 2letý cyklus automatizačních projektů v oblasti obnovitelných zdrojů [8] .
Pro srovnání, 3D tiskárny, které jsou nyní mainstreamovou technologií a mají řadu působivých a důležitých schopností (včetně vytváření protéz nebo orgánů), jsou zcela odlišné v tom, že nevytvářejí materiál „ex nihilo“ (z ničeho). nebo přesněji z jader nebo atomů nebo naprogramovaných vzorů informací, ale místo toho, stejně jako konvenční tiskárny, musí používat již existující tělesné materiály. Kromě toho jsou 3D tiskárny omezené v materiálech, které mohou tisknout. V současné době technologie 3D tiskáren používá pouze materiály, které lze snadno spojovat procesy vytlačování nebo slinování : plasty, kovy a jíly. Potraviny, beton a některé další materiály však byly úspěšně vytištěny v omezeném měřítku.
Fyzici z Imperial College London objevili, jak vytvořit hmotu ze světla , což bylo dříve považováno za nemožné, když byla tato myšlenka poprvé navržena před 80 lety. Během jediného dne vyvinula laboratoř Imperial College relativně jednoduchý způsob, jak fyzicky dokázat teorii, kterou poprvé předložili američtí vědci Breit a Wheeler v roce 1934 [9] .
Startup Beehex z Ohia získal v roce 2013 grant od NASA na vývoj technologie 3D tisku pro lety do hlubokého vesmíru. Začali stavět roboty pro tisk jídla pro případnou spotřebu [10] .
| Vesmír Star Trek | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Série |
| ||||||
| Filmy |
| ||||||
| Závody a organizace |
| ||||||
| Technika |
| ||||||
| Regiony |
| ||||||
| Nevyřízené projekty |
| ||||||
| Fan projekty |
| ||||||
| Kulturní vliv | |||||||