Dr. Manhattan kan være alle vegne

Dr. Manhattan kan det hele og er alle vegne. Bogstavelig talt.

Efter at have kigget på flere af Dr. Manhattans fantastiske evner, ser videnskab.dk i dag på hans evne til at være hvor som helst, når som helst.

Dr. Manhattan kan bevæge sig selv - eller andre - fra et sted til et andet på et øjeblik. Denne evne kaldes teleportation.

Teleportation betyder at bevæge eller flytte noget fra et sted til et andet uden at tilbagelægge den mellemliggende afstand.

At teleportere et menneske

»Hvis vi skal teleportere et menneske, skal vi flytte informationen om hvert enkelt atom - og det er altså milliarder og atter milliarder af atomer - samtidig,« forklarer Anders Søndberg Sørensen, som er lektor Niels Bohr Instituttet.

»Vi skal i hvert fald flytte nok information til ikke at kunne kende forskel på rekonstruktionen. Man kunne måske godt forestille sig, at man ikke behøvede at holde styr på hvert eneste atom: Omflytning af atomer i en højre storetåsnegl ville man nok ikke opdage. Så spørgsmålet er, hvor meget information, der skal til for at genskabe et menneske, så vi ikke kan skelne det, fra det der var før,« uddyber Anders Søndberg Sørensen.

Tilstandsteleportation

Anders Søndberg Sørensen har selv været involveret i forsøg med teleportation. I 2006 lykkedes det faktisk på Niels Bohr Instituttet.

Men det var nu ikke mennesker, der blev teleporteret. Faktisk var det ikke engang et enkelt atom; det var den tilstand, et atom befandt sig i:

»Et atom befinder sig altid i en eller anden form for kvantetilstand. Teleportation er, når vi ødelægger en kvantetilstand, der findes et sted og rekonstruerer den et andet sted. Det kan godt lade sig gøre med enkelte partikler og atomer, men der er intet der tyder på, at vi kommer til at teleportere større mængder stof,« Benny Lautrup.

Han er professor på Niels Bohr Instituttet, og kollega til Anders Søndberg Sørensen, som uddyber, hvad der skal til for at teleportere et atoms tilstand:

»Et atom kan i kvantemekanikken godt være to steder på en gang - men kun så længe man ikke 'kigger'. Når man skal 'se' et atom, er man nødt til at lyse på det, og det forstyrrer atomets tilstand. Lyset 'skubber til' atomet: Atomet bliver påvirket af, at man kigger på det, og det ændrer atomets tilstand. Så man ikke bare kan læse atomet og så genskabe en nøjagtig kopi af dets tilstand et andet sted.«

»Men det er så lykkedes at gøre det alligevel: Man blander det atom, man vil 'se' på med noget baggrundsstøj, som kaldes 'kvantestøj'. Der skal så være det samme kvantestøj 'landingsstedet' - altså der, hvor man vil sende informationen hen. Hvis man så måler på atomet plus støjen og tager måleresultatet og bruger til at ændre atomet på 'landingsstedet', så ophæver de to kvantestøj hinanden. Og resultatet er det samme som tilstanden på det atom, man startede med,« forklarer Anders Søndberg Sørensen.

Ormehuller

I WATCHMEN teleporterer Dr. Manhattan blandt andet sig selv fra jorden til Mars på et øjeblik. Ifølge Benny Lautrup er det et problem for, hvordan teleportation bliver fremstillet i science fiction:

»Mange folk tror, at man med teleportation kan bevæge sig over enorme afstande på ingen tid. Men teleportation kan ikke foregå hurtigere end lysets hastighed. Transport hurtigere end lyshastighed findes ikke. Informationen skal altid følge et lyssignal,« forklarer han.

Men, påpeger professoren, det kan måske lade sig gøre på en helt anden måde, nemlig gennem de såkaldte ormehuller, som ifølge fysikken teoretisk set skulle opstå i universet:

»Ormehuller en slags kanaler, der muliggør transport hurtigere end lysets hastighed. Man forsvinder et sted og dukker op et andet. Men de findes formentlig kun i meget små størrelser; lige så meget mindre end et atom, som et atom er mindre end hele Solsystemet. Og de kan næppe gøres store nok til at transportere et menneske,« forklarer Benny Lautrup.

Den boblende virkelighed

For at finde ud af noget mere om ormehuller, hiver vi derfor fat i Frank Antonsen, der er uddannet ph.d. ved Niels Bohr Instituttet og blandt andet har forsket i ormehuller:

»Et ormehul er en slags tunnel. Man forestiller sig, at det er formet som en tragt. Når to ormehuller er forbundet med hinanden, så du får en tunnel mellem to områder i rum eller tid. Eller mellem det samme sted på to forskellige tidspunkter,« fortæller Frank Antonsen, og uddyber:

»Der findes en slags iboende dynamik i alt stof, som kaldte kvantefluktuationer. Det er dem, der er skyld i ormehuller. Det kan bedst illustreres med overfladen af kogende vand: Det bobler og er meget kaotisk, ting opstår spontant og kollapser igen med det samme.«

At eksistere eller at ikke-eksistere

Hvis alt stof er så dynamisk, at det kan dukke op og forsvinde igen hele tiden, så er spørgsmålet om 'at være eller ikke at være' måske ikke så sort/hvidt endda. Frank Antonsen forklarer:

»Ifølge kvantemekanikken er overgangen mellem at eksistere og ikke-eksistere glidende: På grund af fluktuationer i rum og tid, vil der hele tiden dukke ting op og forsvinde igen, for eksempel partikler. Man har lavet eksperimenter, hvor stof dukker op og forsvinder igen, og i princippet kan ormehuller gøre det samme. I stedet for stof er det bare et rum, der opstår og forsvinder igen.«

Ormehuller skal tæmmes med sprængkraft

Okay, så lad os sige, at ormehullerne findes. Men hvad skal der så til, for at vi kan bruge dem?

»For at ormehuller skal kunne bruges af mennesker, er man nødt til at blæse dem op til makroskopisk skala. Det kræver en masse energi, og at man kan stabilisere dem,« fortæller Frank Antonsen.

For at stabilisere ormehuller skal man bruge noget såkaldt 'eksotisk stof'. Det er stof med negativ energi. Alt almindeligt stof har positiv energi; en tyngdekraft, der tiltrækker andet stof. Eksotisk stof har negativ energi, og som følge heraf antigravitation, der støder ting væk. Ligesom eksplosionskraft.

»Det eneste stof man kender med negativ energi, er kvantevakuumet. Det er det stof, der er mellem kernepartiklerne i et atom. Og det er det, der skaber ormehuller,« fortæller Frank Antonsen.

Øjeblikkelig transport - men hvorhen?

Teoretisk set skulle det altså være muligt at forstørre og stabilisere ormehuller længe nok til at kunne bruge dem. Men hvad er det så, der sker, når man bevæger sig gennem ormehullet?

»Man kan ikke styre, hvor ormehullet fører hen. Der er godt nok noget, der hedder ikke-lokalitet, som gør at kvantestof ét sted i universet kan mærke kvantestof et andet sted i universet. Den effekt er meget lille og nærmest umulig at styre, det er nærmest totalt kaotisk. Men det kan ikke udelukkes, at det kan lade sig gøre at styre det,« afslutter Frank Antonsen.