Replikatoren er en maskine i Star Trek sci-fi mediefranchisen , der kan skabe (og genbruge) objekter. Replikatorer optrådte oprindeligt i serien for at syntetisere mad efter behov, derefter blev de brugt til at skabe forskellige andre materialer og genstande.
Selvom science fiction-forfattere har spekuleret i udviklingen af "replikerings-" eller "duplikeringsteknologi" [1] , blev selve udtrykket "replikator" ikke brugt før Star Trek: The Next Generation . Det beskrives i serien som et redesign fra det 24. århundrede af en "madsynthesizer" fra det 23. århundrede, der først dukkede op i Star Trek: The Original Series . I The Original Series blev mad lavet i forskellige farvede terninger. I Star Trek: The Animated Series var det muligt at bestille forskellige typer af realistisk mad, såsom i episoden kaldet "The Joker". Mekanikken i disse enheder er aldrig blevet tydeligt forklaret i serien. I prequel-serien Star Trek: Enterprise (som foregår i det 22. århundrede) indeholdt enheden en "proteinsequencer", der kun kunne "kopiere visse fødevarer". Kokken brugte et " hydroponisk drivhus" til at dyrke frugt og grøntsager. Replikatoren blev brugt til at forarbejde biomaterialer til brugbart materiale [2] .
Ifølge en akademisk afhandling: "De såkaldte 'replikatorer' kan genskabe stof og producere alt, hvad de har brug for af ren energi, uanset om der er brug for mad, medicin eller reservedele [3] ." Replikatoren kan skabe ethvert ikke-levende stof, når den ønskede molekylære struktur er i filen, men den kan ikke skabe antistof , dilithium , latina eller en levende organisme af nogen art. Med hensyn til levende organismers bevidsthed fastslår ikke-kanoniske værker såsom Star Trek: The Next Generation Technical Manual, at selvom replikatorer bruger en form for transportteknologi, er det fysisk umuligt at skabe levende væv i meget lav opløsning.
I sin teori fungerer det på samme måde som universal assembler .
Replikatoren omarrangerer subatomære partikler , som findes i overflod i hele universet, for at danne molekyler og arrangere dem til at danne det ønskede objekt. For at skabe en svinekotelet vil replikatoren for eksempel først danne kulstof-, brint-, nitrogen-, etc.-atomer, derefter arrangere dem i aminosyrer, proteiner og celler og samle partiklerne i form af en kotelet.
Denne proces kræver den destruktive omdannelse af bulkstof til energi og dens efterfølgende transformation til en præ-scannet model af stof. I princippet ligner den en transporter, men i mindre skala. Men i modsætning til transportører, som duplikerer stof på kvanteniveau, er replikatorer i stand til at skabe et stort antal forskellige materialer. Hvis prøver skal lagres på kvanteniveau, vil en umulig mængde datalagring (eller et sæt originale kopier af materialer) være påkrævet. For at løse dette problem gemmes datafiler i hukommelsen på molekylært niveau.
Ulempen ved denne tilgang er umuligheden af at replikere objekter med komplekse kvantestrukturer, såsom levende væsener, dilithium eller latina. I virkeligheden er levende væsener og/eller de nævnte elementer ikke nødvendigvis mere komplekse på kvanteniveau. Den formodede "Yderligere kompleksitet" er udtænkt af forfatterne for at undgå spørgsmål som "hvorfor kan Starfleet ikke kopiere mennesker?" I The Next Generation episode "Loyalty" brugte rumvæsnerne deres version af Replicators til at skabe Picard -svindleren . Derudover forårsager læse- og skrivefejl en række enkeltbit-fejl i det replikerede materiale. Selvom det normalt ikke kan spores af mennesker, kan computerscanninger afsløre disse uoverensstemmelser, og de kan forklare den hyppige klage (fra nogle gourmeter og feinschmeckere), at smagen af gentaget mad og drikkevarer er substandard. Disse fejl kan også forårsage, at ikke-giftigt materiale bliver giftigt , når det replikeres, eller skabe stammer af dødelige vira og bakterier fra tidligere harmløse.
I Star Trek-universet bruges replikatoren primært til at give mad og vand ombord på rumskibe , hvilket eliminerer behovet for et stort udbud af proviant. (Stjerneskibe, stjernebaser og andre installationer har reserver til rådighed til nødbrug i tilfælde af en replikatorfejl eller en energikrise.) Det blev fundet på Star Trek: Deep Space 9 , at så længe der er en energikilde til livsstøtte , replikering bruges til at give åndeluft til skibe og stjernebaser (og til at nedbryde kuldioxiden, der udåndes af besætningen), hvilket giver en tilsyneladende endeløs forsyning af ilt og eliminerer behovet for at bære lufttanke.
Denne teknologi bruges også til at producere reservedele, så de fleste skibsskader kan repareres uden at vende tilbage til stjernebasen. Replikatoren bruges også til at lave Starfleet-uniformer, samt legetøj og souvenirs [4] . Replikering bruges af Holodeck- programmet til at producere mad, tøj og andre genstande, der skal bruges eller indtages af deltagerne.
Stjerneflådens sikkerhedsprotokoller forhindrer uautoriseret kopiering af farlige genstande såsom våben og giftige stoffer [5] .
Replikatorer kan også omdanne stof til energi. Efter dette princip kan enheden adskille enhver genstand til subatomære partikler. Efterfølgende energi kan derefter lagres til fremtidig brug eller straks anvendes i efterfølgende replikering. Denne proces kaldes "genbrug" og gælder alt fra snavset service til forvokset børnetøj [6] .
Replicator-teknologien, selvom den produceres i stor skala, kan ikke bruges til at skabe komplekse objekter såsom en shuttle eller rumskibe (forfatterne af serien mener, at det ville have stor indflydelse på at kunne replikere hele rumskibe "ved et tryk på en knap" det dramatiske potentiale). Men i Deep Space 9, i episoden "The Reason", bruges industrielle replikatorer til at kopiere store komponenter af skibe, shuttles og andre sådanne genstande, som senere bruges på skibsværfter til at bygge sådanne skibe. Således er så få som 15 industrielle replikatorer nok til at replikere de komponenter, der er nødvendige for at bygge en flåde af rumskibe eller hjælpe en civilisation med at komme sig efter en naturkatastrofe på hele planeten.
Ved praktisk talt at eliminere materialeknaphed spiller replikeringsteknologi en vigtig rolle i den kontantløse menneskelige økonomi i Star Trek-universet.
Da USS Voyager i Star Trek: Voyager blev flyttet til Delta Quadrant , blev det klart, at replikatorteknologien var ukendt for nogle af regionens oprindelige folk. Gennem de tidlige sæsoner forsøgte Kazon og andre racer gentagne gange at erhverve teknologien. Kaptajn Katherine Janeway frygtede, at hvis denne teknologi blev erhvervet af en civilisation, før den var klar, kunne konsekvenserne blive katastrofale. Af denne grund, og på grund af det primære direktiv, nægtede Janeway at opgive teknologien for enhver pris. Derudover betød energibegrænsningerne på Voyager på vej tilbage til Alpha-kvadranten, at forsyningen af replikatorer skulle kontrolleres stramt, hvilket resulterede i, at "replikatorrationer" blev skibets uofficielle valuta. Dette er også grunden til, at Neelix (udover at sørge for besætningens moral ved at tilberede frisk mad) kom til at blive brugt som skibets kok. Nogle af ingredienserne kom fra hydroponics laboratoriet .
I 2014 rapporterede forskere hos Nestlé , at de arbejdede på replikatorlignende teknologi med det mål at levere mad skræddersyet til menneskets ernæringsbehov [7] .
I 2015 foreslår den Star Trek-inspirerede Replicator-Emulator at robotisk dyrke, printe eller indsamle ikke kun mad, men boliger, energi, transport og endda hele byer. WPProjects tildelte 250 tilskud til vedvarende automatisering (et projekt i hvert land i verden). Virksomheden forpligtede sig også til vigtige sociale programmer, der var nødvendige for at beskytte folks indkomster og styrke økonomien, og dermed afslutte en 2-årig cyklus med automatisering af projekter inden for vedvarende energikilder [8] .
Til sammenligning er 3D-printere, som nu er mainstream-teknologi og har en række imponerende og vigtige egenskaber (inklusive til fremstilling af proteser eller organer), ganske forskellige, idet de ikke skaber materiale "ex nihilo" (fra ingenting) , eller mere præcist fra kerner eller atomer eller programmerede mønstre af information, men skal i stedet, ligesom konventionelle printere, bruge allerede eksisterende kropslige materialer. Derudover er 3D-printere begrænset i de materialer, de kan printe. I øjeblikket bruger 3D-printerteknologi kun materialer, der let kan smeltes sammen gennem ekstruderings- eller sintringsprocesser : plastik, metaller og ler. Men fødevarer, beton og nogle andre materialer er blevet trykt med succes i begrænset skala.
Fysikere ved Imperial College London har opdaget, hvordan man kan skabe stof ud fra lys , noget som tidligere blev anset for umuligt, da ideen først blev foreslået for 80 år siden. På kun én dag udviklede Imperial College-laboratoriet en forholdsvis enkel måde at fysisk bevise en teori, som først blev fremsat af de amerikanske videnskabsmænd Breit og Wheeler i 1934 [9] .
Ohio -baserede startup Beehex modtog et tilskud fra NASA i 2013 til at udvikle 3D-printteknologi til dyb rumflyvning. De begyndte at bygge robotter til at printe mad til eventuelt forbrug [10] .
| Star Trek Universe | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Serie |
| ||||||
| Film |
| ||||||
| Racer og organisationer |
| ||||||
| Teknologi |
| ||||||
| Regioner |
| ||||||
| Efterslæbte projekter |
| ||||||
| Fan projekter |
| ||||||
| Kulturel indflydelse | |||||||