Читать книгу Энциклопедия Будущего - Иван Сирфидов - Страница 13

Осуществление гиперсвязи можно обозначить как комплекс сложных технических задач, требующих каждая своего отдельного решения. Прежде всего необходимо конечно же сгенерировать саму червоточину, но кроме этого есть целый ряд и иных нужд, без удовлетворения которых никакой коммуникации не получится, а именно:

• Позиционирование червоточины – т.е. создание её выходной точки в определённых удалённых координатах пространства. Особенно затруднительно при межзвёздной гиперсвязи, когда приёмник и передатчик разделены сотнями триллионов километров, ведь координаты должны быть рассчитаны с точностью минимум до сантиметров, а в идеале не более долей миллиметра.

• Динамическое позиционирование червоточины – исключая планетарную гиперсвязь, у остальных двух её видов (межпланетной и межзвёздной) приёмник и передатчик всегда перемещаются относительно друг друга, на скоростях от десятков до сотен километров в секунду, так как и звёздные системы и планеты движутся, а последние ещё и вращаются вокруг своей оси. Требуется постоянно динамически изменять координаты выходного конца червоточины, дабы постоянно удерживать его на принимающем устройстве.

• Компенсация релятивистских искажений – характерно только для межзвёздной гиперсвязи. При значительной (сотни км/с) скорости движения приёмника и передатчика относительно друг друга так или иначе на пересылаемом сигнале начинают сказываться релятивистские эффекты, прежде всего сжатие пространства и замедление времени. Помимо прочего, оба указанных эффекта заметно усложняют динамическое позиционирование.

• Стабилизация червоточины – защита её от схлопывания, разрыва, спирального многомерного скручивания. Особенно проблематична при межзвёздной гиперсвязи. Форма червоточины никогда не бывает статичной, её тоннель постоянно стремится к деформации и искривлению, она растягивается и сжимается, её отдельные участки внутренних и внешних стенок могут двигаться относительно друг друга, изменяться по плотности и прочим физическим характеристикам, в них могут возникать вихревые, волновые, циклические и т. п. разрушительные явления. Наиболее неприятен квантовый резонанс, когда стенки тоннеля входят в состояние устойчивых колебаний на релятивистских частотах.

• Шумоподавление – при всех протекающих в червоточине процессах она и сама сильно «фонит», кроме того, на шумовую ситуацию в ней оказывают влияние внешние электромагнитные и гравитационные поля в пространстве между входной и выходной точками её тоннеля (сильнее всего это сказывается на межзвёздных коммуникациях). В результате она заметно искажает и заглушает пропускаемый через неё сигнал, делая поистине нетривиальной задачу выделить его.

• Передача сигнала – квантовые размеры диаметра тоннеля червоточины, разнообразные процессы в ней и нестабильность её формы затрудняют осуществление через неё информационного обмена. Поначалу, в прошлые эпохи, это делалось оптически – при помощи пропуска пучков фотонов. В настоящий описываемому момент технологии гиперсвязи тяготеют к пересылке данных посредством волновой интерференции на стенках тоннеля.

• Детектирование (выделение) сигнала – транслируемые фотоны засечь несложно, для этого сгодится любой грошовый оптический сенсор, однако пропускная способность (число бит, передаваемых в секунду) червоточины при световом способе информационного обмена крайне низка, для выделения же полезного сигнала, пересылаемого волновым воздействием на стенки её тоннеля, который имеет квантовые размеры и по сути представляет из себя квантовую сингулярность, требуется исключительно мощное высокотехнологичное детекторное оборудование запредельной чувствительности.

Существует два принципиально разных способа генерации червоточин: симметричный и асимметричный. Симметричный предполагает коммуникацию между двумя генерирующими приёмно-передающими системами, каждая из которых стабилизирует свой конец тоннеля червоточины – тот становится как бы пространственно привязанным к оборудованию с обоих сторон, благодаря чему не нуждается в динамическом позиционировании – с какой бы скоростью вступившие в контакт гипер устройства не двигались относительно друг друга, формируемый ими тоннель будет всегда оставаться строго меж ними, ведь они фактически и служат, условно говоря, его «выходными отверстиями». Неудобство здесь в двойной дороговизне – для осуществления связи требуется две полноценных передающих системы вместо одной. Ассиметричный способ соответственно подразумевает пару передатчик-приёмник, обязанности по генерации, поддержанию и позиционированию червоточины в этом случае лежат исключительно на передатчике, приёмник тоже может пересылать через неё информацию на другой конец её тоннеля, но сам создавать и стабилизировать её неспособен, фактически являя собой просто детектор. Как следствие, удаётся организовать межпространственный информационный обмен заметно меньшими финансовыми затратами, однако возникает зависимость принимающей стороны от передающей – только последней доступно инициировать удалённое соединение, только она в состоянии «позвонить», но не наоборот. Кроме того, она сильно усложняется технически и вырастает в стоимости за счёт необходимости в оборудовании динамического позиционирования. Зато приёмник при ассиметричной коммуникации может контактировать одновременно с разными передатчиками, со многими сразу, тогда как при симметричной передача данных всегда происходит строго между двумя абонентами – один на один.

Теперь остановимся чуть поподробней на проблеме позиционирования. Основная сложность с ним заключена в необходимости точно знать координаты приёмной системы, чтобы создать червоточину, чётко выходящую на её детектор. При расстояниях в десятки и сотни триллионов километров, с учётом того, что во вселенной всё движется – не только космические корабли, но и планеты и звёзды, произвести подобные расчёты с точностью до миллиметров чертовски сложно. Особенно, если скорость приёмника и передатчика относительно друг друга велика и на них начинают сказываться релятивистские эффекты. Казалось бы, раз симметричные технологии не нуждаются в позиционировании, это прекрасный выход из ситуации, пусть они и дороже ассиметричных. Но так только кажется. Симметричная связь требует одновременного запуска генерации тоннелей червоточин от обоих участников коммуникации (ведь те надо стабилизировать с обоих концов), однако в релятивистских системах синхронность относительна, синхронизировать их можно лишь посредством гиперсвязи, иными словами, чтобы установить симметричное соединение, нам в общем случае предварительно придётся вступить в контакт ассиметричным способом и приказать принимающей стороне подготовиться к симметричному подключению. Указанные сложности вовсе не обессмысливают симметричную связь, так или иначе она заметно устойчивее и обладает рядом других преимуществ, и тем не менее, без оборудования для динамического позиционирования, характерного только для ассиметричных коммуникаций, установить её почти нереально (исключение – если принимающая сторона в постоянной готовности, всегда ожидает конкретного подключения). В результате гиперсвязь в любой её форме становится практически неосуществима для объектов с переменной траекторией, координаты которых нельзя точно вычислить. Проще говоря, звездолёт может вызвать по ней планету, а планета звездолёт как правило нет. Потому что текущие координаты планет посчитать не проблема, а координаты межзвёздного корабля попробуй высчитай, даже если известны его курс и скорость. Надо признать, и звездолёту не так-то просто рассчитать координаты планеты и приёмника на её поверхности с точностью до сантиметров. Всегда есть погрешность определения своей позиции, относительно которой пространственное положение других космических тел вычисляются, да и невозможно учесть все космологические и релятивистские факторы, влияющие на их и собственное движение. Однако существует методология, позволяющая гиперпередатчикам динамически наводиться на планетарные приёмники. Всякая обжитая (заселённая людьми) планета есть источник радиочастотных шумов, и кроме того всякая специально распространяет вокруг себя сигнал наведения – именно для облегчения гипер коммуникаций. Если даже передатчик корабля промахнётся, не важно, на километр или световой год, по характеру и интенсивности шума в червоточинах он сможет уточнить координаты приёмного устройства и открыть межпространственный микротоннель гиперсвязи снова на порядок ближе к оному. Так с каждым новым циклом наведения точность позиционирования увеличивается, пока не достигает нужного значения.

Наиболее определяющей характеристикой систем гиперкоммуникации считается число их каналов, т.е. количество одновременно поддерживаемых параллельных червоточин. Трудности со стабилизацией последних, разнообразные внутренние процессы в них и пропускная ограниченность делают идею об одноканальном коммуницировании абсурдной, потому как оно будет чрезвычайно нестабильным и слабоэффективным. Приемлемые общую устойчивость и пропускную ширину получают путём наращивания числа каналов. Таким образом всякий сверхсветовой передатчик содержит в своём составе множество микро-источников формирования проколов пространства, каждый из которых способен открывать и поддерживать свой собственный независимый канал, свою отдельную «червоточину». Высококачественные агрегаты гиперсвязи как правило имеют не менее нескольких десятков тысяч каналов параллельного приёма-передачи сигнала, самые дешёвые обеспечивают 6—10 канальное соединение.

Известно, что помимо «червоточинных» систем гиперсвязи бывают и другие, основанные на эффекте «квантовой запутанности» (связанности состояний двух фотонов или иных элементарных частиц независимо от расстояния между ними). Приборы «запутанной» коммуникации относительно дёшевы и вполне малогабаритны, однако при этом исключительно ненадёжны, неудобны, склонны к утрате функциональности, невообразимо слабы по пропускной способности, к тому же могут вступать в контакт лишь с одним конкретным парным устройством. Прикладного значения они не имеют.