De wetenschap van Star Trek

Star Trek is een van de meest populaire sciencefiction-series aller tijden en geliefd bij mensen over de hele wereld. In zijn tv-shows, films, romans, strips en podcasts gaan toekomstige bewoners van de aarde op zoek naar de verre uithoeken van de Melkweg. Ze reizen door de ruimte met behulp van geavanceerde technologieën zoals kettingaandrijving en kunstmatige zwaartekracht. Onderweg verkennen de Star Trek-bewoners vreemde nieuwe werelden. De wetenschap en technologie in Star Trek zijn oogverblindend en leiden veel fans ertoe om te vragen: kunnen dergelijke aandrijfsystemen en andere technologische vooruitgang nu of in de toekomst bestaan? 

Het ruimteschip Enterprise kwam in de openbaarheid met de eerste Star Trek-show in de jaren zestig. Getty Images /

In een paar gevallen is de wetenschap eigenlijk behoorlijk degelijk en we hebben nu de technologie (zoals de eerste rudimentaire medische tricorders en communicatieapparatuur) of iemand zal deze ergens in de nabije toekomst ontwikkelen. Andere technologieën in de Star Trek universum is soms in overeenstemming met ons begrip van fysica - zoals de kettingaandrijving - maar is zeer onwaarschijnlijk om ooit te bestaan. Daarvoor moeten we misschien wachten tot onze technologische vaardigheden de theorie inhalen. Toch zijn Trek-ideeën meer in de verbeelding en maken ze geen kans ooit werkelijkheid te worden.

Wat er vandaag bestaat of ergens in de nabije toekomst zal gebeuren

Impulsaandrijving: De impulsaandrijving is niet anders dan onze chemische raketten van vandaag, alleen geavanceerder. Met de vooruitgang die vandaag plaatsvindt, is het niet onredelijk om te denken dat we ooit aandrijfsystemen zullen hebben die vergelijkbaar zijn met de impulsaandrijving op het ruimteschip Onderneming.

Cloaking-apparaten: De ironie hier is natuurlijk dat dit een technologie is die mensen in het begin nog moeten begrijpen Star Trek serie (hoewel het Klingon-rijk het heeft). Toch is dit een van de technologieën die vandaag het dichtst in de buurt komt. Er zijn apparaten die kleine objecten tot de grootte van mensen verhullen, maar een heel ruimteschip laten verdwijnen is nog steeds een heel eind weg.

Communicatie apparaten: In Star Trek gaat niemand ergens heen zonder. Alle leden van Starfleet hadden een apparaat bij zich waarmee ze konden communiceren met andere leden van de bemanning. In werkelijkheid gaan veel mensen nergens heen zonder hun smartphones, en er zijn zelfs werkende comm-badges.

Tricorder-achtige apparaten: In Star Trek worden draagbare sensoren "in het veld" gebruikt voor alles, van medische diagnoses tot het nemen van monsters uit de rotsen en de atmosfeer. Het ruimtevaartuig van vandaag op Mars en daarbuiten gebruikt dergelijke sensoren, hoewel nog niet helemaal "draagbaar". In de afgelopen jaren hebben teams van uitvinders werkende medische tricorderachtige machines gemaakt die al hun weg naar de markt vinden. 

Het tricorder-medicijn in Star Trek-stijl kan bij ons komen als onderdeel van apps voor smartphones, zoals weergegeven in dit apparaat dat op een mobiele telefoon lijkt en gezondheidsgegevens registreert. Getty Images

Mogelijk, maar zeer onwaarschijnlijk

Tijdreizen: Tijdreizen naar het verleden of de toekomst zijn niet in strijd met de natuurwetten. De hoeveelheid energie die nodig is om een ​​dergelijke prestatie te volbrengen, neemt de bruikbaarheid ervan echter buiten bereik.

wormholes: Een wormgat is een theoretische constructie van algemene relativiteitstheorie die onder bepaalde omstandigheden kan worden gecreëerd op plaatsen zoals zwarte gaten. Het grootste probleem is dat het passeren (of zelfs naderen) van een wormgat gecreëerd door dergelijke objecten potentieel dodelijk zou zijn. Het alternatief is om een ​​wormgat te maken op een locatie naar keuze, maar dit vereist de aanwezigheid van exotische materie waarvan niet bekend is dat deze in grote hoeveelheden bestaat en waarvoor zo veel energie dat het niet waarschijnlijk is dat we het ooit zouden kunnen bereiken. Dus hoewel wormgaten heel goed kunnen bestaan, lijkt het zeer onwaarschijnlijk dat we er ooit doorheen zouden kunnen reizen.

Een sciencefiction-blik op een ruimtevaartuig dat door een wormgat naar een ander sterrenstelsel reist. Tot nu toe hebben wetenschappers geen manier gevonden om dergelijke technologie mogelijk te maken. NASA

Warp Drive: Net als wormgaten overtreedt warp drive geen enkele natuurkundige wet. Het zou echter ook zo'n enorme hoeveelheid energie en exotische materie vereisen dat het onwaarschijnlijk lijkt dat het ontwikkelen van dergelijke technologie ooit mogelijk zal zijn.

Energieschilden en tractorstralen: Deze technologieën zijn linchpins voor de Star Trek serie. We zouden ooit technologieën kunnen hebben die een soortgelijk effect hebben als die in de films. Ze zullen echter waarschijnlijk op een heel andere manier werken.

Materie-antimaterie Kracht: Het ruimteschip Onderneming gebruikt beroemd een materie-antimaterie reactiekamer om de energie te creëren die wordt gebruikt om het schip van stroom te voorzien. Hoewel het principe achter deze energiecentrale goed is, creëert het probleem voldoende antimaterie om het praktisch te maken. Vanaf vandaag is het uiterst onwaarschijnlijk dat we ooit voldoende antimaterie zullen verkrijgen om het maken van een dergelijk apparaat te rechtvaardigen.

Hoogstwaarschijnlijk onmogelijk

• Kunstmatige zwaartekracht: Natuurlijk hebben we tegenwoordig kunstmatige zwaartekrachttechnologie in gebruik. Voor deze toepassingen gebruiken we roterende centrifuges om een ​​soortgelijk effect te produceren als de zwaartekracht, en dergelijke apparaten kunnen hun weg vinden naar ruimteschepen van de toekomst. Dit is echter heel anders dan wat wordt gebruikt in Star Trek. Daar wordt aan boord van het ruimteschip een anti-zwaartekrachtveld gecreëerd. Hoewel dit op een dag mogelijk kan zijn, is ons huidige begrip van natuurkunde niet duidelijk hoe dit daadwerkelijk zou kunnen werken. Dit komt vooral omdat we de zwaartekracht eigenlijk niet zo goed begrijpen. Het is dus mogelijk dat deze technologie op de lijst komt naarmate ons wetenschappelijk inzicht groeit.
• Onmiddellijk materietransport: "Richt me op, Scotty!" Het is een van de beroemdste regels in alle sciencefiction. En terwijl het de plot van de Star Trek films om sneller te gaan, de wetenschap achter de technologie is op zijn best vaag. Het lijkt zeer onwaarschijnlijk dat dergelijke technologie ooit zal bestaan.

Bewerkt en bijgewerkt door Carolyn Collins Petersen.