Futurology: Boekrecensie Onmogelijke Natuurkunde - Michio Kaku
Recensent: Edgar Johannsmann
Publicatiedatum: 1 februari 2010

onmogelijke natuurkunde _ michio kaku.jpgSubtitel: Alles wat niet onmogelijk is, moet uiteindelijk gebeuren.
Auteur: Michio Kaku
2e druk, november 2008

Dit boek gaat over technologieën die nu nog onmogelijk zijn en zelfs als science fiction worden afgedaan, maar in de toekomst wellicht bewaarheid zullen worden.

Over de auteur


Michio Kaku is hoogleraar theoretisch fysica aan de City University van New York. Hij bouwde al op de middelbare school in z'n eentje een heuse deeltjesversneller waarmee hij antimaterie wilde opwekken. Met dit apparaat won hij de National Science Fair. De hoofdprijs die hij won was een studiebeurs voor Harvard, waarmee hij in de voetsporen van z'n voorbeeld Albert Einstein kon treden.

Kaku onderscheidt onmogelijke technologieën van 3 ordes:

  1. Eerste orde: Nu onmogelijk, maar niet in strijd met bekende wetten van de fysica. Deze technologieën kunnen deze of volgende eeuw werkelijkheid worden (o.a. Teleportatie, onzichtbaarheid, psychokinese, telepathie en antimateriemotoren)
  2. Tweede orde: Technologieën aan de grenzen van ons begrip. Als ze al te verwezenlijken zijn, dan pas over duizenden tot miljoenen jaren (o.a. Tijdmachines, sneller dan het licht reizen en reizen door wormgaten)
  3. Derde orde: Technologieën die in strijd zijn met de bekende wetten der fysica.

 

Onmogelijkheden van de eerste orde

Onder de onmogelijkheden van de eerste orde schaart hij krachtenschilden à la StarTrek en grote zwevende objecten (zoals auto's of mensen die zich zwevend voortbewegen op magnetische velden) (p.3-12). Onzichtbaarheid van vaste stoffen vergt in de stof ingebedde nanostructuren (metamaterialen) van 50 nanometer die de brekingsindex voor daglicht van de stof manipuleren. Deze zijn nochthans niet te produceren. Wat al wel lukt is productie van deze structuren om de brekingsindex van microgolven te manipuleren.

Ook lichtzwaarden à la Star Wars en lasers die planeten/asteroïden kunnen vernietigen, behoren hiertoe, evenals commercieel te exploiteren kernfusiereactoren. Teleportatie van atomen is nu al mogelijk; teleportatie van zeer kleine objecten als cellen en virussen is een onmogelijkheid van de eerste orde en teleportatie van grote complexe objecten als mensen is een onmogelijkheid van de tweede orde). Telepathie is ook een onmogelijkheid van de eerste orde, maar dan gaat het slechts om grove gedachtenpatronen. Hiervoor zijn betere MRI-scanners nodig. Letterlijke/woordelijke gedachten lezen is echter een onmogelijkheid van de tweede orde. Psychokinese (objecten laten bewegen op basis van gedachten) valt ook onder de eerste-orde onmogelijkheden.

Robots die menselijke prestaties overtreffen kunnen we nu niet maken. Onze huidige robots zijn nog steeds zeer primitief, terwijl er al decennia aan wordt gewerkt. De meest eenvoudige insecten met veel lagere rekenkracht kunnen veel complexere taken aan. De schaakcomputer Deep Blue die in 1997 Gary Kasparov overwon deed dat op basis van domme rekenkracht, maar niet met een intelligent algoritme. Als er enkele technologische stappen worden genomen (w.o. robots die werken op neurale netwerken), dan kunnen aan het eind van deze eeuw robots bestaan die even intelligent als dieren zijn of wellicht zelfs zo intelligent of intelligenter dan de mens.

In hoofdstuk 8 heeft Kaku het over het bestaan van buitenaardse wezens en vliegende schotels. Hier gaat het dus niet om fysische en technische onmogelijkheden waar de mens voor staat, maar om de kans dat wij worden geconfronteerd met deze fenomenen. De kans op het bestaan van buitenaards leven is aanzienlijk, maar de kans dat het grote intelligentie heeft en in staat is of zal zijn om ons te bereiken is gering. Toch schaalt hij dit onder een onmogelijkheid van de eerste orde.

Het ontwikkelen van ruimteschepen voor interstellaire reizen plaatst ons voor vele technologische moeilijkheden, edoch, deze zijn niet van fundamentele aard. Fysisch zijn er geen barrières die dit in de weg staan. Er zijn zelfs vele manieren waarop we de benodigde nabijheid van de lichtsnelheid met een ruimteschip kunnen behalen.

Vervolgens heeft Kaku het in hoofdstuk 10 over antimaterie en anti-universums. Dit gaat de belevingwereld van gewone stervelingen waarschijnlijk grotendeels te buiten. Antimaterie lijkt de ideale brandstof voor een nieuw soort raketmotor te zijn. Op aarde zijn in deeltjesversnellers reeds minieme hoeveelheden antimaterie geproduceerd. De kosten zijn echter nog zo exorbitant dat dit de komende jaren geen optie is. Antimaterie is de duurste stof op aarde (het koste in 2004 twee miljoen dollar om in CERN enkele miljardste grammen te produceren). Antimaterie bevat echter wel enorme hoeveelheden energie (ongeveer een miljard maal zoveel als normale raketbrandstof). Met slechts 4 milligram kan een raket naar Mars komen. Hij voorziet dat de kosten de komende eeuw dermate gedrukt kunnen worden dat het wel een reële optie wordt. Ook het afvangen van natuurlijke antimaterie in de ruimte is dan een optie.

Hierna worden respectievelijk de onmogelijkheden van de tweede en derde orde veel beknopter door mij behandeld, aangezien deze volgens Kaku pas op lange termijn werkelijkheid kunnen worden.

Onmogelijkheden van de tweede orde


Onmogelijkheden van de tweede orde zijn: Sneller dan het licht reizen, tijd reizen (naar de toekomst reizen is niet in strijd met de huidig bekende wetten der fysica; een uitspraak over reizen naar het verleden is pas mogelijk als er een unificerende theorie is (die de relativiteitstheorie en de kwantumtheorie verenigt in een totaaltheorie van alles). Parallelle universum (naast ons universum bestaande universums).

Onmogelijkheden van de derde orde

 
Onmogelijkheden van de derde orde zijn Het perpetuum mobile en helderziendheid.

Conclusie


Het is een fascinerend en sterk boek, dat het voorstellingsvermogen van de meeste mensen ver te boven gaat. Voor de meesten doet het een geheel nieuwe wereld opengaan en fenomenen openbaren waarvan men slechts gedacht kon hebben dat ze tot de science fiction behoorden, maar nimmer realiteit zouden kunnen worden. Wie had er ten slotte gedacht dat onzichtbaarheid niet slechts binnen de wereld van Harry Potter gemeengoed is, maar binnen afzienbare tijd tot het domein van onze aardse realiteit kan behoren! De complexiteit van de materie vraagt veel van het fysisch voorstellingsvermogen van de lezer. Nadeel is dat er geen enkele verduidelijkende illustratie is opgenomen. Dit zou het didactisch gehalte zeer ten goede komen.