El Replicator es una máquina en la franquicia de medios de ciencia ficción de Star Trek que puede crear (y reciclar) objetos. Los replicadores aparecieron originalmente en la serie para sintetizar alimentos a pedido, luego se usaron para crear otros materiales y artículos.
Aunque los escritores de ciencia ficción han especulado sobre el desarrollo de la tecnología de "replicación" o "duplicación" [1] , el término "replicador" en sí mismo no se usó hasta Star Trek: The Next Generation . Se describe en la serie como un rediseño del siglo 24 de un "sintetizador de alimentos" del siglo 23 que apareció por primera vez en Star Trek: The Original Series . En The Original Series, la comida se creó en varios cubos de colores. En Star Trek: The Animated Series, era posible ordenar diferentes tipos de alimentos realistas, como en el episodio llamado "The Joker". La mecánica de estos dispositivos nunca se ha explicado claramente en la serie. En la franquicia precuela Star Trek: Enterprise (ambientada en el siglo XXII), el dispositivo presentaba un "secuenciador de proteínas" que solo podía "copiar ciertos alimentos". El chef utilizó un " invernadero hidropónico " para cultivar frutas y verduras. El replicador se utilizó para procesar biomateriales en material útil [2] .
Según una disertación académica: "Los llamados 'replicadores' pueden recrear la materia y producir todo lo que necesitan a partir de energía pura, ya sea que necesiten alimentos, medicinas o repuestos [3] ". El replicador puede crear cualquier materia no viva cuando la estructura molecular deseada está en el archivo, pero no puede crear antimateria , dilitio , latina o un organismo vivo de ningún tipo. Con respecto a la conciencia de los organismos vivos, trabajos no canónicos como Star Trek: The Next Generation Technical Manual afirman que aunque los replicadores usan una forma de tecnología transportadora, a muy baja resolución, la creación de tejido vivo es físicamente imposible.
En su teoría, funciona de manera similar al ensamblador universal .
El replicador reorganiza las partículas subatómicas , que se encuentran en abundancia en todo el universo, para formar moléculas y ordenarlas para formar el objeto deseado. Por ejemplo, para crear una chuleta de cerdo, el replicador primero formará átomos de carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc., luego los organizará en aminoácidos, proteínas y células, y ensamblará las partículas en forma de chuleta de cerdo.
Este proceso requiere la transformación destructiva de materia a granel en energía y su posterior transformación en un modelo de materia previamente escaneado. En principio, es similar a un transportador, pero a menor escala. Sin embargo, a diferencia de los transportadores, que duplican la materia a nivel cuántico, los replicadores son capaces de crear una gran cantidad de materiales diferentes. Si las muestras se van a almacenar a nivel cuántico, entonces se requeriría una cantidad imposible de almacenamiento de datos (o un conjunto de copias originales de los materiales). Para resolver este problema, los archivos de datos se almacenan en la memoria a nivel molecular.
La desventaja de este enfoque es la imposibilidad de replicar objetos con estructuras cuánticas complejas, como seres vivos, dilitio o latina. En realidad, los seres vivos y/o los elementos citados no son necesariamente más complejos a nivel cuántico. Los autores inventan la supuesta "Complejidad adicional" para evitar preguntas como "¿por qué la Flota Estelar no puede replicar a los humanos?" En el episodio "Lealtad" de The Next Generation, los extraterrestres usaron su versión de los Replicantes para crear al impostor Picard . Además, los errores de lectura y escritura provocan una serie de errores de un solo bit en el material replicado. Aunque normalmente no son detectables por humanos, los escaneos de computadora pueden revelar estas inconsistencias y pueden explicar la queja frecuente (por parte de algunos gourmets y conocedores) de que el sabor de los alimentos y bebidas replicados es de calidad inferior. Estos errores también pueden hacer que el material no tóxico se vuelva tóxico al replicarse, o crear cepas de virus y bacterias mortales a partir de los que antes eran inofensivos.
En el universo de Star Trek, el replicador se usa principalmente para proporcionar comida y agua a bordo de las naves estelares , eliminando así la necesidad de un gran suministro de provisiones. (Las naves estelares, las bases estelares y otras instalaciones tienen reservas disponibles para uso de emergencia en caso de una falla del replicador o una crisis de energía). En Star Trek: Deep Space 9 se encontró que siempre que haya una fuente de energía para el soporte vital , réplica utilizada para proporcionar aire respirable a naves y bases estelares (y para descomponer el dióxido de carbono exhalado por la tripulación), proporcionando así un suministro aparentemente interminable de oxígeno y eliminando la necesidad de llevar tanques de aire.
Esta tecnología también se usa para producir piezas de repuesto, lo que permite reparar la mayoría de los daños de la nave sin regresar a la base estelar. El Replicator también se usa para fabricar uniformes de la Flota Estelar, así como juguetes y recuerdos [4] . El programa Holodeck utiliza la replicación para producir comida, ropa y otros objetos para ser usados o consumidos por los participantes.
Los protocolos de seguridad de la Flota Estelar evitan la copia no autorizada de objetos peligrosos como armas y sustancias venenosas [5] .
Los replicadores también pueden convertir la materia en energía. Siguiendo este principio, el dispositivo puede desarmar cualquier objeto en partículas subatómicas. La energía subsiguiente puede almacenarse para uso futuro o aplicarse inmediatamente en la replicación posterior. Este proceso se llama "reciclado" y se aplica a todo, desde platos sucios hasta ropa de niños demasiado grande [6] .
La tecnología Replicator, incluso si se produce a gran escala, no se puede usar para crear objetos complejos como un transbordador o naves estelares (los escritores de la serie creen que poder replicar naves estelares completas "con solo tocar un botón" afectaría enormemente el potencial dramático). Sin embargo, en Deep Space 9, en el episodio "The Reason", los replicadores industriales se utilizan para replicar grandes componentes de barcos, transbordadores y otros elementos similares, que luego se utilizan en los astilleros para construir dichos barcos. Por lo tanto, tan solo 15 replicadores industriales son suficientes para replicar los componentes necesarios para construir una flota de naves estelares o ayudar a una civilización a recuperarse de un desastre natural en todo el planeta.
Al eliminar virtualmente la escasez de material, la tecnología de replicación juega un papel importante en la economía humana sin dinero en efectivo en el universo de Star Trek.
Cuando el USS Voyager en Star Trek: Voyager fue trasladado al Cuadrante Delta , quedó claro que la tecnología del replicador era desconocida para algunos de los pueblos indígenas de la región. A lo largo de las primeras temporadas , Kazon y otras razas intentaron repetidamente adquirir la tecnología. La capitana Katherine Janeway temía que si una civilización adquiría esta tecnología antes de que estuviera lista, las consecuencias podrían ser catastróficas. Por esta razón, y debido a la Primera Directiva, Janeway se negó a renunciar a la tecnología a toda costa. Además, las limitaciones de energía en la Voyager en su camino de regreso al Cuadrante Alfa significaron que el suministro de replicadores tuvo que ser estrictamente controlado, lo que resultó en que las "raciones de replicadores" se convirtieran en la moneda no oficial de la nave. Esta es también la razón por la que Neelix (además de proporcionar moral a la tripulación al preparar alimentos frescos) llegó a ser utilizado como chef del barco. Algunos de los ingredientes provienen del laboratorio de hidroponía .
En 2014, los investigadores de Nestlé informaron que estaban trabajando en una tecnología similar a un replicador con el objetivo de proporcionar alimentos adaptados a las necesidades nutricionales humanas [7] .
En 2015, el Replicator-Emulator inspirado en Star Trek propone cultivar, imprimir o recolectar robóticamente no solo alimentos, sino también viviendas, energía, transporte e incluso ciudades enteras. WPProjects otorgó 250 subvenciones para automatización renovable (un proyecto en cada país del mundo). La empresa también se comprometió con importantes programas sociales necesarios para proteger los ingresos de las personas y fortalecer la economía, completando así un ciclo de 2 años de proyectos de automatización en el campo de las fuentes renovables [8] .
En comparación, las impresoras 3D, que ahora son tecnología convencional y tienen una serie de capacidades impresionantes e importantes (incluida la creación de prótesis u órganos), son bastante diferentes, ya que no crean material "ex nihilo" (de la nada). , o más precisamente de núcleos o átomos o patrones programados de información, sino que, como las impresoras convencionales, deben usar materiales corporales preexistentes. Además, las impresoras 3D están limitadas en los materiales que pueden imprimir. Actualmente, la tecnología de las impresoras 3D solo utiliza materiales que pueden fusionarse fácilmente mediante procesos de extrusión o sinterización : plásticos, metales y arcillas. Sin embargo, los alimentos, el hormigón y algunos otros materiales se han impreso con éxito en una escala limitada.
Los físicos del Imperial College London han descubierto cómo crear materia a partir de la luz , algo que antes se creía imposible cuando se propuso la idea por primera vez hace 80 años. En solo un día, el laboratorio del Imperial College desarrolló una forma relativamente simple de probar físicamente una teoría presentada por primera vez por los científicos estadounidenses Breit y Wheeler en 1934 [9] .
La startup Beehex, con sede en Ohio , recibió una subvención de la NASA en 2013 para desarrollar tecnología de impresión 3D para vuelos al espacio profundo. Comenzaron a construir robots para imprimir alimentos para su posible consumo [10] .
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