Строящийся с использованием автоматики и роботов, управляемый искусственным интеллектом, трансатлантический туннель – один из самых амбициозных инженерных проектов на сегодняшний день. Благодаря использованию гиперскоростного транспорта на основе технологии магнитной левитации, способного развивать скорость до 6500 км в час, пассажиры могут добраться по этому туннелю из Европы в Америку меньше, чем за час.
Углеродные нанотрубки и мощные геочувствительные датчики играют важнейшую роль во всей конструкции – они, например, позволяют автоматически приспосабливать конструкцию для того, чтобы наиболее эффективно противостоять подводным землетрясениям.
Также важно отметить, что в туннеле поддерживается давление близкое к вакууму. Это позволяет сводить к нулю аэродинамическое сопротивление и достигать гиперзвуковой скорости. Стоимость всего проекта оценивается в 88-175 миллиардов долларов.
Многие районы мира охвачены системой гиперзвукового железнодорожного транспорта, связывающего крупные населенные центры. Его маршруты в основном распространяются по России, Северной Европе, Канаде и США. Эти поезда являются продвинутыми версиями более медленных и простых прототипов, впервые появившихся десятилетиями ранее.
Этот вид транспорта работает, объединяя принципы поездов на магнитной подвеске и пневматических труб. Такие вакуумные поезда перемещаются внутри замкнутой трубы и левитируют, толкаемые вперед магнитным полем. После прохождения через воздушный шлюз, вагоны попадают в полный вакуум внутри трубы. При отсутствии замедляющего трения о воздух, вакуумный поезд может достигать скоростей, выходящих далеко за пределы любой традиционной системы железнодорожного транспорта. Самые быстрые маршруты могут развивать скорость около 6400 км/ч – что примерно в пять раз превышает скорость звука – по сравнению с 480 км/ч для поезда на магнитной подвеске столетием раньше.
При таких скоростях в любой город внутри сети можно добраться всего за несколько часов, даже если он находится на другой стороне планеты. Планируется прокладывать ряд новых маршрутов, в том числе по-настоящему массовую систему трансокеанских сообщений. Это стало возможным во многом благодаря их относительной дешевизне (10% стоимости высокоскоростных железных дорог), а также энергоэффективности. Поскольку вагоны просто движутся по инерции на протяжении большей части поездки после ускорения, замедление позволяет вернуть большую часть энергии. Модульная конструкция трубы позволяет также полностью автоматизировать строительство.
Одна из основных проблем, с которой пришлось бороться конструкторам, – проблема безопасности. При таких высоких скоростях даже малейший удар или смещение на путях могли закончиться катастрофой. Кроме того, длина трубы подразумевает, что инженерам нужно учитывать движение тектонических плит – особенно при пересечении линии разлома. Для того, чтобы справиться с этим и с такими стихийными бедствиями, как землетрясения, широкая система гироскопов и регуляторов установлена вдоль каждого маршрута. Они контролируются автоматизированной компьютерной системой, которая постоянно получает потоки данных о погоде и сейсмической обстановки, настраивая и подкрепляя пути в режиме реального времени. С разгермитизацией трубы справляются при помощи комбинации самовосстанавливающихся материалов и нанополимерного покрытия.
Конец 21-го века является мрачным и переломным временем для человечества, требуя больших работ по восстановлению. Тем не менее, возрождение международных путешествий (после краха предыдущих десятилетий) опять же способствует гомогенизации стабильных стран, делая мир ближе. Одной из конкретных областей, в которых новая транспортная система приносит пользу, является быстрое движение и переселение беженцев, пострадавших от климатических стихийных бедствий.
К началу 22-го века сверхпроводники комнатной температуры используются во множестве устройств и изменили большую часть мировой инфраструктуры и дорожных сетей. Некоторые из революционных достижений включают передачу энергии без потерь, лучшее удержание энергии термоядерного синтеза, улучшенное изображение для медицинского сканирования, множество новых парящего или летающего транспорта, скользящего над землей.
Открытие сверхпроводимости в 1911 году выявило набор физических свойств, наблюдаемых в некоторых материалах, где электрическое сопротивление исчезает при приближении к абсолютному нулю. Дальнейший прорыв в 1933 году привел к открытию эффекта Мейснера – выбросу линий магнитного поля из внутренней части сверхпроводника во время его перехода в сверхпроводящее состояние, которое происходит, когда материал охлаждается жидким азотом до -203°C и придаёт магниту левитацию.
Первоначально ученые знали только о нескольких металлах с исчезающим электрическим сопротивлением чуть выше абсолютного нуля (-273°C). Однако в 1980-х годах исследователи обнаружили керамические материалы, демонстрирующие это явление выше 35 К (-238°C). Дальнейший прогресс в области керамики в 1990-х годах продемонстрировал существенный скачок критических температур, достигших более 150 К (-123°C).
Эффект Мейснера
В начале 21 века происходили постепенные улучшения с использованием различных других материалов, но все они требовали чрезвычайно высоких давлений, сопоставимых с условиями во внешнем ядре Земли. Исследователи, наконец, достигли “святого грааля” сверхпроводимости при комнатной температуре в 2020 году, используя соединение при температуре 15°C с использованием алмазной наковальни при 269 гигапаскалях (ГПа).
В последующие годы и десятилетия исследовательские группы переключили свое внимание с более высоких температур на усилия по снижению огромного давления, необходимого для сверхпроводимости. Появились новые методы масштабирования материалов – от наноразмерных до микроскопических и более крупных. В конце концов стало возможным сочетать режим комнатной температуры с материалами, видимыми невооруженным глазом и стабильными при относительно низких давлениях.
Позже, в 21 веке, некоторые из самых мощных в мире искусственных интеллектов сделали дальнейшие открытия с ещё более низким давлением. В конечном счете, эти стабильные состояния соответствовали атмосфере Земли на уровне моря. Следующий критический шаг включал совершенствование методов массового производства этих новых соединений с помощью сверхточной организации нанотехнологий. Затем произошел переход от лаборатории к практическим приложениям – снова управляемым и развертываемым ИИ наиболее эффективными из возможных способов. На заводах и других объектах 3D-печать позволила этим сверхпроводникам объединяться с высокой скоростью.
После открытия сверхпроводимости и эффекта Мейснера потребовалось столетие, чтобы появился первый сверхпроводник комнатной температуры. Теперь, после еще ста лет исследований и разработок, практическое применение становится очевидным. В 2110 году мир преображается с помощью новых устройств и компонентов, способных функционировать без электрического сопротивления и с вытеснением линий магнитного поля при комнатной температуре.
В современном городе часто можно наблюдать левитирующие автомобили, капсулы и другие транспортные средства, плавно скользящие по воздуху. Они плавают над подушкой магнетизма и питаются от беспроводной энергии, передаваемой с площадок, встроенных в землю. На улице вы можете наткнуться на сюрреалистическое зрелище припаркованного автомобиля, неподвижно висящего в воздухе. Даже само здание может включать в себя конструкции, вывески или архитектурные элементы, под которыми, по-видимому, ничего нет.
Эти парящие транспортные средства имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционным колесным транспортом. Регулируя высоту полета вблизи пешеходов, они могут просто дрейфовать над ними, что исключает возможность несчастных случаев. Это также снижает частоту дорожно-транспортных происшествий, которые были причиной огромного числа жертв в течение 20-го и 21-го веков. Отсутствие контакта с поверхностью также устраняет проблему износа шин и, следовательно, уменьшает загрязнение воздуха и микропластика, образующееся от транспортных средств.
Хотя колеса всё еще широко распространены в транспорте, их быстро вытесняют сверхпроводящие технологии, поскольку городские власти все чаще признают эти преимущества и расширяют необходимую инфраструктуру. Некоторые из более богатых и высокотехнологичных регионов уже модернизировали всю свою дорожную сеть, чтобы обслуживать левитирующие транспортные средства. По мере того как становится доступным все больше и больше маршрутов, возможность путешествовать в трех измерениях, а не в двух, позволяет сократить время в пути. В сочетании с ИИ для управления дорожным движением заторы практически устраняются. Для этих автономных летательных аппаратов доступно большое количество энергии, при этом 100% электроэнергии в мире в настоящее время обеспечивается за счет сверхэффективных чистых технологий, а для обеспечения того, чтобы они оставались в воздухе, встроено множество резервов.
Сверхпроводники комнатной температуры преобразуют множество других областей. Теперь возможна передача электроэнергии без потерь, что делает устаревшей традиционную инфраструктуру для преобразования переменного тока низкого и высокого напряжения и обеспечивает идеальную передачу электроэнергии на огромные расстояния. Накопление энергии также претерпевает революцию, поскольку деградация батареи больше не является проблемой, а сверхпроводящие провода вместо этого захватывают и хранят электричество бесконечно. Компьютеры, планшеты и другую электронику можно заставить работать без нагрева, эффективнее и с гораздо меньшим потреблением энергии.
Другие разработки включают в себя сверхсильные и ультракомпактные двигатели, а также машины, для работы которых когда-то требовались целые здания или помещения, которые теперь жизнеспособны в гораздо меньших масштабах. Например, в настоящее время появляется компактный ядерный синтез, который особенно полезен в космических путешествиях. Крупномасштабным научным установкам, таким как ускорители частиц, теперь требуется меньше энергии и капитальных затрат, в то время как высококачественная медицинская визуализация более эффективна и доступна в меньших форм-факторах.
Наблюдатель из предыдущего века, прогулявшись по современному городу, был бы поражен чистотой и порядком. Воздух свежий и чистый, как в сельской местности в 20-м веке. Дороги и тротуары безупречны: изготовлены из специальных материалов, которые убираются сами, поглощая мусор, самовосстанавливаясь в случае повреждения. Поверхности зданий, окон и крыши полностью устойчивы к грязи, бактериям, погоде, граффити и вандализму. Это же покрытие применяется на общественном транспорте, автомобилях и других транспортных средствах. Все это выглядит новым, блестящим и в отличном состоянии в любое время. Зелень является отличительной чертой этого города, наряду с живописными фонтанами, скульптурами и другими элементами благоустройства.
Фонарные столбы, знаки, столбики и другие «мелочи» городской среды, которые когда-то украшали улицы, исчезли. Освещение в настоящее время более дискретно, с помощью комбинации самоизлучающих стен и поверхностей, антигравитации и других функций, предназначено для скрытия недостатков, максимально увеличивает пешеходное пространство и эстетику. Электроэнергия передается беспроводным путем от здания к зданию. С помощью большого числа сверхпроводников, установленных в земле, осуществляется быстрое движение транспортных средств без необходимости использования колес, кабеля или других громоздких компонентов. Легковые автомобили и поезда просто бесшумно плывут по течению, управляемые электромагнитными токами.
Дорожные знаки устарели – вся информация в электронном виде выводится прямо в зрительные сенсоры человека. Он просто должен «подумать» о конкретном здании, улице или маршруте, чтобы получить информацию.
Этот наблюдатель мог бы также заметить увеличение личного пространства и относительно спокойное, не суетливое движение, в отличие от потоков людей и машин в мегаполисах начала 21 века. В некоторых местах роботов, выполняющих свои обязанности может оказаться больше, чем людей. Это произошло отчасти в результате резкого сокращения численности населения в мире. Однако, это также оттого, что граждане сегодня тратят большую часть своего времени находясь в виртуальных средах.
В тех редких случаях, когда человек выходит на улицу, он, вероятно, пройдет минимальное расстояние пешком. Почти все услуги и материальные потребности могут быть получены на дом, или практически на пороге дома – будь то питание, медицинская помощь, или даже запасные части тела и физическое обновление. «Магазин» в развитых странах, вероятно, будет работать исключительно на ИИ. Он будет точно знать, что вам нужно, прежде чем вы даже ступите на порог, будет всё уже готово по прибытии (если вы не сможете приехать, то роботы могут обеспечить доставку большинства товаров и услуг). То же самое касается больниц и других социальных заведений.
Собрания людей в реальном мире, как правило, редки – они происходят в «особых» случаях, таких как похороны, или небольшим числом ситуаций, когда виртуальная реальность является нецелесообразной.
Преступность почти отсутствует в этих высоко технологичных городах. Наблюдение ведется везде: записывается каждый шаг в мельчайших подробностях, система определяет, кто вы есть, с того момента, как входите в публичные места. Даже ваше внутреннее биологическое состояние подвержено контролю – нейронная активность и пульс дают ключ к вашим намерениям. Полиция может быть вызвана немедленно, робот офицер появится словно из-под земли с помощью устройств и нанороботов, встроенных в здания и дороги. Это настолько быстро и эффективно, что большинство городов отказались от устарелой полиции, вынужденной доезжать или долетать до места преступления на физическом транспорте.
Несмотря на безопасность и чистоту, некоторые из этих высоко технологичных районов могут показаться чересчур стерильными для наблюдателя из прошлого века. Им бы не хватало мусора, шума, того, что определяло город в прежние времена. Один из способов, который городские дизайнеры использовали для преодоления этой проблемы это использование динамических поверхностей, которые создают физические интерактивные среды. Некоторые фасады зданий, например, могут изменить свою внешность, чтобы соответствовать вкусам наблюдателя. Это может быть достигнуто с помощью дополненной реальности (которая видима только наблюдателю), изменение поверхностей и голографические проекции (которые видят все), или комбинации. Мягкие стекла и сплавы, из которых сделаны здания, могут внезапно превратиться в классический стиль, с колоннами Коринфского ордера и мраморными полами, или изменить текстуру на красный кирпич, в зависимости от настроения или ситуации.
