2110 |

Сверхпроводники комнатной температуры широко распространены

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.
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.

Больше…

Распространение индивидуальных медицинских капсул

В начале 22-го века многие функции, ранее выполнявшиеся в клинических условиях, могут быть автоматизированы и предоставлены пациентам на дому. Сканеры всего тела, обеспечивающие широкий спектр диагностики и лечения, в настоящее время являются обычным бытовым прибором, облегчающим нагрузку на больницы.

Эти устройства бывают различных форм-факторов, но обычно состоят из цилиндрической капсулы размером около двух метров. Пациент либо стоит (в случае вертикальных моделей), либо ложится (в горизонтальной конфигурации) для процедуры, которая занимает считанные секунды. Камеры с субнанометровой точностью получают изображения со скоростью триллионов кадров в секунду, сканируя тело с головы до ног, отслеживая и корректируя даже малейшее движение.

Каждая область тела подвергается 3D-анализу в режиме реального времени и “проверяется” на наличие любых изменений или аномалий высокого риска с момента предыдущего сканирования, чтобы определить области требующие дальнейшего внимания. Затем пользователю предоставляется сводка, ранжированная в порядке серьёзности. Для простых или доброкачественных проблем машина может рекомендовать лекарство. Для проблем, требующих хирургического вмешательства, лечение может быть обеспечено с помощью роботизированных рук/инструментов, лазеров или нанороботов, вводимых, а затем управляемых с помощью комбинации магнитов и их собственных крошечных двигателей. Для трансчеловека, у которого уже могут быть обширные имплантаты и обновления, многие из этих средств могут быть ненужными.

В то время как медицинские возможности 2110 года значительно улучшились по сравнению со столетием ранее, ещё не все аспекты биологии полностью изучены. Например, некоторые редкие и необычные заболевания продолжают сохраняться среди человечества и требуют более специализированного вмешательства, чем могут обеспечить эти домашние машины. Однако, по большей части лечение некогда опасных для жизни заболеваний в настоящее время является относительно рутинным. В последующие десятилетия дальнейшее распространение этих медицинских капсул в тандеме с новыми достижениями науки приведёт к тому, что смертность от рака во многих странах в значительной степени устраняется.

Начало терраформирования Марса

Хотя никакого физического вмешательства еще не производилось, первые серьезные планы для постепенного превращения планеты уже разрабатываются, с конечной целью сделать ее пригодной для человека. Кто будет управлять Марсом и его ресурсами? Или эта планета должна иметь полную независимость? Всё это предмет многочисленных дискуссий и спекуляций.

Силовые поля используются в военных целях

Сочетание нескольких уникальных технологий сложенных вместе приводит к радикально новой форме защитного экрана. Для наблюдателей из прошлого века, это будет похоже на “силовое поле”, отображенное в научно-фантастических фильмах. При активации, оно обеспечивает мгновенное, почти непроницаемое поле способное выдержать любое воздействие, кроме самого мощного оружия.

Наружный слой состоит из нагнетаемой плазмы, формируемой в куполе или сфере с помощью электромагнитных полей. Он достаточно горяч, чтобы расплавить проникающие металлы.

Вторичный слой содержит миллионы изогнутых лазерных лучей, создающих высокие энергетические сети, которые быстро захватывают снаряд и достаточно мощны, чтобы остановить его.

Третий слой состоит из «решетки» из триллиона углеродных нанотрубок. Эти микроскопические структуры сплетаются вместе, в одно мгновение, формируя алмазную твердую оболочку, отталкивающую объекты, прошедшие первые два слоя. При необходимости, он может быть распространен на больший периметр за счет снижения прочности. Или наоборот, он может быть уменьшен в размерах, чтобы обеспечить еще более плотный и прочный барьер.

Слои, описанные выше, могут защитить от большинства пуль, бомб и снарядов. Тем не менее, они почти бесполезны против лазеров. Четвертый и последний слой позаботится об этой проблеме. Он использует фотохромные частицы, которые изменяют свои свойства при воздействии лазерного луча, эффективно его нейтрализуя. Ранняя форма этой технологии использовалась давно, в тёмных очках, которые изменяли цвет под воздействием солнечных лучей.

Также эти многослойные силовые поля используются в различных других сферах. Национальные границы, например, делаются более защищёнными – как и многие источники производства продовольствия и воды. Корпоративное пространство и роскошные жилища, принадлежащие богатым, также их используют. Спутники в настоящее время также оснащаются этой технологией.

Больше…

Практическое применение фемтотехнологий

Технологии по шкале квадриллионов (10-15) становятся возможными. Что на три порядка меньше, чем пикотехнологии и шесть порядков меньше, чем нанотехнологии.

Разработки этой шкалы включают в себя работу непосредственно с наименьшими известными структурами материи – такими, как кварки и струны, способные манипулировать свойствами атомов. Эта разработка является следующим шагом на пути к макромасштабной телепортации, то есть транспортировке объектов, видимых невооруженным глазом. Значительный прорыв в борьбе с гравитацией и силовым полем также возникнет в результате этого исследования.

Ещё одна область, которая увидит значительный прогресс – технологии материалов. Например, будут произведены металлы, которые способны выдерживать поистине огромное давление и силу растяжения. Одна из самых захватывающих областей будет в исследовании агрессивных сред – таких, как датчики способные перемещаться внутри самого Солнца, и проходческих комбайнов, которые могут проникать в земную кору и в слои магмы под ней. В долгосрочной перспективе эта разработка откроет путь для межзвездных кораблей и войск, летающих со скоростью света.

Другие, более экзотические материалы становятся тоже возможными, в том числе полностью прозрачные металлы; ярко светящиеся металлы; поверхности без силы трения; сверхплотные, но очень легкие структуры.

Как и во многих областях науки, фемто-разработки в настоящее время руководствуются передовым ИИ, который в настоящее время в триллионы триллионов раз мощнее, чем невооруженный человеческий интеллект.

Больше…

Землетрясения и цунами подконтрольны человеку

Геофизики полностью изучили поверхность и 50 км глубину земной коры и выделили её недостатки. Компьютерное моделирование может предсказать точно, когда и где произойдет землетрясение и его точную величину. Система контроля за землетрясениями в настоящее время носит всеобъемлющий профилактический характер и используется для минимизации бедствий.

Например, людей оповещают, когда необходимо держаться вдали от самых слабых зданий, мостов, которые, скорее всего, развалятся и нанесут им вред. Дежурные спасательные и ремонтные бригады направляются в сейсмоопасные районы при возникновении угрозы землетрясения. Задерживаются перевозки опасных грузов, вылеты самолётов. Снижается уровень водохранилищ, предупреждаются туристы и т.д. Все эти меры существенно снижают количество разрушений и жертв.

В то же время некоторые страны оказались ещё более передовыми в этом вопросе. Были внедрены инженерные решения для защиты сейсмоопасных зон. Осуществляют бурение каналов в земной коре до самого края мантии в местах разлома, закачивают специальную жидкость или гель, созданные на основе нанотехнологий. Плиты горных пород начинают «скользить» относительно друг друга и землетрясение магнитудой 8.0 снижается до магнитуды 4.0 и ниже. Ущерб в этом случае практически исключён. Также этим методом могут предотвращаться цунами в прибрежных районах. С другой стороны возникают правовые вопросы ответственности в случае аварий. Например, ущерб от вызванных человеком землетрясений не может быть расценен как «стихийное бедствие».

Несмотря на эти технические и юридические препятствия, человечество получает возможность контролировать даже самые деструктивные аспекты природы.

Больше…

Солнечная система проходит через облако газа

Солнце приближается к границе между облаком межзвездного газа и другим облаком чрезвычайно турбулентного газа – последнее является остатком взрывов сверхновой звезды, которые произошли миллионы лет назад.

Плотность этой среды является достаточно низкой, чтобы представлять угрозы для Земли или любой другой планеты. Гелиосфера будет немного изменена, и уровень космического излучения, входящего в магнитосферу Земли увеличится, но не более того.

Тем не менее, космические аппараты и спутники могут быть повреждены этими частицами высокой энергии, если они не будут защищены.

Больше…

Плавающие города кочуют по океанам

На заре 22-го века, многие из городов мира частично погружены под воду в связи с повышением уровня моря. Несмотря на некоторые попытки постройки защиты от наводнений, даже известные города – такие, как Нью-Йорк, Лондон, Гонконг, Шанхай и Сидней подвержены затоплениям. Миллионы людей, живущих на побережье, вынуждены мигрировать.

В то время как многие граждане отказались от своих родных мест, растёт число принявших новый способ жизни, который вообще освобождает от национальных границ, в виде плавучих искусственных островов – полностью самодостаточных и готовых к путешествию по всему миру на неопределенный срок.

Эти корабли обеспечивают комфорт и безопасность, в отличие от потрясений и хаоса, которые испытывают многие континентальные жители. В дополнение к непрерывной подаче пищи и пресной воды, предлагаются различные услуги, в том числе средства погружения в виртуальную реальность, служащие роботы-компаньоны, бассейны, посадочные площадки для транспортных средств и многое другое. Бережно сохранённый дендрологический сад с настоящими деревьями и флора, которая становится все большей редкостью в эти дни, также могут быть размещены на борту.

Эти гигантские корабли особенно популярны в Юго-Восточной Азии, которые пострадали от последствий изменения климата больше всего. Некоторые из самых крупных кораблей-городов вмещают до 100 000 жителей. Формируются совершенно новые культуры этих «микро наций» – часто основанных вокруг конкретной темы, образа жизни, этики или системы убеждений, обращённые к определенной демографической группе.

Размещение на море в целом возросло в последние десятилетия. В дополнение к кораблям-городам, во многих регионах появляются постоянные поселения вдоль затопленных берегов. Часто они располагаются в местах бывших инфраструктур, которые препятствовали повышению уровня моря. В более благополучных странах города могут быть восстановлены с использованием массивных якорных понтонов, гидростатических или других устройств. Чаще всего, это совершенно новые города разработанные правительствами для размещения беженцев из прибрежных городов.

Некоторые богатые страны строят огромные искусственные архипелаги, тянущиеся на десятки километров. Они часто покрыты натуральной растительностью, в дополнение к высокотехнологичным системам секвестрации (сокращения) углерода.

Вместе с технологиями по сокращению CO2, береговые поселения играют большую роль в очистке воздуха и загрязнения воды, действуя как гигантский фильтр, убирая мусор и химические вещества из океана. Эти материалы затем могут получить новое применение, подвергнувшись переработке. Теперь это оказывает существенное влияние, снижая и убирая тот нанесённый огромный ущерб, который накапливался в течение веков от химического загрязнения, пластика, азота и других техногенных отходов.

Эти поселения, как стационарные, так и перемещающиеся, полностью углеродно-нейтральны. Электричество производится благодаря технологиям использующим энергии температурного градиента морской воды, береговых ветровых, приливных и волновых электростанций, солнечных батарей и других средств. Некоторые даже используют термоядерные электростанции. Выращивание пищи и опреснение воды происходит на местном уровне. Эти океанические поселения в числе первых внедрили так называемую «экономику пост-роста». Она возникла в результате кризиса истощения ресурсов и разработок передовых систем автоматизации в середине-конце 21-го века, стремится свести к минимуму влияние хозяйственной деятельности человека на окружающую среду.

Больше…

Масштабная аркология становится альтернативой традиционным городам

Глобальная конвергенция проблем окружающей среды и истощение ресурсов заставило человечество кардинально пересмотреть способ возведения городов. Кризис потоков беженцев, возникший в середине 21-го века, теперь в основном утих, большая часть цивилизации мигрировала в полярные регионы Северной Европы, России, Канады и Западной Антарктиды. Для того, чтобы вместить так много людей на ограниченной территории, города становятся всё более плотными и самодостаточными.

Однако десятилетия согласованных действий и совместных усилий в геоинженерии привели к успешной стабилизации глобальной температуры. В сочетании с продолжающимся ростом населения, это побудило правительства начать заселение некоторых из заброшенных регионов в центральных широтах. Несмотря на этот прогресс, многие страны всё ещё сталкиваются с проблемами переселения в опустыненные и экологически пострадавшие территории.

Как таковая, идея аркологии была впервые упомянута в 1899 году в фантастическом романе Герберта Уэллса, подробно описана в 70х годах двадцатого века и предлагала радикальное отличие от традиционного градостроительства, концентрации всего города в одном массивном строении. Эта архитектурная концепция, учитывающая экологические факторы при проектировании сред обитания человека, позволяет путём воздвижения больших, самодостаточных, хорошо спланированных, многоуровневых конструкций (гиперструктур), вмещающих в себе население целого города, уменьшить негативное воздействие поселений на окружающую среду.

Прецедент постройки этих мега-структур можно увидеть ещё в 2020-х годах, с завершением первых хорошо спланированных городов. Позже в 21 веке, эти принципы были адаптированы для разработки единой структуры супервысоких небоскребов, которые содержали вертикальные фермы, жилые и коммерческие площади, системы переработки и производства энергии, водных и других ресурсов.

В 22-ом веке, эти башни превратились в одни из самых мощных когда-либо построенных сооружений, такого огромного объёма, что некоторые из них охватывают несколько километров в обхвате, обычно высотой более 1,5 км и вмещая миллионы людей. Как и слово “аркология” является гибридом слов “архитектура” и “экология”, так и эти сооружения частично или полностью сливаются со склонами холмов, гор и другими пейзажами, напоминая огромные гибриды-муравейники. Эти масштабные инженерные сооружения стали возможными благодаря достижениям в области материаловедения, использованием углеродных нанотрубок, способные выдержать такие массы. Огромных размеров и тяжести аркологии практически застрахованы от землетрясения, ураганов и других стихийных бедствий.

Каждая из этих автономных структур содержит всё, что необходимо для жизни человека. Автоматизация с вездесущими умными роботами, управляющие практически всем строительством и техническим обслуживанием. Высоко эффективные транспортные системы расположены по всюду и позволяют перемещаться по всем направлениям горизонтально, вертикально или по диагонали. Достижения в технологиях лифтов, способны менять направление в одной поездке – не важно, на какую высоту – и не вынуждать человека на пересадки. Это произошло благодаря улучшенной конструкции кабелей и, разработанных недавно, электромагнитных движителей. Этот вид гиперплотной городской среды позволяет передвигаться по городу с неслыханной в предыдущих веках скоростью.

Такие абсолютно новые конструкции иллюстрируют общую тенденцию человеческого развития последнего времени: низкое воздействие на окружающую среду. По всей планете города и их объединяющая инфраструктура в настоящее время постепенно сокращается, отдавая больше земель обратно природе. Прогресс в транспорте и гражданском строительстве, в сочетании с применением нанотехнологий в производстве, позволяют людям практически не оказывать никакого пагубного влияния на окружающую среду. Хотя города с классическим дизайном по-прежнему существуют, аркологии представляют собой фундаментальное изменение баланса между человеком и природой.

Больше…