نشریه نیوساینتیست در آخرین شماره خود به معرفی 10 اختراع ویژه پرداخته است. این اختراعات، اختراعاتی عادی نیستند، بلکه پیش‌بینی می‌شود که مشابه اعجاز‌های فناوری در عصر حاضر، آنها هم الگوی زندگی بشر را در دهه‌های پیشروی دگرگون سازند.آن‌چه می‌خوانید، بخش دوم معرفی این ده اختراع است. برای مطالعه بخش اول اینجا را کلیک کنید.
6
. جت‌پک
جت‌های فردی جایگاه ویژه‌ای در دنیای ماشین‌های رویایی دارند، چراکه چندین دهه است که مهندسان آنها را می‌سازند و می‌پرانند و البته در اغلب موارد سقوط می‌کنند!
کمربند‌های موشکی، شاید بیش از همه نمونه‌های مشابه در فیلم تاندربال محصول سال 1965 از سری فیلم‌های جیمز باند، در جشن افتتاحیه المپیک 1984 لوس‌آنجلس و در صفحات مجلات علمی دیده شده است. 40 سال از پرواز اولین کمربند موشکی می‌گذرد، ولی تمام این ماشین‌ها یکسان کار می‌کنند و متاثر از محدودیت‌های مشابهی هستند.
کمربند‌های موشکی با تسریع فرآیند تجزیه پیروکسیدهیدروژن به بخار و اکسیژن که به سرعت منبسط می‌شوند، نیروی پیشران مورد نیاز را تامین می‌کنند. مشکل اینجا است که هر یک از این ماشین‌ها تنها برای 30 ثانیه می‌توانند نیروی پیشران لازم را تولید کنند. با این اوصاف، چه کسی به داشتن چنین وسیله‌ای رغبت نشان می‌دهد؟
در 1999، شرکتی به نام «میلنیوم‌جت» در سانتاکلارای کالیفرنیا، یک ماشین پرواز فردی ساخت که بر آن دو روتور عمودی نصب شده بود که از یک موتور پیستونی نیرو می‌گرفتند. گرچه این تلاش امیدوارکننده بود، ولی با سقوط ماشین در پروازی آزمایشی، این شرکت عملیات توسعه آن را در سال 2003 موقف کرد.
با وجود همه شکست‌هایی که مهندسان در این زمینه متحمل شده‌اند، شرکت هواپیماسازی مارتین در کرایست‌چرچ نیوزیلند در تابستان گذشته، «جت پک» کاملا متفاوتی را پرتاب کرد. نکته جالب در مورد محصول این شرکت این است که به‌جای یک موتور راکت، از دو موتور توربوجت نیرو می‌گیرد. بنابر این می‌توان آن را به شایستگی یک جت‌پک نامید.
توربوجت‌ها با گرداندن دو روتور که به طور عمودی نصب شده‌اند، نیروی برخاستن را تامین می‌کنند. این ماشین پرواز از سوخت خودرو استفاده می‌کند و با یک باک پر، می‌تواند 30 دقیقه در هوا پرواز کند و مسافت 50 کیلومتری را بپیماید. البته مخترعان با تعبیه یک چتر نجات، فکر روز مبادا را هم کرده‌اند.
تنها نکته منفی د این وسیله پرنده فردی، قیمت 100هزار دلاری آن است. با این پول می‌توان یک خودروی آخرین مدل خرید. با این وجود، شرکت سازنده اعلام کرده که در حال دریافت سفارش‌های متعددی است و ابراز امیدواری کرده که در تابستان یا پاییز آینده، اولین سری از این محصولات را بدست مشریان برساند. موسس این شرکت، گلن مارتین می‌گوید که در ابتدا تصور می‌شد محصولشان صرفا یک اسباب‌بازی برای بچه پولدارها باشد، ولی در فهرست مشتریان می‌توان افراد نظامی، گروه‌های تجسس و نجات و اقشار دیگر مردم را دید.
7
. خودروی دیگر من یک فضاپیما است
احساسی خیال‌انگیز: تصور کنید فارغ از جاذبه زمین، در کشتی فضایی شخصی‌تان نشسته‌اید و در حال گردش در یک مدار، از مشاهده غروب خورشید لذت می‌برید.
این روزها ایده رفتن به فضا با فضاپیمای اختصاصی، دیگر خنده‌دار نیست. اما بزرگ‌ترین مانع تحقق آن، یافتن راهی مقرون به صرفه برای پرتاب به فضا است. روش متعارف و رایج فعلی، پر کردن یک لوله فلزی از سوخت پرانرژی و ایجاد احتراق در یک انتهای آن است. اما همین روش معمول 100میلیون دلار به ازای هر پرتاب هزینه دارد.
یک راه برای کاهش این هزینه، به‌کارگیری بال است. نیروی بالابرنده‌ای که بال‌ها تولید می‌کنند، به بالا رفتن کشتی از جو کمک می‌کند. به این ترتیب میزان سوخت مورد نیاز کاهش یافته و وزن کشتی نیز کم می‌شود.
این راهبردی است که توسط دو شرکت خصوصی ویرجین‌گالکتیک و اکس.سی.او.آر.آئرواسپیس برای توسعه دو وسیله مسافرت به فضا، تبیین شده‌است.
فضاپیمای ویرجین‌گالکتیک، موسوم به اسپیس‌شیپ2 که قرار است عملیات خود را از سال 2010 آغاز کند، تا ارتفاع 15 کیلومتری را با یک هواپیما پرتاب کننده می‌پیماید. در این ارتفاع فضاپیما جدا می‌شود و موتور آن پیشروی در ادامه مسیر را تا فضا به عهده می‌گیرد.
فضاپیمای شرکت اکس.سی.او.آر. که ابعادی کوچک‌تری دارد، مشابه یک هواپیما از زمین بلند می‌شود و فرود می‌آید. بلیط این فضاپیما که لینکس نام گرفته، 95هزار دلار برای مسافرانش آب می‌خورد که البته نصف هزینه سفر با اسپیس‌شیپ2 است. با وجود این که سازندگان این دو وسیله آنها را کشتی فضایی می‌خوانند، بدنه آنها هیچ‌گاه شرایط بی‌هوایی فضا را لمس نخواهد کرد؛ چراکه سطح پرواز 61 کیلومتری لینکس و 100 کیلومتری اسپیس‌شیپ2 از مرزهای فضا پایین‌تر است.
سوالی در اینجا مطرح می شود که چرا طراحان، سوخت داخل کشتی را به طور کامل حذف نمی‌کنند؟ لیک میرابو، مهندس شرکت لایت‌کرفت تکنالاجیز پاسخ می‌دهد که شاید اصلا نیازی به سوخت نباشد. کشتی فضایی شخصی شما می‌تواند با استفاده از تابش مایکروویوی که از زمین تابیده می‌شود، به مدار پرواز کند.
میرابو 10 سال است روی توسعه فضاپیماهای کوچکی کار می‌کند که توسط یک لیزر مستقر روی زمین به سمت بالا رانده می‌شوند. این اشعه با برخورد به کف کشتی، پلاسمایی منفجره تولید می‌کند که نیروی پیشران مورد نیاز را تامین می کند. او ادعا می‌کند که با تکمیل سیستم اختراعی‌اش تا سال 2025 میلادی، می‌تواند فضاپیمای سرنشین‌دار سبکی را با بهره‌گیری از امواج مایکروویو به مدار کم‌ارتفاعی از سطح زمین بفرستد. طبق ادعای میرابو، هزینه ارسال این فضاپیما یک هزارم هزینه پرتاب فضاپیماهای مرسوم است. با این پیشرفت‌ها، می‌توان انتظار داشت که طی50 تا 100 سال آینده، کشتی‌های فضایی شخصی به پرواز در‌آیند.
8
. تنفس در زیر آب
حتی با وسایل پیشرفته تنفس غواصان نیز شما فقط تا زمانی قادر به تنفس در زیر آب خواهید بود که منبع هوا اجازه می‌دهد؛ ولی چرا نتوانیم مثل ماهی‌ها با خارج کردن اکسیژن آب اقیانوس، هوای مورد نیاز را تامین کنیم و برای مدتی طولانی زیر آب به سر ببریم؟
در سال 2002، یک غواص از طریق یک آب‌شش مصنوعی با تنفس از اکسیژن موجود در آب، نیم ساعت را در زیر آب استخر گذراند. این وسیله را شرکت فوجی‌سیستمز در توکیوی ژاپن ساخته بود و برای جداکردن اکسیژن محلول در آب، از فناوری برتر غشاهای سیلیکونی استفاده کرد بود. این غشاها در برابر گازها نفوذپذیر و در برابر مایعات نفوذناپذیرند. بدین ترتیب در چرخه‌ای مشابه آب‌شش‌های یک ماهی، اکسیژن محلول به مجرای تنفسی وارد می‌شود و دی‌اکسید‌کربن بازدم به آب برگردانده می‌شود.
با این حال، ما در آینده نزدیک شاهد استفاده از آب‌شش‌های مصنوعی توسط غواصان نخواهیم بود، چراکه آب‌شش‌های فعلی سطح پایینی از اکسیژن را به سیستم تنفسی فرد می‌رسانند که در شرایط غواصی خطرناک است.
سیستم حیاتی بدن انسان به مقدار زیادی اکسیژن نیاز دارد که این مقدار حتی در یک لیتر از آب دریا هم پیدا نمی‌شود. بنابراین غواصی که از آب‌شش‌ها استفاده می‌کند باید حجم عظیمی از آب را به آن پمپ کند تا بتواند اکسیژن کافی برای تنفس بدست آورد. برای این کار، غواص باید با خود باتری و وسایل پمپاژ آب حمل کند، که این، خود باعث انحراف از هدف اصلی می‌شود که همان حمل نکردن مخزن هوا است.
با این همه، نمی‌توان آب‌شش‌های مصنوعی را بی‌استفاده به حساب آورد. همان‌طور که روبوت‌های زیرآبی از سلول‌های سوختی نیرو می‌گیرند، می‌توانند از آب‌شش‌ها نیز برای تامین اکسیژن مورد نیازشان استفاده کنند. آنها هم‌چنین می‌توانند برای رهایی زیردریایی‌ها از دی‌اکسید‌کربن اضافی و شاید تقویت ذخیره اکسیژن به طور هم‌زمان به کار بیایند.
9. ترجمه صوتی هم‌زمان
در کتاب «راهنمایی مسافران به کهکشان»، داگلاس آدامز ماهی زرد رنگی را به اسم بابل‌فیش تصویر کرد که وقتی در گوش کسی قرار می‌گرفت، با استفاده از انرژی امواج مغز، فرکانس‌های ذهنی ناخودآگاه و چیزی که یک ماتریس تلپاتیک نامیده می‌شود، به ترجمه هم‌زمان و مکالمه با بیگانگان می‌پرداخت. ولی سربازان آمریکایی مستقر در عراق از وسیله‌ای بهره می‌گیرند که گرچه زرد نیست و در گوش جا نمی‌گیرد، می‌تواند به یک مترجم جهانی تبدیل شود.
این وسیله که ایراک‌کام نام گرفته، توسط شرکت اس.آر.آی در منلوپارک کالیفرنیا ساخته شده و شامل یک لپ‌تاپ مجهز به نرم‌افزار تشخیص گفتار و ترجمه است. وقتی از طریق میکروفون به زبان عربی صحبت می‌شود، پیش از ترجمه آن به زبان انگلیسی، جملات به عربی نگاشته می‌شوند و بعد از پایان صحبت فرد، یک صدای کامپیوتری ترجمه آن را می‌گوید.
نرم‌افزار ایراک‌کام و برنامه‌های مشابه دیگر، با مطالعه مکالمات قادر به ترجمه زبان دیگر شده‌اند. این نرم‌افزار برای پی بردن به ارتباط‌های آماری بین یک سری از عبارات عربی و ترجمه‌های انگلیسی، در میان آنها جستجو می‌کند. برای مثال، کلمه عربی «حار» و کلمه انگلیسی «Hot» هم‌زمان پدیدار می‌شود. اگر به طور مکرر این اتفاق بیفتد، برنامه چنین استنتاج می‌کند که هر دو کلمه یک معنی دارند. با دادن تعداد کافی مثال‌ها، نرم‌افزار می‌تواند دستور زبان را هم بیاموزد. سیستم مشابهی نیز بر روی پی.دی.ای.ها، موسوم به اسپیچالاتور اجرا می‌شود که توسط دانشگاه کارنگی‌ملون در پنسیلوانیا طراحی شده است.
البته نمی‌توان از این برنامه‌ها انتظار داشت که تمام مسائل مربوط به زبان‌های بیگانه را حل کند. اگر ایراک‌کام تا کنون کارا بوده، به دلیل تمرکز آن روی 50هزار لغتی است که سربازان به آنها نیاز دارند، وگرنه هرچه دامنه لغات وسیع‌تر شود، تشخیص معنی دیگر لغات برای برنامه مشکل‌تر خواهد شد.
10. این فیلم بوی خوبی دارد!
شمیم یک شام خوشمزه که آب از دهانتان راه می‌اندازد، یا رایحه مست‌کننده عطری خوشبو، و یا بوی باروت در گیرودار نبرد، همگی حکایت از این دارند که شامه، محرک قدرتمندی است. بنابراین تصور کنید که برنامه‌های تلویزیون یا بازی‌های ویدئویی با رایحه‌شان همراه شوند.
این ایده اصلی smell-o-vision است که به تلویزیون‌ها قابلیت تولید بوهای متناسب با صحنه‌هایی را می‌دهد که نمایش می‌دهند. دانشمندان هنوز به این راز پی نبرده‌اند که چرا ما می‌توانیم ملکول‌های معینی را جهت درک رایحه‌شان حس کنیم، ولی نمی‌توانیم بوی ملکول جدیدی را پیش‌گویی کنیم و یا ملکولی جدید با رایحه دلخواهمان تولید کنیم. گرچه smell-o-vision محصول برخی یافته‌ها است و موانعی چند را پشت سر گذاشته، ولی هنوز هم چگونگی فعالیت سیستم بویایی به درستی روشن نشده است.
به گفته اوری گیلبرت، از دانشمند فعال در زمینه عملکرد سیستم بویایی، انسان رایحه‌ها را به 3 دوجین طبقه دسته‌بندی می‌کند، نظیر شمیم چوب، گیاه، فساد، گل و غیره. این دانشمند پیش‌تر با شرکت منحل‌شده دیجی‌سنت کار می‌کرده که فناوری smell-o-vision را در اواخر دهه 1990 میلادی توسعه می‌داده است. این شرکت نمونه‌ای اولیه را از یک وسیله ساخت که می‌توانست بوهای بسیاری را که در طول روز احساس می‌کنیم، بازتولید کند. گرچه رایحه‌ها مشابه‌های کاملی نبودند، ولی قابل تشخیص بودند.
ولی چطور می‌توان به این فناوری دست یافت؟ محققان در شرکت سونی جواب این سوال را دارند. آنها معتقدند که باید بینی را به کلی فراموش کرد و مستقیما به سراغ مغز رفت. ایده پشت برنامه این شرکت، به‌کارگیری علایم فراصوتی برای تحریک بخش‌های منتخب مغز است تا بوهای مختلف در ذهن بیننده و بازیکن القا شود. متاسفانه تا امروز هیچ نشانه‌‌ای از این‌که سونی در حال ساخت سخت‌افزار مورد نیاز باشد، دیده نشده است.
نیوساینتیست، مجلد ژانویه 2009- ترجمه: علیرضا نورایی
نظر شما