(…) jak masz dziś wykitować, to dziś wykitujesz, i nie pomoże ci żadna ochrona.
Siły zespalające te cząstki w jądrze odpowiadają energiom wiązania miliony razy silniejszym niż energie wiązania atomów. Reakcje jądrowe uwalniają więc znacznie więcej energii niż reakcje chemiczne i dlatego broń jądrowa ma tak wielką siłę rażenia.Z kolei energia wiązania, która spaja cząstki elementarne, zwane kwarkami, wchodzące w skład protonów i neutronów, jest jeszcze większa niż energia wiązania protonów i neutronów w jądrze. Panuje obecnie przekonanie - poparte obliczeniami, które przeprowadzamy w ramach teorii opisującej oddziaływania kwarków - że całkowite rozdzielenie kwarków, tworzących każdy proton i neutron, wymagałoby nieskończonej energii.
Wynikałoby stąd, że całkowite rozbicie materii na jej fundamentalne składniki - kwarki - jest niemożliwe; przynajmniej w temperaturze pokojowej. Ta sama teoria, która opisuje oddziaływania kwarków wewnątrz protonów i neutronów, mówi jednak, że gdybyśmy podgrzali jądro atomowe do 1000 miliardów stopni (czyli do temperatury mniej więcej milion razy większej niż temperatura panująca w centrum Słońca), nie tylko kwarki utraciłyby swoją energię wiązania, lecz materia nagle zostałaby pozbawiona prawie całej swojej masy. Materia zmieniłaby się w promieniowanie, czyli - posługując się językiem opisującym działanie transportera - uległaby dematerializacji.
Aby zatem przezwyciężyć energię wiązania materii na najbardziej podstawowym poziomie (poziomie, do którego odwołuje się instrukcja techniczna Star Trek, wystarczy podgrzać ją do 1000 miliardów stopni. W jednostkach energii oznacza to, że należy dostarczyć w postaci ciepła około 10% masy spoczynkowej protonów i neutronów. Podgrzanie do takiej temperatury zbioru atomów o rozmiarach istoty ludzkiej wymagałoby mniej więcej 10% energii potrzebnej do zanihilowania tej ilości materii, czyli energii równoważnej stu bombom wodorowym o sile jednej megatony.
Zapoznawszy się z tym trudnym do spełnienia warunkiem, można by dyskutować, czy scenariusz, który właśnie opisałem, nie jest przypadkiem przesadzony. Może nie musimy rozbijać materii aż na kwarki. Może do celów przesyłania ciał wystarczy dematerializacja do poziomu protonów i neutronów lub tylko atomów. Wymagania energetyczne byłyby wtedy na pewno o wiele niższe, chociaż ciągle duże. Niestety, przymknięcie oka na ten problem powoduje, że zaraz stajemy wobec następnego i to znacznie poważniejszego. Gdy uzyskamy już strumień materii składający się z poszczególnych protonów, neutronów i elektronów (lub nawet całych atomów), musimy go jeszcze przesłać - najlepiej z prędkością będącą znacznym ułamkiem prędkości światła.
Aby zmusić cząstki, takie jak protony i neutrony, do poruszania się z prędkościami bliskimi prędkości światła, należy im dostarczyć energii porównywalnej z energią odpowiadającą ich masie spoczynkowej. Okazuje się, że ta ilość energii jest około dziesięciu razy większa od ilości potrzebnej do podgrzania i „roztopienia” protonów na kwarki. Niemniej - choć przyspieszenie protonów do prędkości bliskich prędkości światła wymaga więcej energii na jedną cząstkę -jest to łatwiejsze, niż umieszczenie i utrzymanie wewnątrz protonów wystarczająco dużej energii przez odpowiednio długi czas, aby podgrzać je i rozłożyć na kwarki. Dlatego właśnie potrafimy dziś, chociaż bardzo dużym kosztem, budować olbrzymie akceleratory cząstek - takie jak tewatron w Fermilabie w Batawii (stan Illinois) - które potrafią przyspieszać pojedyncze protony do prędkości równej 99,9% prędkości światła. Ciągle jednak nie udało nam się skonstruować akceleratora, w którym można by bombardować protony z wystarczająco dużą energią, aby stopić je na ich części składowe, czyli kwarki. Zaobserwowanie tego topnienia materii jest jednym z celów fizyków zajmujących się projektowaniem olbrzymich akceleratorów nowej generacji -na przykład urządzenia budowanego obecnie w Narodowym Laboratorium Brookhaven na Long Island.
Muszę znowu wspomnieć o trafnym doborze terminologii dokonanym przez twórców Star Trek. Topienie protonów na kwarki nazywamy w fizyce przejściem fazowym. Proszę sobie wyobrazić, że kiedy w poszukiwaniu nazw części transportera,
które dematerializują obiekty, przewertuje się instrukcję techniczną serii Następne pokolenie, natrafia się na termin „cewki przejścia fazowego”.
Przyszli twórcy transporterów staną więc przed wyborem. Pierwsza możliwość zakłada znalezienie źródła energii, które może przez jakiś czas produkować moc około 10 tysięcy razy większą niż całkowita moc zużywana obecnie na Ziemi, wtedy bowiem będzie można przesyłać „strumień materii” i informacji z prędkością bliską prędkości światła. Druga możliwość związana jest z dziesięciokrotnym zmniejszeniem całkowitych wymagań energetycznych, zakłada jednak, że znajdziemy sposób, aby w jednej chwili podgrzać istotę ludzką do temperatury około miliona razy większej niż temperatura panująca we wnętrzu Słońca.