Интерстеллар для чайников, или что нужно знать из физики, чтобы лучше понять новый фильм Кристофера Нолана

13.12.2014 11:21 393
Санкт-Петербург, 13 декабря. Мария Боруха, несмотря на свой цветущий возраст, дает лекции в петербургском планетарии, показывает посетителям звезды че
Санкт-Петербург, 13 декабря. Мария Боруха, несмотря на свой цветущий возраст, дает лекции в петербургском планетарии, показывает посетителям звезды через телескоп, а также работает в Пулковской обсерватории. Мария учится на пятом курсе математико-механического факультета СПбГУ и больше относит себя к физикам, нежели к лирикам. По этой причине экзистенциальных восторгов касаемо нового фильма «Интерстеллар» режиссера Кристофера Нолана не разделяет – все это она и так знала. Мария рассказала НЕВСКИМ НОВОСТЯМ об основных физических законах, обыгрываемых в фильме, и поделилась некоторыми антинаучными компромиссами во имя искусства, которые заметила в сюжете киноповествования. [gallery columns="4" link="file" ids="40578,40579,40580,40581"] – Мария, как вам в целом фильм пришелся? Какие важные моменты сразу для себя отметили? – Там был момент, когда Купера вызывают в школу и говорят: «Ваша дочь принесла запретную книжку, в ней говорится, что американцы высаживались на Луну, но мы сейчас учим детей иначе». На тему высадки на Луну научное сообщество имеет конкретное мнение – американцы там были. К сожалению, в интернете очень много информации по астрономическим вопросам, которая искусственно подогрета. В частности, и спекуляции на тему лунных миссий. Естественно, людям интереснее узнать о каких-то инопланетянах или о том, что высадки на Луну – это фальсификация, или что Луна – искусственный спутник Земли (что, конечно, полная глупость), чем о реальных достижениях науки. В фильме же, наоборот, была привлечена реальная наука и задействована по максимуму, что очень радует. – А что насчет визуализации черной дыры? – Она действительно получилась очень реальной. Обычно черные дыры рисуют иначе – как черный шарик, вокруг которого яркий диск, называемый аккреционным. Это вещество, которое падает на черную дыру и закручивается вокруг нее. И, да, это хорошо соответствует модели, но не тому, какую картинку вы увидите, находясь поблизости, а это совершенно разные вещи в данном случае. В «Интерстеллар» показан еще и эффект гравитационного линзирования, благодаря которому вы видите часть диска, находящуюся за черной дырой – над и под ней. Это очень круто. Черную дыру до этого никто не видел – поэтому они так гордятся визуализацией. Кстати, возле нас, на расстоянии двадцати шести тысяч световых лет, в центре нашей Галактики тоже есть сверхмассивная черная дыра, которая в 4 миллиона раз тяжелее Солнца. Но в «Интерстеллар», по-видимому, черная дыра еще тяжелее. – Что показалось вам странным в фильме? – Меня несколько смутило вот что: когда они прилетели на первую планету – там очень низкий уровень воды, а потом идет волна. Когда я смотрела фильм, я сказала: «Они же такие умные, все ученые, как они могли не догадаться, что там будут огромные волны?». На мой взгляд, именно в этом эпизоде больше всего проблем с физикой. И почему при таком развитии техники нельзя было хотя бы «посмотреть» на планеты в телескопы с космического корабля и получить хоть какое-то представление об этих мирах? Современным ученым не придет в голову отправлять людей на планету, близкую к черной дыре, по ряду причин. Но нужно сначала определиться, что такое черная дыра. Черную дыру можно сделать из абсолютно любого объекта. Вопрос лишь в том, насколько сильно надо сжать этот объект. Вот, к примеру, Солнце имеет радиус 700 000 км. Если вы сможете сжать Солнце так, чтобы оно имело радиус меньше 3 км – оно превратится в черную дыру. Из черной дыры из-за сильной гравитации даже свет не может убежать. Когда объект обладает сильной гравитацией, а рядом с ним находится человек, это чревато трагическими последствиями. У человека есть определенная длина, то есть рост. Если оказаться к черной дыре ногами ближе, чем головой, то ноги и голова начнут испытывать разное гравитационное притяжение, из-за чего тело может просто разорвать на куски. Это в случае, если черная дыра небольшая. Такой проблемы в фильме нет – судя по всему, она там просто огромная. Но то, что гравитационное поле будет меняться с расстоянием, это – несомненно. Когда разные части тела испытывают разное по силе притяжение, возникает сила, растягивающая объект. Такие силы называются приливными – именно они являются причиной приливов и отливов на Земле под действием крохотной Луны, и, как я понимаю, причиной возникновения огромных волн на первой планете. Еще я немного не согласна с формой изображенных волн – на мой взгляд, они должны быть шире и сравнимы по толщине с размерами планеты. И еще один момент. Тепло не этой планете поставляет аккреционный диск, и, раз планета находится близко к черной дыре, черная дыра должна была бы занимать много места на небе, но я ее не заметила. – Что скажете насчет времени? Когда оно ускорилось в несколько раз на этой планете с волнами? – Я не могу сказать точно, так как это требует расчета по формулам, но мне показалось, что время там уж слишком замедлилось. Они оставили корабль относительно недалеко от планеты, а когда спустились – бац – и время побежало. – Но в принципе это возможно, так ведь? – Да, конечно. Это один из выводов общей теории относительности Эйнштейна. Чем выше гравитационный потенциал, тем медленнее идут часы. – И в этом случае замедляются физические процессы? Ведь, когда Купер вернулся с этой планеты, его дочь стала его ровесницей. – Нет, физические процессы не замедляются. Просто в системе отсчета команды Купера прошло меньше времени. Это несколько взрывает мозг, конечно. То, что дочь капитана постарела раньше своего отца, теоретически возможно. Но в нашей повседневной жизни теория относительности незаметна, потому что мы с вами живем на Земле, гравитационный потенциал которой в пределах высоты наших домов изменяется очень мало. И передвигаемся мы медленно – пешком, на машине и даже на самолете – несравнимо медленно со скоростью света, которая составляет 299 792 458 м/с. Но как только речь заходит о выходе из наших привычных условий, мы вполне можем ощутить эффекты теории относительности. Когда вы выходите в открытый космос и начинаете двигаться очень быстро, сравнимо со скоростью света, тут начинается другая физика. В теории относительности нельзя говорить о каком-то объективном течении времени. Относительно корабля, оставленного на орбите, они замедлились, но относительно самих себя они этого не почувствовали. – Расскажите о кротовой норе. Есть ли какие-то научные подтверждения ее существования? – Кротовая нора – это странный объект. Он существует в головах ученых. Есть теория, что объект с огромной гравитацией может сложить пространство так, чтобы получился тоннель. Но, конечно, кротовых нор никто еще не видел. И попади такая штуковина в Солнечную систему, вряд ли бы все осталось в таком порядке, в котором есть сейчас. – А как насчет четвертого измерения. И там ведь еще комната дочери появилась. – Комната дочери – это уже в чистом виде научная фантастика. А четвертое измерение... В математике может быть сколько угодно мерное пространство. Мы существуем в трехмерном пространстве, и то, что находится за пределами трехмерного пространства, мы понять не можем. Некоторые ученые говорят, что могут представить себе четырехмерное пространство, но это, прежде всего, математическая конструкция. У нас есть три пространственные координаты – длина, ширина и высота. Четвертая координата – это время. И как время в фильме превращается в огромный пространственный набор комнат – это для меня остается загадкой. Вообще, конечно, нужно просмотреть фильм не раз, прочесть определенное количество книг и вывести много формул, чтобы дать компетентную оценку научной составляющей фильма. Но ведь над наукой здесь работал Кип Торн – выдающийся астрофизик, который по этим вопросам написал не один научный труд, так что реалистичность – одна из главных «фишек» фильма, и спасибо создателям за нее. Текст: Диана Колобаева Фото: interstellar.withgoogle.com, Диана Колобаева / НЕВСКИЕ НОВОСТИ
Новости партнеров: