Фільм, для якого найняли нобелівського фізика як консультанта. Чорна діра, яка стала науковою сенсацією. І кілька моментів, де драма перемогла фізику. Розбираємо кожен ключовий елемент.
2014 рік. Крістофер Нолан виходить на екрани з фільмом, який називають найбільш науковим sci-fi в історії Голлівуду. Консультантом виступає Кіп Торн — фізик-теоретик, лауреат Нобелівської премії 2017 року за відкриття гравітаційних хвиль. Торн не просто "перевіряв сценарій" — він написав цілу наукову монографію за мотивами фільму і поставив умову: жодної сцени, яка прямо суперечить відомій фізиці.
Умову Нолан виконав — майже. Де саме "майже"? Ось це і цікаво. Бо між "не суперечить відомій фізиці" і "відповідає відомій фізиці" — величезна прірва. І саме в цій прірві живе більша частина сюжету Інтерстеллара.
 |
| Кіп Торн - американський фізик |
Хто такий Кіп Торн?
Американський фізик-теоретик, один з провідних світових експертів з загальної теорії відносності і гравітаційних хвиль. У 2017 році отримав Нобелівську премію з фізики разом з Райнером Вайсом і Баррі Баришем за відкриття гравітаційних хвиль і будівництво детектора LIGO. Для Інтерстеллара виконував роль наукового продюсера — перша така посада в Голлівуді для практикуючого фізика-теоретика.
1 година на планеті Міллер дорівнює 7 рокам на Землі через дилатацію часу
~99%
швидкості світла мала б досягати чорна діра Гаргантюа для такого ефекту
2019
рік першої реальної фотографії чорної діри — схожа на Гаргантюа
4 роки
рендерингу одного кадру Гаргантюа на студійних серверах
Чорна діра Гаргантюа — зовнішній вигляд
Сцена першого наближення до чорної діри
Зображення Гаргантюа стало першим фізично коректним рендерингом чорної діри в кіно. Кіп Торн написав нові рівняння для спеціального програмного забезпечення, яке прорахувало викривлення світла навколо надмасивного об'єкта. Акреційний диск, що світиться зверху і знизу одночасно через гравітаційне лінзування, тінь у центрі — все це не вигадка художників, а математика загальної теорії відносності.
Дилатація часу на планеті Міллер
Година на поверхні = 7 рокам на кораблі
Це не вигадка сценариста — це прямий наслідок загальної теорії відносності Ейнштейна. Чим сильніше гравітаційне поле, тим повільніше тече час. Поруч з надмасивним об'єктом час буквально сповільнюється відносно спостерігача, який знаходиться далеко. Ефект реальний, підтверджений і навіть практично важливий: GPS-супутники на орбіті щодня "поспішають" на 38 мікросекунд — і якби це не компенсували, навігація помилялася б на кілька кілометрів на добу.
Червоточина біля Сатурна
Прохід через кротячу нору до іншої галактики
Червоточини, або кротячі нори — теоретично можливі об'єкти в рамках загальної теорії відносності. Рівняння Ейнштейна не забороняють їх існування. Але між "не забороняє" і "існує" — величезна різниця. Жодної червоточини ніхто ніколи не спостерігав. Більше того, фізики вважають, що навіть якби вони існували, вони були б нестабільні і закривалися б за мікросекунди до того, як щось встигло б пройти крізь них.
Звук вибухів і двигунів у космосі
Практично всі космічні сцени
У вакуумі звук не поширюється — немає середовища для коливань. Це знають усі, хто вчився у школі. Але Нолан свідомо залишив звукові ефекти, бо без них сцени втрачали емоційний вплив. Він сам говорив про це відкрито: деякі художні рішення важливіші за фізичну точність. Це чесна позиція — але відступ від науки.
Виживання всередині чорної діри
Купер падає крізь горизонт подій у Тессеракт
За реальною фізикою, потрапляння за горизонт подій — це квиток в один кінець без жодних варіантів. Тіло людини було б розтягнуте на субатомні частинки процесом "спагетизації" ще до досягнення горизонту — через різницю гравітаційних сил між головою і ногами. Для надмасивної чорної діри типу Гаргантюа спагетизація відбувається повільніше, і Торн припускав, що теоретично можна пережити перетин горизонту — але те, що відбувається далі в сюжеті, фізика не підтримує жодним рівнянням.
П'ятий вимір і "вони"
Майбутні люди, що маніпулюють часом з вищого виміру
Ідея додаткових вимірів простору — не вигадка фантастів. Теорія струн і М-теорія в теоретичній фізиці допускають існування від 10 до 26 вимірів, більшість з яких "згорнуті" до планківських масштабів і непомітні. Ідея про те, що п'ятий вимір дозволяє маніпулювати часом як просторовою координатою — логічне, хоча й суто спекулятивне продовження цієї ідеї. Жодних доказів немає. Але і спростування — теж.
Гравітаційні хвилі та сигнали NASA
Аномалії гравітації як послання
Гравітаційні хвилі — реальне явище, передбачене Ейнштейном у 1916 році і вперше зареєстроване детектором LIGO у 2015 році — за рік після виходу фільму. Те, що гравітація може нести інформацію і впливати на фізичні об'єкти на великих відстанях — не фантастика. Те, що її можна цілеспрямовано кодувати і передавати — поки що за межами відомої науки, але концептуально не абсурдно.
 |
| Чорна діра Гаргантюа - кадр із фільму |
| Елемент | Вердикт | Коментар |
|---|---|---|
| Зовнішній вигляд Гаргантюа | Точно | Підтверджено фото 2019 р. |
| Дилатація часу | Точно | Реальний ефект ЗТВ, граничний параметр |
| Червоточина | Допустимо | Теоретично можлива, не спостерігалась |
| Звук у космосі | Неточно | Свідоме художнє рішення |
| Виживання в чорній дірі | Неточно | Спагетизація, немає фізичного механізму |
| П'ятий вимір і "вони" | Відкрите питання | Теорія струн, не спростовано |
| Гравітаційні сигнали | Точно | Гравітаційні хвилі підтверджено LIGO у 2015 р. |
| Тессеракт — передача даних | Відкрите питання | Квантова гравітація, наука відповіді немає |
"Я хотів зробити фільм, після якого люди підуть і прочитають книгу з фізики. Якщо хоч один глядач відкрив підручник — я виграв."
— Кіп Торн про Інтерстеллар
 |
| На планеті Міллер - кадр із фільму |
Чому це важливо поза кіно
Інтерстеллар зробив щось рідкісне: він змусив мільйони людей по всьому світу загуглити "загальна теорія відносності", "дилатація часу" і "горизонт подій". Пошукові запити за цими термінами злетіли в день прем'єри і не повертались до попереднього рівня ще кілька місяців.
Рендеринг Гаргантюа став настільки науково точним, що Торн опублікував дві наукові статті на основі обчислень, зроблених для спецефектів фільму. Голлівуд буквально посприяв астрофізичним дослідженням — безпрецедентний випадок.
А дилатація часу, яка здається в кіно фантастикою, сьогодні — буденна інженерна проблема. Кожен ваш смартфон щодня отримує поправку на релятивістський час від GPS-супутників. Ейнштейн не просто теоретизував. Він описав реальність, з якою ми живемо — просто не завжди це усвідомлюємо.
Нолан схитрував рівно настільки, наскільки потрібно, щоб розповісти людську історію в декораціях реальної фізики. Там, де наука давала тверду відповідь — він її дотримувався. Там, де наука мовчить — він заповнив тишу драмою. І, чесно кажучи, поки фізика не має відповіді на питання про те, що відбувається за горизонтом подій, жоден глядач не може довести, що він помилився.
Немає коментарів:
Дописати коментар