Физика кино.
Самая обсуждаемая тема недели – фантастический блокбастер «Интерстеллар» Кристофера Нолана о межзвездном полете в поисках «жизнеспособной» планеты и попутном преодолении сил гравитации – побудил нас углубиться в науку.
Общество киноманов разной степени подготовки по традиции разделилось на тех, кому фильм безоговорочно понравился, и тех, кто в самом засекреченном и ожидаемом фильме осени разочаровался. Но никто ни в коем случае не должен отрицать самого главного достоинства новой картины Нолана – популяризации науки. Действительно, чтобы хоть что-то понять из эпического изыскания кинорежиссера и его команды физиков-консультантов, необходимо освежить в памяти школьные знания по физике и астрономии, но и этого может быть недостаточно.
Главным консультантом Нолана выступил физик и астроном Кип Торн – соратник Стивена Хокинга, специализирующийся на теории гравитации, который и без кино занимался разъяснением основных постулатов физики космоса для широкой аудитории, но давно мечтал поучаствовать в крупном кинопроекте.
«Интерстеллар» органичным образом соединяет в себе и космическую оперу, и семейную драму – разрыв между отцом и дочерью здесь выступает буквально двигателем. В недалеком будущем наша планета исчерпает свой ресурс: пищевые культуры гибнут от болезней, а в воздухе витают пески – песчаные бури станут причиной пневмонии. Отец-одиночка в исполнении Мэтью МакКонахи вынужден оставить семью и отправиться в космический полет в составе группы ученых. По мнению астронавтов, единственным способом спасти человечество станет переселение на другую планету, в другую галактику. На пути команды – вход в неизведанную кротовую нору, посещение трех планет на пределе топлива и возраста (из-за сил гравитации космонавты проведут в пути десятилетия, оставаясь молодыми), черная дыра, хранящая бесценные сведения о законах вселенной, и случившееся в ее недрах кубриковское видение, связывающее время, пространство и гравитацию в одной точке.
1. "Кто изобрел современную физику? От маятника Галилея до квантовой гравитации". Горелик Геннадий
2013
http://flibusta.net/b/346893
Напомним, что «Интерстеллар» следует за мыслью физиков и астрономов, практически не отклоняясь от современных теорий. Все объекты и явления в фильме представлены так, как об этом пишут в учебниках, и, более того, мастера спецэффектов добились практически невозможного, визуализировав кротовую нору и черную дыру – на основе формул Кипа Торна. То есть мы получили реалистичные изображения того, что никто никогда не видел.
Научная теория Альберта Энштейна – основа современной физики. По сути, в картине представлено главное открытие ученого, основные положения которого авторы постарались изложить в максимально доступной форме. Так, основная проблема, с которой всю жизнь пытался справиться профессор Брэнд, а затем его дочь Амелия, это сила гравитации, притягивающая малые объекты к объекту с большей массой. Найти жизнь на других планетах – одно, а вот переселить туда население Земли – другое. Никакой двигатель не позволил бы команде ученых NASA поднять в воздух многотонный ковчег. Для успеха операции ученым были необходимы измерения из черной дыры – объекта с сильнейшей гравитацией. С этим им помог робот TARS, который «залетел» в черную дыру и с помощью своих датчиков произвел необходимые вычисления.
Так вот, теория относительности Энштейна предполагает возможность существования так называемых кротовых нор, которые, однако, никто никогда не видел, и никто, тем более человек, не в состоянии создать. Кротовая нора – это гипотетически возможный способ путешествия во времени и пространстве, в ней не действуют известные нам законы физики, а время замедлено. Поскольку пространство нелинейно, такой путь позволяет буквально пронзить его «складки», срезав путь, и оказаться в другой галактике. По фильму проходимая кротовая нора открывается неподалеку от нашей планеты, что позволяет ученым во главе с летчиком-испытателем Купером совершить уникальный полет.
2. "Как изменить мир к лучшему"
Альберт Эйнштейн
2013
http://flibusta.net/b/335652
3. "Гравитация. От хрустальных сфер до кротовых нор"
Петров Александр
2013
http://flibusta.net/b/361121
Следующий важный объект картины – это огромная черная дыра, впервые представленная в кино со всей возможной на данный момент достоверностью. Черные дыры – это застывшие, умершие звезды, на месте которых образовались области с сильным гравитационным полем, которые «засасывают» в себя пространство, искажая его. В черных дырах пропадают даже кванты света, так что увидеть их содержимое просто невозможно.
Черные дыры малоизучены, поэтому с момента приближения космического корабля к дыре Гаргантюа Кристофер Нолан дал волю фантазии. Чтобы сэкономить топливо, Купер воспользовался гравитацией черной дыры, пройдя часть пути (буквально притягиваясь к ней) без участия двигателя. Такой лихой маневр вряд ли возможен, поскольку сила притяжения черной дыры слишком сильна и корабль не смог бы свернуть в сторону в момент приближения к горизонту событий (точка невозврата из черной дыры). Как помним, корабль с астронавтом Амелией летит к третьей планете, а Купер и умный робот, отцепившись, движутся в темноту черной дыры.
4. Разведка далеких планет
Сурдин Владимир
http://flibusta.net/b/304781
Видимо, из-за эффекта сингулярности – единения в данном случае пространства, гравитации и времени в одной точке – Купер попадает в нее и использует возможности черной дыры по максимуму. Находясь на излете жизни из-за губительного полета за горизонт событий, он вспомнил момент своей жизни, в который мечтал бы вернуться. Герой видит комнату своей дочери, находящуюся за миллионы световых лет от него. Подобно движению по кротовой норе он воздействует на прошлое и настоящее на Земле.
Самым удивительным в фильме становится избавление Купера от пут черной дыры. Земляне научились преодолевать силу притяжения (благодаря данным из таинственной черной дыры), поднялись на ковчеге на орбиту Сатурна и дождались вести о нахождении «живой» планеты, готовясь перелететь на нее с помощью той же кротовой норы, но это в фильме происходит как бы за кадром. Мы же видим счастливые лица воссоединившейся, хоть и с огромным опозданием, семьи. Из-за эффекта искажения времени Купер оказался моложе своей дочери – ведь он провел в космосе лишь пару лет, а на Земле за это время прошли десятилетия.
Чтобы «Интерстеллар» не стал лишь красивой картинкой, напичканной малопонятными поступками астронавтов в другой галактике, мы предлагаем современные научно-популярные пособия.
