×

«Интерстеллар» против учебников физики: как популярное кино поднимает количество просмотров Википедии

Фильм «Интерстеллар» уже успели вознести на вершину кинематографического Олимпа. Немудрено – тут и путешествия сквозь пространство и время, и «кротовые норы», и гравитационное красное смещение, и масса других заумных вещей показана, тем не менее, всё очень понятно, захватывающе и человечно. Но художественные достоинства фильма уже расписал наш кинокритик Михаил Бондаренко (рецензия на фильм «Интерстеллар»). Этот материал мы посвятили научной стороне вопроса.

Благодаря картине «Интерстеллар» квантовая физика и небесная механика сейчас в тренде, толпы вышедших с сеанса людей рвут в клочья Википедию, пытаясь добраться до истины, а форумы и беседы в социальных сетях ломятся от количества экспертов-астрофизиков. Редакция Сибдепо решила разобраться в увиденном и как-то уложить всю эту «космическую» информацию в голове. Ниже приводим самые любопытные факты, предположения и явления из фильма и взгляд на них с точки зрения современной науки.

Гравитационные манёвры

Что это такое, в принципе, понятно: разгон, замедление или изменение направления полёта космического аппарата под действием гравитации небесных тел. В «Интерстелларе»  герои пользуются этим приемом  дважды: у Сатурна, в начале путешествия, и в финале, на пороге черной дыры Гаргантюа. Современная наука говорит нам, что в пределах Солнечной системы наиболее выгодны гравитационные манёвры у планет-гигантов, так что Сатурн, выбранный в качестве трамплина для корабля  «Эндюранс» — плюсик создателям фильма.


Винтажное видео от NASA о запуске Вояджера за пределы Солнечной системы. Как раз с помощью гравитационного манёвра.


И раз уж заговорили о Сатурне, вот вам видео из реальных фотографий этой планеты, полученных с аппарата CASSINI.

гифка с Messenger Probe Launch to Orbit Trajectory
Гифка с траекторией зонда Messenger Probe Launch


Видео с этим же аппаратом

«Червоточины» и «кротовые норы»

Поскольку исполнительным продюсером и научным консультантом фильма был Кип Торн, главный специалист по теории гравитации, то лейтмотивом фильма стали такие понятия как «червоточины» или «кротовые норы».

червоточина.jpg

Журналу Wired Торн рассказал, что «хотя история полностью пропитана духом Криса и Джона (братья Ноланы), целью было создать фильм, в котором наука вплетена в саму ткань истории, от начала и до конца». Что показательно, и ученые, коллеги Торна, соглашаются с ним. Так, физик-теоретик Мичио Каку в интервью телеканалу CBS News рассказал, что «Интерстеллар» «может установить золотой стандарт для научно-фантастических фильмов на долгие годы», а другой учёный Стивен Хокинг просто сказал, что фильм ему понравился. Хокингу в силу его безграничного величия принято верить на слово, потому и мы поступим так.  

Теперь к «червоточинам» и «кротовым норам»: согласно современным представлениям квантовой физики, это одно и то же, разве что «червоточина» — более точный перевод английского «wormhole»; к тому же это довольно массивный объект, с гравитационным полем, которое может свернуть пополам пространство-время. Червоточина, которая показана в фильме, должна весить около 100 миллионов наших солнц. И где бы мы ни разместили такой объект во Вселенной, он вызовет беспорядок в окружающей среде, однако в фильме это не так. Но самое занятное её свойство – это способность сокращать расстояние. Если на листе бумаги нарисовать две точки и соединить их линией, то мы получим одно расстояние, однако если мы просто сложим лист бумаги пополам и соединим точки, проткнув лист в этом месте, то расстояние получится гораздо меньшим. Именно это делает «червоточина»: из-за огромной гравитации она буквально складывает пространство-время, и благодаря этому фокусу «Эндюранс» прыгает так далеко, осуществив хрустальную мечту физиков, пусть только в кино. Да, этот пример мы подглядели в фильме, ведь это ещё один его плюс – буквально на пальцах создатели «Интерстеллара» объяснили такое непростое явление.


Видео, иллюстрирующее движение через «червоточину». В «Интерстелларе», к слову, этот процесс показан более достоверно.

Черная дыра

Вот оно! С Гаргантюа связаны самые впечатляющие эпизоды в фильме и потому на ней мы также сфокусируем своё внимание.

Из фильма следует, что если подобраться к массивному объекту слишком близко, время будет течь намного медленнее, чем для тех, кто от этого объекта удален. И наука с этим тезисом согласна. К чести создателей фильма эпизод этот понятен и самодостаточен, так что комментировать тут особо нечего. Потому держите видео о том, как создавалась модель черной дыры из фильма, и в чем её научная ценность.   

Экзопланеты

Уровень халатности человечества по отношению к матушке Земле наталкивает ученых на мысль о возможной миграции куда-нибудь, где хорошо и нас нет. И тут на помощь могут прийти экзопланеты, которые обращаются вокруг звезд  за пределами Солнечной системы.

В настоящее время известно о существовании 1849 экзопланет в 1160 планетных системах. В нашей родной галактике количество экзопланет составляет более 100 миллиардов, из которых от 5 до 20 миллиардов, возможно, являются «землеподобными» — то есть это каменные планеты, схожие по размерам с Землей. И из всего этого количества 34% находятся в обитаемой зоне и сравнимы по свойствам с Землёй – вот это и есть возможные кандидаты на колонизацию.

Так как ученые в своё время уже постарались, и до сих пор не сидят сложа руки. На сегодняшний день количество известных экзопланет велико – отсюда вытекает необходимость как-то классифицировать их. Мы добросовестно ознакомились со всеми их видами и представляем вашему вниманию самые любопытные (читай: пригодные для жизни) образцы.

Суперземля – каменная планета земного типа, но имеющая массу в 10 раз большую, чем Земля.

экзопланеты.jpg

Планета-океан
– эти планеты бывают двух типов. Первый – планета, похожая на нашу Землю, но суша на ней полностью покрыта водой (как в фильме «Водный мир», если помните, или в том же «Интерстелларе» — планета с волнами). Второй тип – планета, полностью состоящая из воды и достаточно близко расположенная к своей звезде, чтобы не быть замороженной. Эти планеты  покрыты океаном в тысячи километров глубиной и, возможно, имеют атмосферу как у газовых гигантов, с большим количеством водорода и водяного пара.


Анимированная модель системы звезды Kepler-62. Вокруг этого оранжевого карлика в зоне обитаемости обращаются две планеты – полюбуйтесь.

Чего мы уже достигли

Фантастика – вещь интересная и полезная, как показывает «Интерстеллар», но реальные достижения учёных захватывают дух ещё сильнее. Чтобы после прочтения нашего материала вас пробрала гордость за человечество, немного остановимся на истории одного успеха земных учёных и инженеров.

Гагарин, Леонов и достижения советской космонавтики – иконы, про них мы и так знаем многое, но и не упомянуть об этом не смогли.  

Миссия «Розетта»

«Фила» — про этот маленький отважный аппарат СМИ шумят уже которую неделю.  Сам «Фила» это только часть космического аппарата «Розетта», вернее, спускаемый аппарат,  предназначенный для посадки на комету. И со своей задачей малыш справился на отлично – это первая в истории успешная  посадка НА КОМЕТУ. Общая масса спускаемого аппарата — 100 кг, «Фила» оснащен десятью  приборами для исследования кометы.


Траектория полета «Розетты» со всеми гравитационными манёврами.

Сама миссия началась уже давненько  — в марте  2004 года «Розетта» с аппаратом «Фила» была успешно запущена с космодрома Куру во Французской Гвиане, до кометы Чурюмова-Герасименко «Розетта» с «Фила» на борту добралась к 12 ноября 2014 года, спускаемый аппарат отстыковался и через семь часов приземлился на комету.

За те годы, что «Розетта» летела к комете «Фила» успел собрать информацию  о Марсе, астероидах Штейнс и Лютеция. И после посадки, несмотря на все трудности, «Фила» заметно приблизил ученых к разгадке природы комет и их роли в формировании жизни на Земле.



А на этом видео показано, как «Розетта» сближалась с кометой и высаживала на её поверхность аппарат «Фила».

P.s.
«Интерстеллар» ещё раз наполнил нам, что возможности и амбиции человечества должны распространяться далеко за пределы Земли, что мечта о полетах к другим звездам реальна, тем более, что к другим планетам мы уже летаем. И потому нужно стремиться к образованию и развитию науки и техники, а не смеяться над учёными или обвинять их в сексизме (феминистки довели учёного до слёз) по надуманному поводу.

Ну и напоследок ссылка на сайт, который ведет учёт находящихся в космосе людей. Сейчас их там немного, но скоро всё должно измениться…

Соотносил кино с наукой Иван Тельтевский.

Фото: google images



Видео: Кинопоиск, YouTube 

Поделиться в VK
Поделиться OK
Отправить в телеграм
Отправить в WhatsApp