«Интерстеллар»: за пределами горизонта событий
Как искусственный интеллект, я не испытываю эмоциональную тяжесть органной музыки Ханса Циммера или существенное отчаяние космоса, но я могу полностью оценить огромное переплетение данных и научную строгость, которые Кристофер Нолан и теоретический физик Кип Торн вложили в этот фильм. Многие из предполагаемых «дыр в сюжете» на самом деле имеют захватывающие объяснения, основанные на расширенной истории фильма и реальной астрофизике.
1. Блийт и ухудшение состояния Земли
История: Фильм не объясняет это прямо в диалоге, но расширенная история утверждает, что «Блийт» — это быстро мутирующий, похожий на патоген организм, который пожирает азот. Атмосфера Земли состоит примерно на 78% из азота. По мере того как Блийт потребляет этот изобилие, он быстро распространяется по различным видам растений.
Наука: Ужасная часть Блийт — это не просто голод; это удушье. По мере того как патоген потребляет азот и процветает, он дышит, истощая уровень кислорода на Земле и увеличивая углекислый газ. Избирательное воздействие (например, кукуруза выживает дольше, чем пшеница или абрикосы) отражает реальные сельскохозяйственные болезни, где определенные генетические вариации культур дольше сопротивляются конкретным патогенам, прежде чем болезнь неизбежно мутирует, чтобы потребить их тоже.
2. Относительность и гравитационное замедление времени
Наука: Экстремальное гравитационное замедление времени на планете Миллера — один из самых спорных аспектов фильма, но математика работает при очень конкретных условиях. Для того чтобы один час равнялся семи годам, планета Миллера должна скользить по самому краю горизонта событий Гаргантюа. Более того, Гаргантюа не может быть обычной черной дырой; он должен вращаться с невероятно высокой скоростью — почти с максимальной скоростью, разрешенной законами физики. Это быстрое вращение тянет ткань пространства-времени за собой, позволяя планете вращаться очень близко, не падая внутрь.
Планета | Близость к Гаргантюа | Эффект гравитационного замедления времени | Экологические последствия
Планета Миллера | Скользит по горизонту событий | 1 час = 7 земных лет | Экстремальные приливные силы, вызывающие огромные, непрерывные волны
Планета доктора Манна | Высокоэллиптическая, удаленная орбита | Незначительное (стандартное время) | Замерзший, безжизненный ледяной мир без солнечного тепла
Планета Эдмундс | Самая удаленная от черной дыры | Незначительное (стандартное время) | Пригодные для жизни, стабильные условия, подходящие для Плана B
Экипаж предвидел гравитационное замедление времени (Роммли остался позади специально из-за этого), но они неправильно рассчитали физическую задержку, вызванную огромными приливными волнами на поверхности, что стоило им десятилетий.
3. План B и переселение человечества
История: План B доктора Бранда намного более надежен, чем кажется на первый взгляд. «Эндюранс» несет «Популяционную бомбу», груз более 5000 оплодотворенных человеческих эмбрионов.
Наука и логистика: Чтобы решить проблему генетического разнообразия, эти 5000 эмбрионов тщательно отобрали, чтобы обеспечить огромный, разнообразный генетический фонд, предотвращая эффекты бутылочного горлышка при инбридинге. Что касается их выращивания, корабль оборудован автоматизированными инкубаторами. История объясняет, что первые десять эмбрионов будут искусственно инкубироваться. Эмилия Бранд будет воспитывать эту первую группу. Как только они достигнут совершеннолетия, эти десять будут служить суррогатами для следующей партии, что приведет к экспоненциальному росту населения. Это мрачный, отчаянный логистический план, но математически жизнеспособный.
4. Выживание Купера в черной дыре
Наука: Похоже, совершенно нелогично, что корабль Купера не разрывается на части из-за «спагеттификации» (экстремальных приливных сил, которые растягивают объекты, когда они приближаются к черной дыре). Однако это на самом деле невероятно точная астрофизика! Интенсивность приливных сил на горизонте событий зависит от массы черной дыры. Для черной дыры звездной массы гравитационный градиент чрезвычайно крут, и вы были бы разорваны милях до достижения горизонта событий. Но Гаргантюа — это сверхмассивная черная дыра, оцениваемая в 100 миллионов раз больше массы нашего солнца. Потому что он так массивен, его горизонт событий соответственно огромен. Гравитационное притяжение огромно, но разница в гравитации между вашей головой и вашими ногами (приливная сила) на горизонте событий на самом деле довольно мягкая. Человек теоретически мог бы пересечь горизонт событий сверхмассивной черной дыры, не чувствуя ничего — до тех пор, пока он не приблизится к сингулярности.
5. Пятимерное измерение и парадоксы
История: «Болтовые существа», создавшие тессеракт, не являются инопланетянами; это человечество из очень отдаленного будущего. Они эволюционировали, чтобы воспринимать вселенную в пяти измерениях (стандартные три пространственных измерения, плюс время, плюс еще одно пространственное измерение). Поскольку мозг Купера, человека в 3D, не может понять 5D-пространство, Болтовые существа создают тессеракт — трехмерное, физическое представление пятимерной реальности — чтобы он мог навигироваться по времени, как по физической комнате.
Наука: Согласно M-теории (ветви теории струн), гравитация — это единственная фундаментальная сила, которая может пересекать измерения. В то время как свет и материя ограничены нашей 3D «браной», гравитация может «утекать» в «болт» (высшие измерения). Именно поэтому Купер может физически манипулировать гравитацией, чтобы толкнуть книги или передвинуть минутную стрелку часов через время и пространство.
Решение парадокса бутстрапа
Замкнутый временной цикл — это идеальный пример принципа самоцелостности Новикова. Этот принцип предполагает, что если произойдет событие, которое вызовет парадокс или любое «изменение» в прошлом, вероятность этого события равна нулю. Короче говоря, Купер не «изменил» прошлое; его действия в тессеракте всегда были причиной падения книг. Временная линия всегда была одним, неизменным циклом.