Ранжированные по научной достоверности, самые реалистичные космические фильмы: 1) Аполлон-13 (1995), 2) Марсианин (2015), 3) 2001: Космическая одиссея (1968), 4) Интерстеллар (2014) и 5) Гравитация (2013). Аполлон-13 пересказывает реальную миссию почти дословно из транскриптов космического агентства; Марсианин был проверен учеными этого агентства и содержит лишь одну значительную неточность (начальный пыльный шторм); черная дыра в фильме «Интерстеллар» была создана на основе уравнений относительности, но некоторые орбитальные расчеты не совсем соответствуют действительности; «Гравитация» отлично передает визуальную составляющую, но нарушает принципы орбитальной механики почти в каждой сцене. В этой статье мы рассмотрим каждый фильм из этого списка, обращая внимание на то, какие физические явления в нем изображены правильно, а какие – нет.
1. Аполлон-13 (1995) — Исключительный
Пересказ Рона Ховарда об обреченной лунной миссии является одним из самых научно верных фильмов, когда-либо снятых. И у него было преимущество: история была правдивой. Ховард стремился к точности. Актеры тренировались в самолете, имитирующем состояние пониженной гравитации, чтобы снять сцены невесомости, и результатом стали одни из самых убедительных кадров невесомости, когда-либо снятых вне реального космоса. Диалоги центра управления полетами были взяты почти дословно из транскриптов. Интерьеры космического корабля были тщательно воссозданы. Даже сцена с импровизированным фильтром для углекислого газа — где астронавты создают фильтр из подручных материалов — произошла почти так, как показано. Где фильм берет небольшие вольности, так это в сжатии временных рамок и усилении межличностного напряжения для драматического эффекта. Но физика, инженерия и процедурная реальность космических полетов? Почти безупречны. Оценка точности: 9,5/10
2. Марсианин (2015) — Отличный
Энди Вейр написал роман, ставший основой для этого фильма, с почти одержимой преданностью тому, чтобы правильно изобразить Марс. Он рассчитывал орбитальные траектории вручную, исследовал химию марсианской почвы и консультировался с учеными. Режиссер перенес этот дух в производство, и это заметно. Изображение использования ресурсов на месте — герой выращивает картофель, используя марсианскую почву и свои отходы в качестве удобрения, расщепляет гидразин для получения воды — основано на реальной науке, которую изучают для будущих марсианских миссий. Задержка связи между Землей и Марсом изображена точно. Модули жилья, ровер и даже скафандры отражают подлинные концепции дизайна. Главный научный недостаток? Начальный шторм. Атмосфера Марса значительно менее плотная, чем земная. Шторм даже со скоростью ветра не опрокинет антенну или не угрожает космическому кораблю. Сам Вейр признал это, назвав это необходимой уловкой для запуска сюжета. Оценка точности: 9/10
3. 2001: Космическая одиссея (1968) — Пророческий
Шедевр Стэнли Кубрика не просто стремился к точности — он предсказал будущее. Работая с Артуром Кларком и консультируясь с инженерами, Кубрик создал видение космических путешествий, которое остается удивительно провидческим спустя десятилетия. Вращающаяся космическая станция, создающая искусственную гравитацию посредством центробежной силы? Это реальная физика, и она остается одной из ведущих концепций для долгосрочных космических обитаний. Тишина космоса в внешних кадрах? Абсолютно верно, и смело для фильма изобразить это. Планшетные компьютеры, используемые астронавтами, предвосхитили современные устройства. Изображение лунной базы, процедур стыковки космической станции и будничной рутины космических путешествий хорошо выдерживает проверку временем. Где фильм уходит в спекуляции — последовательность Звездных врат, монолит, сознание HAL — это философские провокации, а не научные утверждения. Оценка точности: 8,5/10
4. Интерстеллар (2014) — В основном отличный, с оговоркой
Кристофер Нолан привлек нобелевского лауреата по физике в качестве исполнительного продюсера и научного консультанта, и результаты были революционными. Визуальное изображение черной дыры было создано на основе уравнений, и рендеринг был настолько точным, что привел к научным статьям. Эффекты замедления времени вблизи массивного гравитационного тела реальны. Планета, где один час равен семи годам на Земле, научно правдоподобна. Изображение гравитационного линзирования вокруг черной дыры красиво и правильно. Замороженные облака на планете — это натяжка, но не невозможность. А затем есть концовка. Герой падает в черную дыру и оказывается в месте, где любовь преодолевает пространство-время, чтобы общаться между измерениями через гравитацию. Это красивое, эмоционально сильное кино. Но это не то, что можно найти в учебнике физики. Сам консультант сказал, что спекулятивные прыжки фильма были преднамеренными — наука является основой, а не клеткой. Оценка точности: 8/10
5. Первый человек (2018) — Верный и основательный
Портрет Нила Армстронга менее ориентирован на зрелище, чем на ощущение. Тесные, клаустрофобные интерьеры капсул изображены с документальной точностью. Механическое насилие запуска Сатурна V — тряска, шум, ощущение, что вы сидите на вершине контролируемого взрыва — никогда не было передано более осязаемо. Фильм исторически тщательный, опираясь на биографию. Технические детали процедур стыковки, аварии и последовательности лунной посадки обрабатываются с заботой. Его приверженность точности делает его более тихим, более созерцательным фильмом, чем ожидали зрители. Оценка точности: 8,5/10
6. Гравитация (2013) — Визуально идеальна, физически сложна
«Гравитация» — один из самых визуально потрясающих космических фильмов. Долгий, непрерывный кадр, тишина, прерываемая радиопереговорами, героиня, крутящаяся в пустоте — это передает ужас космического пространства. Но орбитальная механика — это беспорядок. Фильм помещает телескоп, Международную космическую станцию и китайскую станцию слишком близко друг к другу. В реальности они находятся на совершенно разных высотах и наклонах. Цепочка обломков — это реальная проблема, но она не развернется в быстром, драматическом виде, как показано. Есть сцена, где герой должен отпустить трос, иначе он утащит другого. В невесомости рывок вернул бы его обратно. Тем не менее, фильм правильно передает ощущение космоса — хрупкость, изоляцию, тонкую мембрану между жизнью и пустотой. Оценка точности: 6,5/10
7. К звездам (2019) — Красивый и сбивающий с толку
Медитативное путешествие в внешнюю солнечную систему визуально завораживает и эмоционально богато. Путешествие героя с Земли на Луну, на Марс, на Нептун — это глубоко личная одиссея. Изображение коммерциализированной Луны с лунджем и рестораном неудобно правдоподобно. Сцена погони на лунном ровере захватывающая. Но фильм берет все более дикие вольности — катаясь на ударной волне ядерного взрыва, биология космических приматов и временная шкала путешествия, которая игнорирует расстояния. Это фильм об отцах и сыновьях, который происходит в космосе, и он носит свою научную вольность с определенной художественной уверенностью. Оценка точности: 5/10
8. Не смотрите вверх (2021) — Сатира над наукой
Темная комедия о комете, убивающей планету, не ориентирована на астрономию. Это о политике, медиаэкосистеме, нашей неспособности реагировать на угрозы. Комета сама по себе — Макгаффин. Тем не менее, базовая наука разумна. Процесс открытия, расчеты орбиты и общие протоколы реагирования отражают то, что, вероятно, произойдет, если будет обнаружен крупный околоземный объект. Персонажи проходят через каналы, похожие на реальные обсуждения планетарной защиты. Изображение общественного безразличия и политических расчетов кажется преуменьшенным. Наука отходит на второй план перед сатирой, но она не оскорбляет интеллект. Оценка точности: 6/10
9. Армагеддон (1998) — Веселый, громкий и научно катастрофический
Фильм-катастрофа об астероиде — это абсолютное удовольствие смотреть и абсолютная катастрофа с точки зрения науки. По сообщениям, космическое агентство использовало этот фильм в тренировках менеджеров — просила определить как можно больше научных неточностей. Количество обычно превышает 160. Бурение в астероид, чтобы установить ядерную бомбу? Физика не работает. Обучение нефтяным буровикам быть астронавтами вместо обучения астронавтов бурению? Абсурдно. Гравитация астероида, огонь в космосе, звук взрывов в вакууме, маневры шаттла — ничего из этого не выдерживает критики. Но он никогда не притворяется реалистичным. Это любовное письмо излишествам, фильм, где Aerosmith играет во время запуска шаттла, а герой спорит с буровым долотом на астероиде. Он работает именно потому, что ему нет дела до реальности. Оценка точности: 2/10
Почему важна точность (и почему нет)
Отношения между Голливудом и космической наукой более симбиотичны, чем может показаться. У космического агентства есть отдел связи с развлечениями, и многие режиссеры искренне ищут консультации. Тщательное исследование для «Марсианина» частично было обусловлено учеными, которые отвечали на вопросы автора в онлайн-форумах. Эти сотрудничества важны, потому что они формируют общественное воображение. Поколение инженеров, построивших шаттл, выросло, смотря «Космическую одиссею». Студенты, поступающие в аэрокосмические программы, выросли, смотря «Марсианина» и «Интерстеллар». Когда фильм правильно представляет науку, он не только развлекает — он вдохновляет. Но не будем слишком придирчивыми. Некоторые из самых культурно значимых космических фильмов научно неверны. «Звездные войны» — это фэнтези, а не научная фантастика, и они вдохновили больше людей смотреть на ночное небо, чем точные симуляции. Лучшие космические фильмы — это те, которые заставляют вас чувствовать что-то — удивление, ужас, одиночество, надежду. Если они также учат вас орбитальной механике по пути, это прекрасный бонус. А если нет, ну, для этого есть интернет.
Как точен «Интерстеллар»? Реальная наука за фильмом: уравнение гравитации, черная дыра и замедление времени
Фильм достаточно точен с научной точки зрения. Некоторые концепции, такие как червоточины и замедление времени, поддерживаются теоретической физикой, но не доказаны окончательно. Другие аспекты основаны на реальных уравнениях, но не хорошо поняты. «Интерстеллар» — научно-фантастический триллер, охватывающий широкий спектр тем — от бегства с Земли из-за экологических катастроф до червоточин и замедления времени. Фильм исследует несколько концепций, некоторые из которых имеют разную степень научной точности.
Могут ли люди путешествовать через червоточины?
Червоточина в фильме — портал, который искривляет пространство-время и позволяет энергии и информации перемещаться с одной стороны на другую. Наука указывает на теоретическую возможность, но мы еще не обнаружили червоточину. Кроме того, стены червоточины внутренне нестабильны, поэтому прохождение через нее вызовет ее обрушение. Шансы найти естественную червоточину невероятно малы, поэтому для существования проходимой червоточины она должна быть создана передовой цивилизацией.
Могут ли существовать роботы, как ТАРС?
Самой сложной частью создания робота, как ТАРС, был бы его искусственный интеллект. Частично из-за того, что это дань монолиту в «Космической одиссее», но в основном из-за его забавных шуток. Робот с жестким дизайном мог бы работать в теории, но ему потребовалось бы огромное количество энергии, чтобы двигать свои конечности. Реальный робот в этой ситуации, вероятно, имел бы колеса и когти вместо рук. Кроме того, часы, необходимые для программирования всего, от словарного запаса до настроек юмора, были бы невозможны в одном продукте сегодня. Чтобы такой робот, как ТАРС, существовал, десятки компаний должны были бы посвятить тысячи людей полной занятости работе над одним продуктом — возможно, на протяжении десятилетий.
Как уравнение «гравитации» помогает массовому исходу человечества?
Уравнение, над которым работает героиня, называется «уравнением гравитации». В реальной жизни тоже есть уравнение гравитации. Героиня и профессор пытаются разгадать доску, полную цифр, чтобы «решить гравитацию», что означало бы успех плана эвакуации, позволяющего мировому населению покинуть планету с помощью гравитационных ракет. Она в конечном итоге решает его после получения информации о «бесконечной гравитации» внутри черной дыры. Одним из уравнений на доске является версия уравнения, объясняющего все, от Большого взрыва до черных дыр. Открытие гравитационных волн подтвердило одно из ключевых предсказаний об гравитации. То, над чем работает героиня, по сути, является концептуализированным уравнением, которое помогает «создать свою собственную гравитацию», что позволило бы поднять целые города в космос.
Что такое «уравнение» в «Интерстелларе»?
На экране уравнение, над которым одержимо работают герои, никогда не представлено как одна строка; это доска, полная математических символов. Но научный консультант фильма объяснил, что оно представляет собой попытку объединить общую теорию относительности с квантовой механикой, долгожданную теорию квантовой гравитации. Конкретно, герои пытаются смоделировать гравитационные аномалии как утечку из более высокомерной «оболочки» и выяснить, как контролировать гравитационную постоянную, чтобы можно было поднять космические станции с Земли. Критически важным ингредиентом является данные изнутри черной дыры. Вот почему герой падает в черную дыру: робот собирает квантовые данные из сингулярности, а герой передает их обратно героине в виде азбуки Морзе. Вооруженная этой информацией, героиня наконец может закрыть уравнение и разблокировать контролируемую гравитацию. В реальной физике это именно та информация, которой у нас нет. У нас есть общая теория относительности и квантовая теория поля, но нет экспериментально подтвержденной теории, объединяющей их.
Замедление времени и планета с приливной волной
Это, вероятно, самый большой научный недостаток в фильме. Согласно общей теории относительности, часы, находящиеся глубоко в сильном гравитационном поле, тикают медленнее, чем часы, находящиеся далеко от любого массивного объекта. Герой и его напарница приземляются на планету, опасно близко к черной дыре, где огромная гравитация резко замедляет местное течение времени. Орбита планеты вокруг черной дыры находится на расстоянии, что делает эффект гравитации черной дыры на нее менее выраженным. Если бы герой носил камеру и транслировал видео на Землю, дочь увидела бы 3,5-часовое видео, а не замедленное. Для уровня замедления времени, изображенного в фильме, черная дыра должна была быть почти максимально вращающейся, а планета должна была находиться чуть за пределами ее горизонта событий. Даже так, чтобы поддерживать стабильную орбиту, планета должна была бы двигаться вокруг черной дыры со скоростью более половины скорости света. Находиться так близко к черной дыре имело бы огромные разрушительные последствия для планеты. «Интерстеллар» остается одним из самых физически верных научно-фантастических фильмов, когда-либо снятых.