Статьи

Космическая одиссея: Фрагмент из книги про фильм «Интерстеллар»

Издательство «Манн, Иванов и Фербер» выпустило богато оформленную книгу физика Кипа Торна, посвященную научным аспектам «Интерстеллара». Именно этот человек являлся главной движущей силой проекта, без которой фильма Кристофера Нолана просто не было бы. КиноПоиск публикует фрагмент текста.
Космическая одиссея: Фрагмент из книги про фильм «Интерстеллар»
КиноПоиск

«Интерстеллар» — это остросюжетная кинокартина, где люди встречаются с черными дырами, червоточинами, сингулярностями, гравитационными аномалиями и измерениями высшего порядка. Все эти объекты и явления напрямую связаны с искривлениями пространства и времени. Поэтому я и называю их «искривленной стороной Вселенной».

У человечества до сих пор очень мало экспериментальных и наблюдательных данных с искривленной стороны Вселенной. Вот почему мы столько внимания отдаем гравитационным волнам: они состоят из искривленного пространства и предоставляют наиболее доступный для нас способ исследовать искривленную сторону. Представьте, что вам приходилось видеть океан, только когда он спокоен. Вы бы знать не знали о течениях, водоворотах и штормовых волнах.

Это напоминает наши сегодняшние знания об искривлении пространства и времени. Мы почти ничего не знаем о том, как искривленное пространство и искривленное время ведут себя «в шторм» — когда форма пространства бурно колеблется и когда колеблется скорость течения времени. И, по-моему, это необыкновенно манящий рубеж знаний. Джон Уилер придумал для этих изменений термин «геометродинамика».

В начале шестидесятых, когда я был учеником Уилера, он убедил меня и других студентов заняться изучением геометродинамики в рамках наших исследовательских проектов. Мы попытались, но это начинание с треском провалилось. Мы недостаточно хорошо знали, как решать уравнения Эйнштейна, чтобы строить на их основе прогнозы, и у нас не было возможности наблюдать явления геометродинамики в астрономической Вселенной.

Большую часть жизни в науке я посвятил тому, чтобы изменить такое положение вещей. В частности, стал одним из организаторов ЛиГо, цель которой — наблюдение геометродинамических явлений в далеких областях Вселенной. В 2000 году, отойдя от работы в ЛиГо, я стал соорганизатором исследовательской группы при Калтехе, занимающейся моделированием геометродинамики на суперкомпьютерах методом численного решения уравнений теории относительности. Мы назвали этот проект SXS (Simulating eXtreme Spacetimes — «Моделирование крайностей пространства — времени»). Эта работа ведется совместно с исследовательской группой Саула Теукольского из Корнелльского университета и другими учеными.

Особый интерес в области геометродинамики представляет столкновение двух черных дыр. Когда дыры сталкиваются, они вовлекают пространство и время в бурные циркуляции. Опыт SXS уже позволяет дать предсказания теории относительности на этот счет. Всего через несколько лет ЛИГО и ее партнеры приступят к наблюдению гравитационных волн от столкнувшихся черных дыр, и вот тогда можно будет проверить наши прогнозы. Сейчас прекрасная пора для изучения геометродинамики!

В 1975 году Леонид Грищук, мой добрый приятель из России, сделал сенсационное заявление. Он сказал, что в момент Большого взрыва возникло множество гравитационных волн, причем механизм их возникновения (прежде неизвестный) был таков: квантовые флуктуации гравитационного поля при Большом взрыве были многократно усилены первоначальным расширением Вселенной и таким образом стали изначальными гравитационными волнами.

Эти волны, если их удастся обнаружить, могут рассказать нам, что происходило в момент зарождения нашей Вселенной. В последующие годы, по мере того как совершенствовались наши представления о Большом взрыве, стало очевидно, что эти изначальные волны должны быть наиболее сильны на длинах волн, соизмеримых с величиной видимой Вселенной, то есть на длинах в миллиарды световых лет. А на длинах волн, которые охватывают детекторы ЛиГо (сотни и тысячи километров), волны, скорее всего, окажутся слишком слабыми, чтобы их распознать.

В начале девяностых некоторые космологи поняли, что эти гравитационные волны длиной в миллиарды световых лет должны были оставить уникальный след в электромагнитных волнах, наполняющих Вселенную, — в так называемом космическом микроволновом фоне, или реликтовом излучении. Это положило начало поискам святого Грааля. Ведь если обнаружить этот след и вывести из него свойства изначальных гравитационных волн, можно узнать, как зарождалась Вселенная.

В марте 2014 года, когда я писал эту книгу, команда Джеми Бока, космолога из Калтеха, кабинет которого находится рядом с моим, наконец обнаружила этот след в реликтовом излучении. Это совершенно потрясающее открытие, но есть один спорный момент: след, найденный командой Джеми, мог быть вызван не гравитационными волнами, а чем-то еще. Во время подготовки этой книги к печати ведется напряженная работа по выяснению этого момента.

Если действительно найден след гравитационных волн, возникших при Большом взрыве, значит, произошло космологическое открытие такого уровня, какие случаются, быть может, раз в полвека. Оно дает шанс прикоснуться к событиям, которые происходили спустя триллионную от триллионной от триллионной доли секунды после рождения Вселенной. Оно подтверждает теории, гласящие, что расширение Вселенной в тот миг было чрезвычайно быстрым, на сленге космологов — инфляционно быстрым. Оно возвещает наступление новой эры в космологии.

Итак, потешив мою страсть к гравитационным волнам, разобравшись, как с их помощью можно было обнаружить червоточину в фильме, а также изучив свойства червоточин, особенно червоточины в «Интерстеллар», мы готовы к путешествию на другую сторону этой червоточины. К путешествию, где мы познакомимся с планетой Миллер, планетой Манн и космолетом «Эндюранс».

Первая планета, на которую высаживаются Купер и его команда, — это Миллер. Ее наиболее впечатляющие особенности — сильное замедление времени, гигантские волны и мощнейшая приливная гравитация. Эти три особенности связаны между собой и проистекают из близости планеты к Гаргантюа.

Откуда могли появиться две гигантские — в 1,2 километра вышиной — волны, которые норовят захлестнуть «Рейнджер» на планете Миллер? Некоторое время я ломал голову, производил расчеты и в конце концов нашел два возможных объяснения. Оба варианта требуют, чтобы планета не была четко направлена на Гаргантюа. Вместо этого она должна раскачиваться (относительно радиального направления к дыре) туда-сюда в небольших пределах.

Такое раскачивание вполне естественно, в чем можно убедиться, рассмотрев, как влияет на планету приливная гравитация Гаргантюа. Вне зависимости от того, в какую сторону отклонилась планета, синие сжимающие тендекс-линии Гаргантюа сдавливают ее «с боков», возвращая к «нормальной» ориентации: «нижним концом» к Гаргантюа, «верхним» — от нее. Кроме того, красные растягивающие тендекс-линии Гаргантюа тянут «нижний конец» планеты к черной дыре, а «верхний» — от нее. Это также возвращает планету к ее «нормальной» ориентации.

В итоге планета будет раскачиваться туда-обратно (если отклонения достаточно малы, чтобы не вызвать разрушение мантии). Когда я рассчитал период этого раскачивания, у меня получился замечательный результат — примерно час. Это соответствует наблюдаемому в фильме времени затишья между исполинскими валами воды, времени, которое Крис выбрал, ничего не зная о моих интерпретациях и расчетах.


Книга «Интерстеллар. Наука за кадром» уже в продаже.

Читайте также
Статьи Холмс жив: 10 фильмов об инсценировке убийства В связи с нашумевшей спецоперацией с участием журналиста Аркадия Бабченко вспоминаем самые интересные фильмы о мнимых покойниках.
Новости «Оскар-2018»: Номинанты «Форма воды» Гильермо дель Торо лидирует в списке номинантов (13 категорий). Можно поздравить и Андрея Звягинцева с продюсерами драмы «Нелюбовь» — лента номинирована как лучший фильм на иностранном языке.
Статьи «Оскар-2018»: Кому прочат номинации на премию Американской киноакадемии Нынешняя раздача золотых статуэток будет одной из самых непредсказуемых за последние годы.
Комментарии (245)

Новый комментарий...

  • 26

    Andreyxxx 31 августа 2015, 13:14 пожаловаться

    #

    Очень интересно! Спасибо.
    Надо будет обязательно купить книгу…

    ответить

  • 4

    Ustas 1 сентября 2015, 01:16 пожаловаться

    #

    Фрагмент шестой главы, посвященный черной дыре Гаргантюа.
    https://meduza.io/feature/2015/08/02/odin-chas-za-sem-let-anatomiya-gargantyua

    ответить

  • 2

    Fight Club 5 сентября 2015, 17:38 пожаловаться

    #

    Супер! Надо брать! Сделали ещё бы коллекционное издание, чтобы blue-ray диск с фильмом шел в комплекте- вообще имба была бы!

    ответить

  • 8

    Daniyar Dark Knight 31 августа 2015, 15:19 пожаловаться

    #

    Классно, после фильма Нолана заинтересовался этой темой.

    ответить

  • 1

    egorkamd 3 сентября 2015, 15:22 пожаловаться

    #

    http://www.kinopoisk.ru/film/762381/

    ответить

  • Daniyar Dark Knight 3 сентября 2015, 15:35 пожаловаться

    #

    Благодарю, ознакомлюсь.

    ответить

  • 46

    nbst666 31 августа 2015, 15:21 пожаловаться

    #

    Слишком мало картинок с Макконахи.

    ответить

  • 1

    HiPartez 31 августа 2015, 15:23 пожаловаться

    #

    Купите книгу Торна, их там куда больше.

    ответить

  • 3

    ВНЧ 31 августа 2015, 16:49 пожаловаться

    #

    Спойлер! Их там почти нет: фото ладоней да 2 фото среди книжных полок (на одном Мэттью мелкий, на втором виден лишь скафандр сбоку).

    ответить

  • 31

    AbdulLah07 31 августа 2015, 15:23 пожаловаться

    #

    Поражаюсь удивлением со стороны мужей науки… Люди, вы смотрели художественное кино, а не документальное. Не забывайте об этом.

    ответить

  • 6

    RID DICK 31 августа 2015, 15:32 пожаловаться

    #

    «Художественное» тогда уж.

    ответить

  • 2

    audiovideofil 31 августа 2015, 15:37 пожаловаться

    #

    Не художественное и не документальное?

    ответить

  • 6

    RID DICK 31 августа 2015, 16:06 пожаловаться

    #

    Художественная ценность там только визуальная.
    Научная ценность в художественном фильме никогда не стоит на первом плане.
    Получается что да — и ни туда, и ни сюда.

    ответить

  • 7

    LaX46669 31 августа 2015, 15:30 пожаловаться

    #

    И все-таки здорово, когда просмотр обычного художественного фильма заставляет задуматься о научных аспектах, показанных в фильме.
    Обычно в фильмах все по другому:" бла-бла-бла высшая математика, излучение, радиация. .. бла-бла-бла не ломайте голову, смотрите как вертолет взорвался».

    ответить

  • 36

    RID DICK 31 августа 2015, 15:34 пожаловаться

    #

    «Космическая одиссея» и «Интерстеллар» не должны находиться в одном предложении.

    ответить

  • 5

    LucySnow25 1 сентября 2015, 01:41 пожаловаться

    #

    не понимаю, зачем сравнивать эти два фильма. они же об абсолютно разных вещах. это как сравнивать «Чужого» и «Звездные войны»

    ответить

  • 1

    T - 3000 10 сентября 2015, 21:24 пожаловаться

    #

    Действительно, в Одиссее — символы и поиск за гранью постижимого, в Интерстелларе — любовь и религио-подобная упертость на фоне гибели Земли.

    ответить

  • Hephaestvs 31 августа 2015, 15:43 пожаловаться

    #

    А я бы почитал. И Перрельмана почитал бы, а тут выше комментом сказали, Торновская физика — уже не физика)).

    ответить

  • 1

    El_principe 31 августа 2015, 15:49 пожаловаться

    #

    планирую к прочтению

    ответить

  • 17

    Sylvesterr 31 августа 2015, 15:54 пожаловаться

    #

    У Торна про людей из будущего и силу любви тоже написано?

    ответить

  • 15

    Lider_1991 1 сентября 2015, 02:22 пожаловаться

    #

    В финале так и написано: «а вообще знаете, к черту физику. люди из будущего и любовь решают». Я, кстати, когда смотрел фильм, ожидал, что в конце главные герои изобретут пушку, стреляющую любовью, и отправятся покорять новые миры — СИЛОЙ ЛЮБВИ.

    ответить

  • OGGRANT60 1 сентября 2015, 08:27 пожаловаться

    #

    Я в кубе ждал седого старца с бородой, но Нолану не хватило смелости)) Так бы я единицу влепил фильму.

    ответить

  • 2

    Lider_1991 1 сентября 2015, 14:58 пожаловаться

    #

    На счет куба я думал, что сейчас он попадет в рай и встретит свою жену, деда, возможно детей (если бы время совсем завязло).

    ответить

  • informant 31 августа 2015, 16:24 пожаловаться

    #

    Обязательно приобрету, недавно познакомился к научной серией Леонарда Млодинова. Очень принципиально, с одной стороны все инновации технологий по его мнению деструктивные с другой облегчают жизнь человека, в любом случае интересно)

    ответить

  • Sirius33 31 августа 2015, 18:56 пожаловаться

    #

    Пульт от телевизора оказывает самое деструктивное воздействие на человека.

    ответить

  • 27

    jDALKER 31 августа 2015, 16:29 пожаловаться

    #

    Очень странно. Нету восхваляющих комментариев. Все на перекличке что ли? =)

    ответить

  • 2

    ВНЧ 31 августа 2015, 17:04 пожаловаться

    #

    Нету восхваляющих комментариев.
    Так ведь книгу ещё не прочитали. :)

    ответить

  • 6

    Rob_bot 31 августа 2015, 17:15 пожаловаться

    #

    Как я давно этого ждал. Все, кто думает, что именно Нолан создал Интерстеллар, глубоко ошибаются. Эта идея физика Кипа Торна, но именно благодаря коллективной работе этого человека и Братьев Ноланов, мы получили шедевральный фильм. Думаю, что читать эту книгу под музыку Ханса Циммера будет бесценно.)

    ответить

  • 1

    Martin Stlouis26 31 августа 2015, 17:32 пожаловаться

    #

    да читать под Циммера было бы круто. Только вот тогда точно ничего не поймешь((

    ответить

  • 13

    Sco007 31 августа 2015, 18:11 пожаловаться

    #

    Какие Черные Дыры ? какая наука ? до Марса токо пытаеться человечество пилотируемый полет сделать, не Кипы Торпы человечеству нужны, а новые Архимеды, Менделеевы, Эйнштейны, Теслы…

    ответить

  • 1

    audiovideofil 31 августа 2015, 18:27 пожаловаться

    #

    до Марса токо пытаеться человечество пилотируемый полет сделать
    И даже это не наука.

    ответить

  • 1

    Sco007 31 августа 2015, 19:24 пожаловаться

    #

    Да понятно, стремление ещё надо, а не желание обладанием денег и т. п.

    ответить

  • 4

    Rob_bot 31 августа 2015, 21:14 пожаловаться

    #

    Одно другому не мешает. Разве плохо, что какой-нибудь маленький мальчик почитает эту книгу, вдохновится, а потом заинтересуется наукой и захочет совершить что-то великое?

    ответить

  • 4

    Sco007 1 сентября 2015, 01:04 пожаловаться

    #

    Любое вдохновление приходит в школе, т. к. надо научиться читать, и родители которые заинтересуют ребенка.

    ответить

  • 1

    Rob_bot 1 сентября 2015, 02:39 пожаловаться

    #

    Родители важны, естественно, но школа — это на вряд ли. Только, когда ребенок начнет интересоваться чем-то сам, он найдет вдохновение. Не забывайте, что Эйнштейн был в школе еще тем изгоем, и ему не предвещали никакой нормальной жизни, ведь учился он плохо. А что в итоге? Ребенок сам выбирает, что ему интересно, и школа хоть и может указать путь, но он сам должен будет сделать выбор.

    ответить

  • 2

    FlashBack2210 1 сентября 2015, 11:07 пожаловаться

    #

    Вдохновение в школе не приходит)

    ответить

  • 18

    Sirius33 31 августа 2015, 18:53 пожаловаться

    #

    Оно дает шанс прикоснуться к событиям, которые происходили спустя триллионную от триллионной от триллионной доли секунды после рождения Вселенной.

    И тут меня немного заклинило)

    ответить

  • 7

    City 17 1 сентября 2015, 08:17 пожаловаться

    #

    Честно говоря, после «Интерстеллара» остаётся чувство, что слетать в космос это всё-равно что сбегать в ларёк за чипсами. Непонятно, зачем нагромождать фильм огромной научной базой, если в конце всё это выбрасывается, чтобы в тысячный раз сказать: возлюби ближнего своего! Главное достоинство этого фильма в том, что он по крайней мере может вызвать интерес к науке у подрастающего поколения.

    ответить

  • 1

    lllWMlll 1 сентября 2015, 10:24 пожаловаться

    #

    СПС Я уже скачал :)

    ответить

  • Dullahan 2 сентября 2015, 00:01 пожаловаться

    #

    только вчитаешься в сатью, как она заканчивается…
    интересно, а в этой книге рассказывается только о возможных в реальной жизни моментах? или также говорится о чём-то невозможном, что было в фильме?

    p.s. Когда я рассчитал период этого раскачивания, у меня получился замечательный результат — примерно час. Это соответствует наблюдаемому в фильме времени затишья между исполинскими валами воды, времени, которое Крис выбрал, ничего не зная о моих интерпретациях и расчетах. _по-моему, в фильме не было часа… по крайней мере, там так показано, будто они только сели на просушку, а через минуты 3 появилась новая волна, и они поспешили смыться.

    ответить

  • 1

    T - 3000 10 сентября 2015, 21:17 пожаловаться

    #

    Начал читать и бросил, ни под каким предлогом не продолжу. Книга производит впечатление настолько же далекое от науки, насколько и фильм. Автор считает, что чуть ли не достоверно знает, как устроена Вселенная, и думает, что в одной книге может кратко это изложить. Это выглядит не как сбор научных знаний и результатов исследований, а как библия для верующих. Никто и никогда не раскроет подлинного устройства космоса и его законов, а думать, что «космос устроен просто и я вам изложу факты» — это либо недальновидность, либо, цитируя фильм — «в своем паскудном(я бы убрал это нехорошее слово, но не хочу рвать хорошую цитату) высокомерии». Наука — это поиск знаний, а не впаривание читателю твердолобой и однобокой теории, которую поддержат не все ученые мира.

    Они там до сих пор считают, что большой взрыв — последнее слово в астрономии. Это кошмар. А до него что было? Большой книжный шкаф в пятимерном пространстве?

    ответить

  • 1

    Alex Croft 24 сентября 2015, 14:55 пожаловаться

    #

    Очень интересно. Спасибо за статью. Надо бы прочесть эту книгу.

    ответить

  • 1

    eekka 31 августа 2017, 17:02 пожаловаться

    #

    американцы очень-очень часто к своим домыслам притягивают за уши научные теории, а затем вдруг выдают это за факты. Уже давно начал замечать это в научно-популярных фильмах и американские просто перестал смотреть, т. к. это тупо шоу

    ответить

 
Добавить комментарий...