27 537 subscribers

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

74k full reads
108k story viewsUnique page visitors
74k read the story to the endThat's 68% of the total page views
6 minutes — average reading time
«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

Очень известный фильм «Интерстеллар», вышедший в 2014 году, пожалуй, знает любой человек, интересующийся тайнами космоса. Американский астрофизик Кип Торн, лауреат Нобелевской премии, активно помогал писать сценарий фильма Кристоферу Нолану, причём, всё он продумал настолько хорошо, что картина понравилась даже Стивену Хокингу. Работа над фильмом продолжалась 8 лет.

Кип Торн
Кип Торн

Апокалиптическое будущее

В какое время происходят события фильма? Сказать очень трудно, потому что в кинокартине об этом ничего не говорится. Ясно одно – это пугающее будущее нашей планеты, к которому мы неизбежно приближаемся, жестоко и безответственно уничтожая флору и фауну ради личной выгоды. Вероятно, это конец XXI – начало XXII века. Картина, показанная нам на экране, вполне реальна.

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

В 30-е годы ХХ века пылевые бури действительно бушевали в США. Картина была действительно жуткая: дышать нечем, пыль затмевает солнце. Фермеры обрабатывали почву неправильно, это также совпало с отсутствием дождей. Иссушенная земля не могла дать пищу, начался ужасный голод. Последние выжившие растения начинают болеть в таких условиях. Всё это может повториться из-за парникового эффекта, увеличения численности населения и сокращения зелёных территорий. Единственное спасение для землян – космос, но как можно добраться до других миров, если даже со скоростью света придется лететь десятки, а то и сотни лет? И потом, согласно Теории Относительности, ничто не может двигаться быстрее света, да и если пытаться догнать быстрые фотоны, то масса на такой скорости увеличилась бы до бесконечности, соответственно, нужен какой-то бесконечный двигатель. У фотонов нет массы – им в этом плане проще. Как же быть человеку?

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

Червоточины – тоннели, спасающие жизнь

Астрофизики предлагают сократить путь при помощи червоточин – это гравитационная аномалия, искривление, сворачивание пространства-времени, которое помогает в разы сократить путь. Герои фильма могут бежать – рядом с Сатурном как раз находится червоточина, которая перемещает астронавтов в другой уголок Вселенной. Мы не можем пока сделать такой тоннель, однако высшие разумные существа, как в фильме их называют – «они», решили сделать подарок нашей погибающей расе – «они» поместили червоточину рядом с окольцованной планетой. Люди, не знающие наверняка, куда приведёт этот тоннель, хватаются за последнюю соломинку. Существование червоточин не противоречит современным астрофизическим гипотезам – согласно Теории Относительности, пространственно-временную ткань действительно можно искривить, только мы ещё не знаем, как.

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

Какие такие «Они»?

Те самые «они», этой высшей расой оказались сами люди, которые знают не только о четырёх измерениях – «они» могут существовать и в пяти. «Им» доступно будущее, то есть «гости из будущего» подарили червоточину людям из прошлого, чтобы те смогли спастись с погибающей Земли и основать новую, высокоразвитую цивилизацию. Согласно теории струн, такой момент тоже возможен, ведь вокруг нас может существовать множество дополнительных измерений, свёрнутых в струны, которых мы не видим и о которых даже не догадываемся.

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

Прыжок в чёрную дыру

Никто не знает наверняка, что находится внутри чёрной дыры. Мы знаем, что это сверхплотные космические объекты, гравитация которых настолько сильна, что ничему не удаётся вырваться оттуда, из её горизонта событий, даже сверхбыстрому свету. Нет, казалось бы, выхода из чёрной дыры. В таких условиях перестают работать все известные нам законы физики. С замиранием сердца и интересом зритель наблюдает за отважными астронавтами и, оказывается, чёрная дыра – это очень интересное место! Портал во времени! Стивен Хокинг писал, что «чёрные дыры не так уж черны»: они излучают энергию в космос, а значит, сбежать оттуда всё-таки как-то возможно. Мы не знаем, как точно устроены чёрные дыры, однако, глядя на фотографию чёрной дыры, сделанную в 2019 году, мы можем убедиться, что изображение этого объекта в «Интерстелларе» очень похоже на реальное.

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

Парадокс времени

Почти сто лет назад Эйнштейн в Теории Относительности описал, что время – далеко не универсальная вещь для всех, как нам кажется. Часы на Земле и, например, на Луне будут идти в разном темпе. Люди на разных объектах тоже будут стареть в разных темпах. Это не означает, что они ощущают это как-то иначе, это наблюдатель с Земли видит, что у человека с другой части Вселенной время бы шло не так, как на Земле. Относительность времени – это проверенный факт с помощью сверхточных атомных часов: одни часы установили на Земле, а другие на ракете запустили в околоземное космическое пространство, а потом вернули на Землю. Часы, отправленные в космос, отстали от тех, что были на Земле на 400 триллионных долей секунды. Таким образом, чем больше скорость, тем медленнее идёт время. Также вблизи массивных объектов с сильной гравитацией время замедляется, а в чёрных дырах должно остановиться вовсе. Тот, кто наблюдает со стороны, видит, что время на горизонте событий остановилось, а тот, кто провалился в чёрную дыру, будет жить в своём времени, для него ничего не будет меняться. Этот факт тоже подтверждён с помощью тех же атомных сверхточных часов: часы были установлены на Земле и на высокой башне. Земные часы отстали от тех, которые на башне, на почти незаметное для человека мгновение.

Гаргантюа и реальное фото чёрной дыры
Гаргантюа и реальное фото чёрной дыры

Планета, покрытая водой, на которую высадились астронавты, находящаяся рядом с чёрной дырой, - там время шло значительно медленнее, чем на Земле, на несколько лет, а всё по тому, что рядом чёрная дыра.

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

Портрет чёрной дыры

Чёрная дыра Гаргантюа показана, как мы убедились при помощи реальной фотографии 2019 года, была показана достоверно: аккреционный яркий диск материи, которым она окружена, - это и свет, поглощаемый чёрный дырой, это и останки разрушенных звёзд, которые светятся при нагревании, это и другая материя, которой «посчастливилось» оказаться с ней рядом. Сама чёрная дыра вращается. Если к ней приблизиться, то можно почувствовать, как будет начинать тянуть в сторону – это все равно, что запрыгнуть на вращающуюся карусель, с которой уже невозможно сойти. Если карусель будет вращаться очень быстро, то очертания сидящих на ней смажутся – аналогичная картина и вокруг чёрной дыры.

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

Что внутри?

Четырёхмерная версия куба – тессеракт – это модель четырёхмерного пространства, которую туда поместили «они» - люди будущего, ведь для «них» нет ограничений в путешествиях в пространстве-времени. Время в черной дыре стало физическим измерением для Купера. Единственное, как он может передать информацию при помощи азбуки Морзе сообразительной Мёрф, - воспользоваться силой гравитации. Здесь уже научная фантазия, ведь что находится в чёрной дыре – никто не знает. По идее, теоретически чёрная дыра должна была разорвать своей гравитацией Купера. Но создатели фильма выбрали необычную идею. Было бы здорово использовать чёрные дыры таким способом!

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

Мы живём в трёхмерном измерении (длина, ширина, высота) и, вернувшись к теории струн, в микромире может быть множество измерений, свёрнутых в струны, но они настолько малы, что мы их не видим, не ощущаем вовсе. Купер путешествует во времени. Путешествие во времени – пожалуй, самый необъяснимый и запутанный феномен в фильме. Никто не знает, можно ли путешествовать во времени так, как показано, но и отрицать это тоже нельзя: ведь модель Гаргантюа мы увидели в 2014 году, а реальное фото, подтверждающее её правильность, - только в 2019. Возможно, что все догадки верны.

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

В заключении хочется сказать, что фильм «Интерстеллар» - это удивительное сочетание художественной картины и науки, новейших теорий и самых смелых предположений. Кристофер Нолан и Кип Торн показали нам вполне реальную картину, наше возможное будущее, немного, конечно, приукрасив его научными фантазиями.

«Интерстеллар» с точки зрения астрофизики: насколько достоверна картина

А вам понравился этот фильм?