Как не стать спагетти в черной дыре

Десять фактов из книги «Наука наносит ответный удар»

Мало кто из нас хотя бы однажды не позволял себе вволю позанудствовать во время просмотра фантастики: когда нам удается углядеть неточности и несоответствия в сценарии того или иного фильма, мир просто обязан об этом узнать. К счастью, астрофизик и киноман Андреас Мюллер подошел к делу по-настоящему основательно: у него накопилось столько придирок к популярным научно-фантастическим фильмам, что их хватило на целую книгу. В рамках совместного проекта «Горького» и премии «Просветитель» Иван Козлов выбрал из нее десять фактов.

Андреас Мюллер. Наука наносит ответный удар. Проверка фактов в кинофильмах. Минск: Дискурс, 2020. Перевод с немецкого Марии Деминой. Содержание

Начнем с плохого: трудно не заметить, что книга Андреаса Мюллера буквально напичкана совершенно необязательной информацией. Главная проблема книги в том, что автор никак не может определиться, кто он в первую очередь — ученый или кинокритик. А определяться тут особо и нечего, потому что кинокритик Мюллер не самый выдающийся: примерно половину объема книги занимает его мнение о том или ином упомянутом фильме (которое часто сводится к оборотам типа «заставляет задуматься»), а каждую главу предваряет малопонятный рейтинг, в котором автор ставит фильму оценки по каким-то только одному ему ведомым критериям. Все это снабжено изрядной долей юмора, который читателя, вполне возможно, тоже не порадует: именно такие шутки в интернете принято называть «бумерскими». Нет, правда: Мюллер иногда просто пересказывает анекдоты (вроде того, в котором пришельцы не хотят показываться землянам на глаза, потому что на Земле смотрят шоу «Холостяк»). Положение не спасает даже свойственная автору ирония (к счастью, он достаточно ориентируется в кинематографе, чтобы понимать, каким фильмам уместно адресовать содержательные претензии, а каким нет). Стоит еще упомянуть, что Мюллер постоянно отвлекается от собственно научной повестки, чтобы проехаться по киноляпам, не связанным непосредственно с физикой. И да, омерзительное слово «киноляп» в русском переводе книги тоже встречается.

Впрочем, все это скорее трогательно, чем раздражающе — книга написана так легко и доступно, как только и может писать человек, стремящийся поделиться со всем миром своими восторгами от соприкосновения с искусством. Кроме того, те из читателей, кто все же сумеет продраться сквозь многочисленные и необязательные авторские отступления, будут вознаграждены: в книге действительно много информации из самых разных областей физики, а сложные феномены и явления объясняются предельно понятным языком. Так что «Наука наносит ответный удар» Андреаса Мюллера вполне заслуживает того, чтобы с ней ознакомиться. Мы выбрали из нее десять фактов, которые вас, возможно, заинтригуют.

1. В «Гравитации» все хорошо с физикой, но плохо с простой арифметикой

Особой похвалы Андреаса Мюллера удостаивается вышедший в 2013 году фильм Альфонсо Куарона «Гравитация» с Сандрой Буллок и Джорджем Клуни. Вслед за множеством кинокритиков он отмечает, что в фильме с максимальной достоверностью показаны все физические эффекты и взаимодействия, происходящие в открытом космосе и на космической станции. Даже то, что Мюллер называет «фундаментальной ошибкой» фильма, касается не столько физики, сколько поведения героев: по его мнению, герой Джорджа Клуни вполне мог бы спастись и не жертвовать собой. Но это лишь область предположений — объективная (и куда более досадная, чем гибель Клуни) ошибка закралась в простые подсчеты:

«В „Гравитации” ощущается постоянная угроза, исходящая от космического мусора. [90-минутная орбита] реально существует, именно там располагаются МКС и телескоп „Хаббл”, и любым телам действительно требуется именно полтора часа, чтобы обогнуть Землю. В фильме опасный космический мусор возвращался каждые 90 минут. Поэтому на МКС Стоун установила таймер своих часов на 90 минут, чтобы быть готовой к следующему столкновению».

Создатели фильма просто не учли, что МКС и космический мусор движутся по 90-минутной орбите навстречу друг другу, а, значит, в реальности столкновение произошло бы через 45 минут, а не через 90.

2. Если плакать в невесомости, слезы не разлетятся по космическому кораблю

Несмотря на высокие оценки, выставленные «Гравитации», поиск неточностей становится для автора делом принципа, поэтому он все же отмечает несколько малозначительных фактов, на которые не обратили внимание консультанты фильма. Один из таких фактов заключается в том, что, когда героиня Сандры Буллок плачет в невесомости, слеза сперва катится по щеке, а потом отделяется от кожи, принимает сферическую форму и отправляется в свободный полет. Насчет сферической формы все правильно, но есть нюанс:

«Я все же поворчу, потому что капля отделилась от щеки героини. В невесомости этого бы не произошло ни при каких обстоятельствах: межмолекулярные силы (или адгезия, как говорят, когда хотят похвастаться знаниями) удерживали бы каплю на щеке. Правильнее было бы оставить эту слезу на яблочке щеки, не давая ей ни с того ни с сего вдруг улетать куда ей вздумается. Я знаю, что вы скажете, и скажете справедливо: яблочки в саду, а у людей — просто щеки. Но я вырос в Гессене и потому прошу меня извинить».

Даже не думайте спрашивать нас, что означает последняя фраза. Рискнем предположить — дело в том, что Гессен славится яблочными сидрами. Но в целом совершенно непонятно, почему переводчик и редактор книги оставили этот момент без какого-либо комментария.

3. Мэттью Макконахи не должен был избежать спагеттификации

Разумеется, подобная книга не могла обойти вниманием фильм «Интерстеллар» Кристофера Нолана, который в целом тоже заслужил весьма лестный отзыв Андреаса Мюллера. Однако нетрудно догадаться, к какому эпизоду относится большинство его претензий: к тому самому, в котором астронавт Джозеф Купер (Мэттью Макконахи) отправляется внутрь черной дыры, а затем устанавливает контакт со своей дочерью, выталкивая книги из шкафа. Этот эпизод Мюллер называет «спекулятивным и сумасбродным»:

«Наверняка вы знаете, что произойдет, если, поддавшись безумному порыву, прыгнуть в черную дыру ногами вперед. <...> она будет притягивать ваши ноги гораздо сильнее, чем голову. Нетрудно догадаться, что при этом происходит. Или мне продолжить? Неудачливого прыгуна гравитация будет мучительно растягивать в длину. <...> Хокинг очень точно описал этот процесс как „спагеттификация”, ведь человек правда становится похожим на спагетти».

Далее по сюжету с героем Макконахи происходит еще много неприятных и драматических событий, но превращение в спагетти в их число не входит. Мюллер, впрочем, отмечает, что над фильмом работали по-настоящему компетентные научные консультанты, и приходит к снисходительному выводу о том, что история с черной дырой — не ошибка, а сознательное художественное допущение.

4. «Марсианин» дает верные рекомендации насчет того, как сажать и удобрять картофель

Фильм Ридли Скотта «Марсианин», по сюжету которого участник космической экспедиции Марк Уотни (Мэтт Деймон) оказывается на Марсе и вынужден в одиночестве бороться за выживание, тоже становится предметом дотошного анализа Мюллера. Среди прочего он разбирает один из самых известных эпизодов фильма, связанный с выращиванием картофеля в марсианском грунте. В теории это вполне возможно, однако, как признается автор, поначалу ему показалось, что герой Деймона переусердствовал:

«Настоящая марсианская почва на самом деле местами состоит из замерзшей воды и нитрата, идеального удобрения. В „Марсианине” Уотни использует в качестве удобрения экскременты, которые остались после его команды, и свои собственные. <...> Раз почва на Марсе богата нитратами, то никакие экскременты для удобрения не нужны — во всяком случае, так я сперва подумал. Зачем тогда это в фильме? С научной точки зрения следует отметить, что экскременты играют значительную роль. Биологи заверили меня, что мочевина и микроорганизмы, содержащиеся в них, необходимы, чтобы картофель мог зацвести. Кто-то хорошо продумал этот момент».

А вот проводить сложные химические манипуляции с топливом (в фильме Уотни разделил гидразин на азот и водород с помощью иридиевого катализатора, а затем, сжигая водород, добыл воду), по мнению Мюллера, было вовсе не обязательно: автор книги счел, что гораздо проще было бы извлечь замерзшую воду из образцов марсианского грунта.

5. Без огромных свинцовых куполов о колонизации Марса можно забыть

Рассуждая о «Марсианине», Мюллер походя ставит крест на мечте человечества об освоении Красной планеты. Дело в том, что у Марса отсутствует магнитное поле, которое могло бы защитить оказавшихся на нем землян от опасных заряженных частиц:

«Магнитные поля возникают благодаря тому, что внутри планеты непрерывно движутся потоки материи. Их запускают источники тепла, в основном радиоактивность. На Земле этот процесс все еще происходит, но на Марсе он остановился около 500 млн лет назад».

Мюллер отмечает, что на поверхности Марса человек постоянно находился бы под воздействием космического излучения, и это вызывает у него беспокойство за героя Мэтта Деймона: последствия такого воздействия могли дать о себе знать спустя много лет. Говоря об этом, автор подчеркивает, что фактор излучения часто игнорируется теми, кто берется рассуждать о будущей колонизации Марса. А начать эти рассуждения стоило бы с того, что марсианские города придется накрывать толстыми (в идеале — свинцовыми) куполами, что вряд ли будет экономически целесообразно даже в далеком будущем.

6. Дуглас Куэйд не остался бы без глаз даже при худшем исходе

Андреас Мюллер делает читателю по-настоящему больно, когда развенчивает одну из самых известных сцен, запомнившихся многим из нас еще в детстве и юности. Это сцена из фильма «Вспомнить все» — когда разрушается защитный купол над обитаемой зоной Марса и главных героев выбрасывает в марсианскую атмосферу, они начинают жутко пучить глаза, которые вот-вот вылезут из орбит и лопнут.

«Этот эпизод — сплошное преувеличение. В атмосфере Марса давление действительно примерно в 1 000 раз меньше, чем на Земле, но это не значит, что ваши глазные яблоки выйдут из орбит. Скорее всего, произойдет следующее: через несколько секунд вы потеряете сознание, а через несколько минут начнете страдать от острой нехватки кислорода. Врачи называют это гипоксией. Кожа при этом становится серой или синей. Но все эти симптомы можно считать скорее следствием недостатка кислорода, а не низкого давления на Марсе».

Но реалистичный сценарий тоже может оказаться весьма адским: как правило, при низком давлении жидкости начинают закипать уже при небольших температурах. Так что, по мнению Мюллера, можно ожидать, что все жидкости в организме (особенно кровь) начнут закипать — хотя, возможно, этому помешает эластичность кожи и кровеносных сосудов. Что до полного вакуума, то, оказавшись в нем, тело действительно может изрядно раздуться, но глаза не лопнут даже тогда.

7. То, что на Татуине выглядело как красивый закат, разрушило бы Солнечную систему

В IV эпизоде «Звездных войн» показано, что родная планета Люка Скайуокера вращается вокруг двух солнц: «в фильме они оба эффектно заходят за горизонт на фоне пустынного пейзажа». Мюллер отмечает, что такие звездные системы действительно существуют в нашей Вселенной, однако две доминирующие звезды в Солнечной системе превратили бы ее в царство хаоса, если бы расстояние между планетами и двойной звездой не было достаточно большим: замкнутые круговые или эллиптические орбиты вряд ли продолжили бы существовать. Погодные и климатические условия и даже сама смена дня и ночи стали бы непредсказуемыми и нерегулярными.

«Хуже того, когда в звездной системе существует множество больших тел, обычно все они между собой взаимодействуют, в результате чего маленькие тела, а именно астероиды и маленькие планеты, оказываются выброшенными вовне! В прошлом нашей Солнечной системы именно это и произошло. <...> Представьте, что вы, как обычно, завтракаете. За окном светит солнце и стоит прекрасный день. Как вдруг солнечный диск становится все меньше и темнее. И начинает заметно холодать. Почему? Ну, дело в том, что нашу родную планету прямо сейчас выбрасывают из Солнечной системы. Завтрак испорчен, и не стоит думать, что завтрашний день будет лучше, — его не будет, как и рассвета вообще».

8. «Армагеддон» — возможно, самый неправдоподобный фильм про астероид

Андреас Мюллер разносит в клочья один из самых популярных фильмов конца девяностых примерно с той же легкостью, с какой Брюс Уиллис расправляется с летящим к земле астероидом-убийцей. Так, чтобы прояснить свои претензии к главному эпизоду фильма, автор рассказывает о типологии астероидов, которая командой спасителей мира явно не учитывалась:

«Чтобы взрыв вообще случился, а уж тем более дал желаемый эффект, необходимо иметь обширные знания об объекте взрыва. Астероиды, похожие на скалы, взорвать относительно легко. Пористые небесные тела тоже удобно взрывать, но, если внутри них существуют большие полости, они могут просто погасить взрыв, и он не даст нужного эффекта. Металлические астероиды, к счастью, встречаются очень редко, ведь их непросто расколоть на несколько частей. <...> Даже актеры высказывали критические замечания».

Мюллер перечисляет еще множество подобных претензий к фильму. Среди них есть и одна, которая относится к сцене, столь любимой россиянами, — в ней на борту станции «Мир» появляется карикатурный русский космонавт. Его внешнего облика Мюллер не касается, но отмечает, что он просто не мог быть там один: с момента запуска на станции постоянно находилось как минимум двое космонавтов.

9. Хотя нет. Фильм «Астероид: смертельный удар» в этом смысле намного хуже

От фантастического экшна не стоит ждать особого правдоподобия, и Мюллер прекрасно это понимает, но фильм «Астероид: смертельный удар», вышедший на экраны в 2015 году, все равно его удивил. До астероида, состоящего из темной материи, надо было додуматься:

«В картине обсуждалось, что этот астероид не простой, а „темный”, и обнаружить его обычными методами невозможно. <...> Фильм <...> утверждает, что астероид-убийца состоит из темной материи и что, согласно современным исследованиям, большая часть массы во Вселенной — это как раз невидимая для нас темная материя. Последнее верно, но я никогда не слышал об астероидах из темной материи. Темную материю в космологии можно обнаружить только косвенно. Из-за нее свет отклоняется от галактик и ускоряется движение звезд в спиральных галактиках; она же удерживает вместе гигантские скопления галактик. Астероид в фильме не имеет ничего общего с этой темной материей. Это даже заметно по тепловому излучению в инфракрасном диапазоне — у „правильной” темной материи его нет».

Впрочем, эта история многое говорит нам не только о фильме, но и о критериях отбора, которыми пользуется Мюллер, — в своей книге он разбирает как суперпопулярные «Аватар» или «Армагеддон», так и подобные низкобюджетные фильмы, о которых даже нет статьи в «Википедии». Пожалуй, для состоявшегося ученого выбор такого «мальчика для битья» — не самый честный прием.

10. «Армагеддон» не так далек от реальности, как кажется

В общем, в фильмах-катастрофах, посвященных астероидам, дела с достоверностью обстоят не очень хорошо. Но не стоит расстраиваться! Это не отменяет того факта, что внезапно появившийся астероид действительно может нас всех убить.

«Между орбитами Марса и Юпитера обнаружено около 300 000 астероидов, из которых около 1 000 потенциально опасны для Земли. Кроме того, ледяные убийцы могут скрываться в поясе Койпера за орбитой Плутона и в еще большем по размерам облаке Оорта. <...> Особенно тревожит вот что: в любой момент ранее неизвестное науке малое тело из дальних областей Солнечной системы может выбрать курс, который приведет его к столкновению с Землей. Это может произойти, в частности, из-за неблагоприятного взаимодействия гравитационных сил Солнца и планет или из-за гравитационного возмущения, вызванного нахождением вблизи Солнечной системы какой-нибудь звезды».

Так, Мюллер рассказывает о том, что в конце 2017 года ученые обнаружили межзвездное небесное тело, проникшее в Солнечную систему извне и подобравшееся к нам на расстояние 0,25 астрономической единицы. Оно было гораздо меньше, чем астероид из «Армагеддона», но факт все равно примечательный. Да и история с Челябинским метеоритом сюда тоже вполне вписывается.