Logan | На чем базируется «Интерстеллар» Кристофера Нолана.
Намедни в Сети появилась информация о старте съемочного процесса нового фильма режиссера. СМИ не обошли вниманием тот факт, что идея сценария основывается на научных трудах американского физика Кипа Торна. Наверное, кому-то еще станет интересно узнать, откуда Джонатан Нолан черпал вдохновение, потому что лично у меня при прочтении интервью и выдержек из научных работ возник большой интерес к фигуре ученого, а посему спешу поделиться кратким экскурсом по биографии господина Торна и его изысканиям. Как всегда, стараюсь объяснить заумные термины простым и понятным языком, поэтому, если вы не боитесь черных дыр - поехали :)
Кип Стивен Торн родился 1 июня 1940 года в городе Логан, штат Юта, США. Первая мысль, которая посещает после прочтения его биографии: он абсолютно не соответствует тому стереотипному образу пожилого ученого, одетого в серый пиджак, испачканный мелом, читающего лекции непонятно о чем, который возникает в голове после услышанной фразы «профессор физики».
— Так я же хиппи, — говорит о себе Торн в одном из интервью. — В молодости у меня были длинные волосы, и когда я приезжал в Советский Союз в 80-х годах, мои сопровождающие всегда за меня извинялись. Мы приходили в какой-нибудь ресторан, и официанты отказывались меня пускать. Тогда мои друзья говорили: «Вы извините его, он американец».
Так же создается впечатление, что господин Торн – ни разу не зануда, а очень даже оригинальный весельчак. Чего стоит одно только пари, заключенное с его близким другом, известным на весь мир физиком Стивеном Хокингом. Суть спора двух закадычных дружков вращалась вокруг так называемой галактики Лебедь Х-1. Судя по данным астрономов, там располагался некий объект, испускающий мощное рентгеновское излучение. И Торн, и Хокинг страстно хотели, чтобы это была черная дыра — первая из реально замеченных. Ребятки решили: Хокинг поставит на то, что дыры нет, а Торн — что дыра есть. Если Хокинг победит, все его представления о Вселенной можно будет выбросить в мусорное ведро, а ему самому в порядке утешения придется четыре года читать журнал «Частный взгляд». Если выиграет Торн, ему достанется годовая подписка на «Пентхаус». В том споре победил Торн.
В оригинальности Хокинг не уступал своему другану, и, когда в 1988 году Торн публикует знаменитую статью про кротовые норы и машину времени, где доказал, что путешествия во времени не противоречат базовым законам Вселенной, приколист Хокинг помещает в своей книге «Мир в ореховой скорлупке» небольшой комикс, посвященный Торну. По хокинговской версии, Торн, отправившись на машине времени в прошлое, случайно встречает собственного дедушку. В лучших традициях сай-фая прошлых лет, они ссорятся, Торн-младший грохает Торна-старшего, и в результате убийца уже не может существовать в прежнем виде: дедушка погиб, так и не успев родить папу.
Как он попал под прицел киношников?
Если верить некоторым источникам, идея написания сценария оригинального сай-фая пришла в голову Линде Обст, хорошей подруге Торна и по совместительству – голливудскому продюсеру. Они развили эту тему за обедом, обсудили ключевые детали, и, на одной из встреч, Линда поделилась своими соображениями со Стивеном Спилбергом. По словам господина Торна, мэтр киноиндустрии перезвонил им в самое ближайшее время и потребовал предоставить 20-страничный драфт к пяти часам вечера. Линда выпросила отсрочку до следующего дня, и у давних друзей было 33 часа на написание набросков сценария. К счастью, со своей задачей они справились, и их наработки в дальнейшем лягут в основу полноценного скрипта Джонатана Нолана.
В чем же суть идеи Торна?
— Я занимаюсь тем, что называю «деформированной стороной Вселенной», — объясняет Торн. — Это объекты, которые состоят исключительно или по большей части из искривленного пространства-времени. Мы точно знаем, что такие объекты существуют. Нейтронные звезды на пятнадцать и более процентов состоят из искривленного пространства-времени. Из него же состоит около восьмидесяти пяти процентов вещества черных дыр и сто процентов гравитационных волн. Мой вопрос не в том, существует ли эта искривленная сторона Вселенной, а в том, чтобы понять, что она собой представляет
В 1973 году под руководством своего наставника, великого физика Джона Уилера пишет книгу под названием «Гравитация», которая до сих пор входит в список «маст-рид» каждого более-менее серьезного физика. Этот труд становится первой вехой в изучении гравитационных волн. Фишка в том, что изучение самого понятия гравитации по Торну находится за границами Общей теории относительности Эйнштейна, и, по сути, является последним рубежом между современной физикой и неизведанными тайнами Вселенной. Есть гравитация. Искривление и гравитация суть одно и то же. Там, где есть гравитация, пространство будет искривлено. Она его неотъемлемое свойство. Она есть везде и была всегда. Гравитационное поле — самое первое поле Вселенной, а гравитационные волны, соответственно, ее самые первые волны. Именно они появились в первый миг бытия мира.
Основная трудность даже не в том, что современные технологии не в состоянии запеленговать гравитационные волны, а в том, что на нашей планете объекта для изучения просто не существует! Что и отсылает нас в далекие глубины космоса, где существовало бы какое-то особое, сверхгравитационное событие. Первым, кто предположил, что такое событие есть и его можно наблюдать, был российский физик Яков Зельдович.
Торн частенько рассказывает историю о том, как однажды, приехав в Москву в 1971 году, был разбужен звонком Зельдовича часов в пять утра. Яков Борисович, потребовал, чтобы Торн срочно к нему приехал. Прибыв к русскому другу, Кип увидел, как Яков Борисович бегает по кабинету и, размахивая руками, несет нечто странное. Вращающиеся черные дыры, утверждал Зельдович, будут излучать мощнейшие гравитационные волны. Их надо искать и ловить. Молодой Торн (тогда ему был 31 год) махнул на это дело рукой, чем вызвал неподдельное раздражение Зельдовича.
Однако, эта теория нашла свое продолжение в совместных работах Торна и Стивена Хокинга о черных дырах. Расчеты, проделанные за последующие пять лет, показали, что Зельдович был абсолютно прав. Вращающиеся черные дыры могут порождать весьма мощные гравитационные волны. И, если представить себе, что две такие дыры сталкиваются, можно получить один из самых сильных гравитационных спазмов Вселенной, оказывающий непосредственное влияние на пространство! Вот вам и объект поиска, чья гравитационная энергия максимальна и может быть зафиксирована. С этого момента вся жизнь Торна в науке подчиняется лишь одному этому аспекту изучения.
Что же такое черная дыра по Торну?
Сам ученый любит проводить параллель с феноменом вихрей. Дыра обладает двумя полюсами, между которыми вращается желоб, который Торн называет вортексом. На южном полюсе вращение вортекса происходит против часовой стрелки, На северном – по часовой. Поэтому, если предположить, что в черную дыру упадет человек, он будет разорван на две части. При этом из-за разницы в скорости вращения, голова отчетливо увидит, как закручиваются подрагивающие ноги.
При движении пространственный вихрь – вортекс – создает вторичное поле, именуемое тендексом. Это примерно то же самое, как и неподвижный электрический заряд, имеющий свое электрическое поле, при движении порождает еще и поле магнитное.
А теперь представим, как на маршруте «Энтерпрайза» сходятся две черные дыры, имеющие разные направления вращения. По имеющимся данным, в результате их столкновения по Вселенной со скоростью 400 км\\с пронесутся судороги гравитационных излучений. Бррр… Мне, кстати, становится не по себе, когда представляю, какое именно воздействие они окажут на пространство вокруг. Для сравнения, светимость одной волны (т.е., уровень излучаемой энергии) превысит светимость Солнца в 10 в 34-ой степени раза. Именно такие волны и собирается изучать товарищ Торн.
Как он собирается это делать?
В 1992 году подписан контракт с Национальным научным фондом США (NSF) на создание оборудования для изучения гравитационных волн - интерферометров. Кип Торн вместе с двумя коллегами основывает лазерно-интерферометрическую гравитационно-волновую обсерваторию, или проект LIGO, ставший самой дорогостоящей инициативой NSF за всю историю его существования (по некоторым данным на это ушло 365 миллионов американских рублей).
По сути своей устройство интерферометра довольно просто. Представьте себе два зеркала, между которыми пущен лазерный луч, который при прохождении поверхности зеркала создает гравитационную волну, искажающую эту самую поверхность. Представили? А теперь увеличьте конструкцию до колоссальных размеров, и получите Г-образные большущие хреновины, уже установленные в Ливингстоне (штат Луизиана), Хэнфорде (штат Вашингтон), Пизе и Ганновере. Это и есть интерферометры, которые в состоянии зафиксировать сигнал, находящийся на расстоянии 4 миллиардов (!) световых лет. Отладка оборудования идет полным ходом, и профессор Торн искренне верит, что уже в 2017 году ему удастся стать свидетелем космического явления, доселе не известного нашей науке.
Конечно, я прошелся лишь по верхушке айсберга. За 73 года жизни Кип Торн предположил и выдвинул большое количество самых оригинальных идей, охватывающих как вопросы мироздания, так и проблематику путешествия во времени. Что именно из этого братья Ноланы вложат в свой фильм стопроцентно неизвестно, но в оригинальности или, по меньшей мере, интересности их задумке точно не откажешь.
Благодарю за внимание :)
