В 2014 году вышел фильм, который занял топовые позиции в рейтингах. "Интерстеллар" — не выдумка, а научная фантастика, основанная на законах физики и представлениях о Вселенной, космосе, черных дырах. Кип Торн, ученый, консультант картины и автор книги "Интерстеллар. Наука за кадром", рассказывает о съемках в Голливуде и об удивительном союзе науки и кино.

Многие из тех, кто посмотрел фильм, отметили, что он очень глубокий и даже местами сложный — его хочется пересматривать несколько раз, чтобы вникнуть в хитросплетения сюжета и еще раз насладиться потрясающими спецэффектами. "Интерстеллар" — первый голливудский фильм, который достоверно показывает нашу Вселенную: абсолютно все, включая внешний вид черной дыры Гаргантюа, путешествие сквозь червоточину и даже расчеты исследователей других планет, которые пару секунд мелькают в кадре, основано на чистой физике. Кип Торн — физик-теоретик, который всю свою жизнь занимается наукой. Именно он проводил бессонные ночи за математическими уравнениями, которые помогли сделать фильм достоверным. А если уж и были некоторые вольности — все же искусство кино дает волю фантазии режиссера, — то они никак не противоречили современным знаниям.

Рождение фантастики и Стивен Спилберг

Невозможно сделать фантастику интересной, если не позволить выдумке и воображению внести свою лепту в общее дело. Именно поэтому немалая часть научного содержания фильма находится на границе человеческих познаний, а иногда и вовсе за нее заступает. И все же в ткань повествования "Интерстеллара" научные истины вплетены очень тесно.

Началось все довольно прозаично: Кипу Торну позвонила его давняя подруга Линда Обст, попросив его помочь с одной идеей. В октябре 2005 года за ужином Линда сказала, что задумала научно-фантастический фильм и ей нужна помощь человека, который знает физику, как свои пять пальцев. Надо сказать, что Кип Торн уже более полувека в науке, так что он подошел как нельзя лучше. Примерно за четыре месяца Кип и Линда набросали сюжет фильма, где были черные дыры, червоточины, гравитация, пятое измерение Вселенной и контакты с существами из других измерений. Черновой вариант сценария они отправили Стивену Спилбергу через его агента. Каким же было их удивление, когда мэтр заинтересовался идеей!

Вращающаяся с огромной скоростью черная дыра (слева) и звездное поле, на фоне которого она движется (справа). Иллюстрация из книги "Интерстеллар. Наука за кадром"

Месяц спустя на встрече со Спилбергом Кип Торн и предложил придерживаться двух правил — благодаря этому фильм получился таким, какой есть:

  • Ни одна деталь не должна противоречить общепринятым законам физики и достоверным знаниям о Вселенной.
  • Домыслы по поводу строения черных дыр и галактик, космических путешествий, аномалий гравитации и любых физических явлений, о которых известно очень мало, должны быть основаны на тех идеях, которые принимают хотя бы несколько уважаемых ученых.
  • Однако так случилось, что Стивен Спилберг не довел проект до конца, и судьба этой замечательной картины долгое время висела на волоске.

    Как создавались спецэффекты

    Кип Торн провел математические расчеты, которые помогли понять, как же на самом деле должна выглядеть черная дыра и другие космические объекты, показанные в "Интерстеллара". Надо сказать, это было нелегко даже такому маститому ученому, как Торн. Несколько месяцев без продыху он бился над уравнениями, описывающими пространство рядом с червоточинами и черными дырами. Затем он загружал их в компьютерную систему Mathematica и отсылал главному программисту, который превращал полученное в сложные программы для генерации IMAX-графики (визуальные эффекты IMAX отличаются сверхвысоким качеством). А то, что получалось в этих программах, помогало художникам по спецэффектам завершить работу — сотворить настоящую красоту.

    Черная дыра Гаргантюа, которую наблюдают из своего космолета астронавты перед снижением к планете Миллер. Иллюстрация из книги "Интерстеллар. Наука за кадром"

    Внешний вид черной дыры

    Удивительно, но, зная массу и скорость вращения черной дыры, ученые-физики могут рассчитать все что угодно: ее размер, силы гравитационного притяжения, насколько вытянут ее горизонт… Этому нет аналогов в обычной жизни: мы не можем, зная вес человека и скорость его ходьбы, узнать, какие у него цвет глаз и волос, длина носа и коэффициент интеллекта. Такая поразительная вещь в науке возможна благодаря тому, что Альберт Эйнштейн разработал поистине гениальную теорию — теорию относительности. Теперь перейдем к тому, как же может выглядеть настоящая, всамделишная черная. дыра. Начнем вот с чего: черная дыра искривляет пространство рядом с собой. Представьте себе гамак или детский батут, на котором лежит тяжелая игрушка, — примерно в таком виде и существет искривленное пространство. Лучи света от звезд, находящихся поблизости, тоже изогнуты и движутся вокруг дыры (вместе с пространством) — получается что-то вроде линзы или кривого зеркала. Именно поэтому получается такой красивый световой узор.

    Схема формирования звездного узора вокруг черной дыры. Иллюстрация из книги "Интерстеллар. Наука за кадром"

    Модель взрыва на орбите

    В фильме есть сцена, когда доктор Манн (ученый, в одиночестве живший на другой планете и изучавший ее с точки зрения пригодности для колонизации), пытаясь убежать из своего космического плена, невольно учиняет взрыв на космическом корабле "Эндюранс". Корабль должен был выдержать серьезную гравитацию и внештатные ситуации — так задумывал режиссер. Именно поэтому было решено сконструировать его в виде кольца из нескольких модулей. И, надо сказать, это решение не было ошибочным. Взрыв не уничтожает космолет, а только лишь повреждает два модуля и заставляет кольцо разомкнуться и вращаться с огромной скоростью. Однако инженеры предусмотрели и это, так что корабль остается в рабочем состоянии.

    Слева: взрыв на "Эндюранс", выше — посадочный модуль, ниже — планета Манн. Справа: поврежденный взрывом "Эндюранс". Иллюстрация из книги "Интерстеллар. Наука за кадром"

    Принципа достоверности придерживались во всем, что не могло отразиться на взрыве. Его, кстати, не моделировали на компьютере, а делали на настоящей съемочной площадке. Только киношники знают, каких усилий это стоило: все дело в том, что в космосе, во-первых, взрывы беззвучны — кислорода нет, значит, негде распространяться звуковым волнам, а во-вторых, по той же причине пламя должно быстро погаснуть, практически мгновенно. Как это удалось воплотить в жизнь здесь, на нашей Земле, где полно кислорода, — загадка.

    "Интерстеллар" — настолько многогранный фильм, в который вложено невероятное количество труда, что в нем хочется разобраться до последней детали. Если ваш пытливый ум хочет непременно докопаться до истины и узнать больше о Вселенной и ее тайнах, книга "Интерстеллар. Наука за кадром" вам понравится.

    Источник