«Интерстеллар: наука за кадром», автор Кип Торн

«Поскольку мы весьма невежественны по части внутреннего устройства черных дыр, я сказал Крису и Полу, что изображая то, что Купер видит внизу (то, что приближается к нему по мере его падения), они могут дать волю своей фантазии. Я попросил их лишь об одном: “Пожалуйста, не показывайте внутри черной дыры Сатану и адское пламя, как это было бы в фильме студии Диснея”. В ответ Крис и Пол захихикали. Само собой, у них и в мыслях такого не было.»

Из книги «Интерстеллар: наука за кадром».

Фильм «Интерстеллар» снят в 2014 году по сценарию Кристофера и Джонатана Ноланов. Работа над картиной продолжалась восемь лет, в основу сценария были заложены работы американского астрофизика Кипа Торна.

Я смотрела это кино семь раз. С каждым просмотром открывались какие-то новые нюансы, которых при предыдущем просто не замечала или не понимала. Изучен буквально каждый кадр, все вопросы прогуглены двадцатый раз, прослушаны миллионы лекций на тему черных дыр и сингулярности, искривления пространства и времени, — однако понять до конца я не могла, не могла сопоставить все эти знания с тем, что видела в картине.

Но недавно узнала о существовании книги Кипа Торна «Интерстеллар: наука за кадром». Это было именно то. В книге вполне доступным языком описано нечто, что простому обывателю без соответствующей азбуки в области квантовой физики будет как барану новые ворота. Например, мне, в мой маленький мозг никак не вмещалась громоздкая конструкция черной дыры, как она выглядит, как ее потрогать, с чем едят или как, в каких попугаях измерить. А заодно узнать бы, что же в фильме выдумка, а что научно обосновано и доказано. Иными словами, где правда, а где вымысел, есть ли тут вообще зерно, или это очередной голливудский чёс в духе фабрики Марвел или «звёздных войн».
Но фильм зацепил. Зацепил так, что я бросила все дела, села и проглотила книгу залпом.

Я прочла её за вас и попробую сжато изложить суть.

Итак:

«Начну я со странного заявления: черные дыры состоят из искривленного времени и искривленного пространства. И больше ничего — никакой материи»

(Из книги «Интерстеллар: наука за кадром»)

Кип Торн и Игорь Новиков (российский космолог, астрофизик и теоретик) — создатели теории о машине времени на основе кротовых нор. Как это работает? Теория относительности не запрещает передвижение во времени, если пользоваться кротовыми норами для входа и перемещения внутри. Не запрещается, это не значит, что они есть в нашем мире, на земле. Например: пока не создали мобильный телефон, его не существовало в природе. Как только ученые его собрали из микросхем и прочих комплектующих, то он и появился. 
Тоже самое и с машиной времени.
Если человек будет в силах манипулировать черными дырами, создавать искусственные каналы пространства и времени, то можно будет с помощью них и путешествовать. 
Да, выглядит проще простого, не так ли. Как схватить Бога за бороду. Осталось дело за малым — найти для начала хотя бы вход туда. Но оставим анекдоты для рождённых ползать. Если идти по этой тропе, то придёт время и мобильными телефонами мы будем колоть орехи, тупо, чтобы выжить. А кротовая нора... зачем дикарям будущее или прошлое? У них и настоящего-то почти нет.

Интересна сама история создания теоретической машины времени Кипом Торном.

Он работал над очередным научно-популярным фильмом вместе с Карлом Саганом, американским астро-биологом. Саган поставил перед ученым задачу, чтобы в рамках научно обоснованной теории придумать способ преодоления больших космических расстояний за короткий промежуток времени. Сначала Торн заявил, что это невозможно, ведь нет ничего быстрее, чем скорость света. На сегодняшний день пока никто не дерзнул летать с такой скоростью. Но через время, как истинный учёный, заинтересовался — а почему нельзя? А возможно ли это в теории? Как специалист по теории относительности, Торн
знает, что пространство имеет геометрические свойства: к примеру, если взять лист бумаги и сложить, а потом проткнуть, то можно мгновенно попасть из одной точки в другую. То есть, те самые червоточины или кротовые норы. Ну вот, прописная истина на пальцах:

Чтобы червяку по поверхности яблока попасть из одной точки с одной стороны на поверхности в другой стороне, нужно обогнуть поверхность яблока, но если червяк прогрызет вход сквозь яблоко и проползет внутри него, это значительно сократит время его попадания из одной точки в другую.

Так вот, теория относительности позволяет свернуть пространство и перепрыгнуть из одного места в другое за предельно короткое время. 
В дальнейшем теория вылилась в открытие мирового значения, которое трудно переоценить.

Для Кипа Торна «Интерстеллар» не первая работа в области кино. В 2017 году он получил Нобелевскую премию за открытие гравитационных волн. Этому предшествовал долгий кропотливый труд в разных областях науки, и кинематограф в том числе давал ему пищу для размышлений и поиска ответов.
Фильм «Интерстеллар» дал толчок развитию его давней теории, что две черные дыры, расположенные во вселенной, могут быть входом и выходом для простраственно-временного тоннеля. Это и видим в картине, как основополагающую линию.

В фильме Нолана речь о существах более великих, чем мы, у которых эти машины времени есть. Они неведомые, но именно они помогли человечеству, расположив ту самую кротовую нору в космосе, через которую Купер ( Мэтью Макконахи ) с экспедицией смог путешествовать в другую галактику, попасть на другие планеты. В прошлое, и в будущее. Сцена, в которой его дочь видит как из шкафа вроде бы сами по себе вылетают книги, посылая сигналы азбукой морзе — прошлое. И сам Купер в прошлом тоже видит это, как с ним общается он же, но находящийся в четвертом измерении за книжным шкафом в каком-то многомерном кубе. То есть, Купер попадая в четвёртое измерение(время) представляется в двух ипостасях: в прошлом и в будущем, попадая в черную дыру.

Да, не крутите пальцами у виска, я и сама выпила не один графин кофе до и после полуночи, пытаясь как-то смазать шарики в голове, чтобы они не скрипели в ночной тишине от этой инфы так оглушительно.

Вообще, если серьёзно, именно эта сцена одна из самых сложных для восприятия, как и четвертое и пятое измерения, хотя принцип понятен. Как понятны и аналогии гигантских волн планеты Миллер с Землей, их приливами и отливами, как гравитация черной дыры влияет на движение и размеры волн на планете Миллер, как и Луна влияет на дыхание мирового океана на нашей планете.

Если кратко, — планета Миллер прототип Земли. Приблизительно так она и выглядела много миллионов лет назад, когда Луна была раз в тридцать ближе к Земле, а волны в океане были в тридцать раз выше, около двухсот метров в высоту. Они выбрасывали из своих глубин живых существ на сушу. А потом, раз за разом, эти животные оставались на суше, им приходилось приспосабливаться к условиям жизни вне океана. 
Так появилась жизнь.

Далеко не случайно к работе над фильмом привлекли именно Торна. Кип Торн — известный американский астрофизик, последователь Альберта Эйнштейна и ученик выдающегося советского физика, теоретика, одного из создателей водородной бомбы — Якова Зельдовича.

«Интерстеллар» о четырехмерном пространстве, путешествии во времени, полетах на кораблях со сверхсветовыми скоростями, для этого нужен был настоящий практикующий физик в роли консультанта. Перед ним и его командой была поставлена задача, как визуально представить очертания черной дыры, каков её внешний вид. Как воплотить это на экране. 

Черная дыра — тело, куда все проваливается, но оттуда ничего не возвращается. Даже свет. Для кино это не очень интересно: на фоне черного космоса черное нечто, не имеющее при этом материи, но гораздо больше солнца. Она не имеет поверхности, ее невозможно потрогать.

Однако у черной дыры есть граница (Горизонт событий) и дальше увидеть ничего нельзя. То есть что происходит внутри черной дыры, увы, пока учёные не ведают. В фильме все действия внутри неё — чистая художественная выдумка, но приближение к черной дыре и Горизонту событий, вытягиванию, искривлению тела в результате сильной разницы в гравитации ног и головы Купера — это научный факт. Мы это видим, когда его ноги вытягиваются по мере приближения к червоточине. Дальше для наблюдателя с Земли не видно ничего. Для наблюдателя время останавливается, однако не останавливается для Купера.

Идеальных черных дыр не существует. Всегда есть рядом расположенные объекты — звезды и планеты, кометы. Они состоят из веществ. Когда они приближаются к черным дырам, то начинают искажаться, расплываться или разрушаться. Черная дыра притягивает к себе свет. Всё, что окружает дыру, образует кольцо наподобие кольца Сатурна. У черной дыры огромная гравитация и чтобы ей противостоять, это кольцо вращается на огромной скорости.

В результате кольцо нагревается и светится. Пожалуй, это то немногое, что можно увидеть в телескоп.
Вокруг черной дыры свет распространяется не по прямой, к чему мы привыкли, а преломляется из-за мощной гравитации. Ученые из команды Торна на основании теории относительности вычислили как и с какой скоростью будет лететь световая частица вокруг черной дыры, как визуально должно выглядеть светящееся кольцо вокруг неё, соответственно таким образом составили математический портрет, очертания черной дыры.

Как только это показали в фильме, многие физики с мировым именем решили проверить, так ли это. В нашей галактике есть небольшая черная дыра. Но в другой (Дева А), очень далеко от Земли, существует гигантская, примерно как Гаргантюа в фильме. В течении десяти лет команда астрофизиков работала над проектом. Они смогли соединить отдельные радиотелескопы по всему миру в один единый гигантский телескоп. В 2019 году, спустя 5 лет после выхода фильма «Интерстеллар», они смогли рассмотреть эту чёрную дыру в галактике Дева А. 
Это был шок. Потому что её очертания выглядели именно так, как показали Гаргантюа в «Интерстелларе», так как ее вычислил и предсказал Торн со своей командой ученых. Безусловно, потрясающее открытие.

Многие ученые хотели бы попасть внутрь черной дыры, посмотреть что там и как. Выдумка Нолана, что из черной дыры каким-то образом можно получить сигналы, даже при помощи робота. На сегодняшний момент, ученые уверены, это невозможно. Но то, что сегодня кажется фантастикой, завтра может стать реальностью. То, что еще вчера было невозможно представить, сегодня истина. Например, до начала двухтысячных было принято считать, что во вселенной существует только взаимная гравитация, но появились новые данные и уже доказано, что также существует и антигравитация, а планеты, как и предметы во вселенной не только могут взаимно притягиваться, но и отталкиваться друг от друга, удаляться.

Еще одна художественная выдумка, представленная в фильме, в последствии оказавшаяся реальностью, — открытие гравитационных волн, за которые Кип Торн получил Нобелевскую премию. В фильме это показано таким образом, что по причине дошедших до Земли, гравитационных волн, была обнаружена сверхмассивная чёрная дыра Гаргантюа.

Эйнштейн еще в начале двадцатого предсказал существование гравитационных волн. Однако сто лет их никто не мог зарегистрировать. Дело в том, что гравитационные волны пронизывают всё во вселенной, для них нет препятствий. Подчинив себе волны, ученые могли бы заглянуть с их помощью куда угодно. Но главная задача стояла придумать, создать телескоп (детектор), который смог бы их зафиксировать. Кип Торн и двое его коллег ещё двадцать пять лет назад начали работу над проектом. Со временем физики со всего мира, включая российских, подключились к делу. Американское финансирование плюс мировой коллективный интеллект учёных дали результаты, и в 2015 году Кип Торн с командой впервые
зафиксировали гравитационные волны от слияния двух черных дыр, последующего взрыва и радиационного излучения.

И внимание!: — это произошло уже после выхода фильма «Интерстеллар» в 2014 году.

Более чем продуктивный тандем художника и ученого, фантазии и науки. Именно поэтому картина, кроме того, что она действительно грандиозна и зрелищна, вызвала такой резонанс в научном мире, до и не только, она подняла свою, особую гравитационную волну в духовном измерении человечества. Несмотря на то, что длительность около трех часов, фильм не утомляет. Основной причинно-следственный посыл, максимально раскрывающий характеры героев, заложен уже в первой части, когда действия происходят на земле. Показан толчок, который дает движение любой науке и открытиям. Человечность. То, что движет людьми, что заставляет их искать пути для спасения тех, кто дороже всего, дороже себя. Жертвенность ради них. Ну и отсылочка к Тарковскому, его «Солярису». Это образ дома, незримый комочек тепла и любви возле сердца, что даже в далеком космосе всегда с человеком — его главная сила.
Это любовь к семье, детям, своим близким. То, без чего не выжить ни на Земле, ни в космосе.

По сюжету фильма в недалёком будущем на планете Земля не останется условий для проживания из-за пыльных бурь, в следствии чего сначала перестанет расти пшеница, а потом и кукуруза. Придя к пониманию, что точка невозврата пройдена, и счет идет на дни и месяцы, герой Макконахи вспоминает, что люди созданы не только для работы на земле и выращивания агрокультур, но они еще когда-то летали в космос, были первооткрывателями.
Для американцев это важная часть истории, как для нации путешественников и авантюристов, совершивших долгий путь из Европы в Америку, освоивших континент, побывавших на Луне и продолжающих преодолевать всё новые и новые рубежи, — что им тот космос? Если они уже и так одной ногой на Марсе. 
«Значит нам туда дорога».

Поэтому в связи с невозможностью дальнейшего выживания на Земле, ученые пришли к тому, что космос — единственный путь к спасению.

Эта художественная выдумка не лишена рационального основания, которое вырисовывается уже на сегодняшний день. Ученые не исключают, что жизнь на земле для потомков может не подходить из-за природных условий, в следствии изменения климата или какой-нибудь эпидемии. Рано или поздно, людям придётся покинуть планету. На сегодняшний момент во вселенной уже найдены планеты с подходящим климатом, правда, далеко от Земли и до них долететь нет возможности. Но если будет созданы машины времени, возможно на гипотезе о существовании кротовых нор, то это станет возможным, и мы сможем построить новую жизнь на этих экзопланетах. 

Тем самым человечество будет спасено.

Р. S

Учёные предсказали конец нашей галактики: через 4 млрд лет Млечный Путь столкнётся с Туманностью Андромеды. Обе галактики пролетят друг сквозь друга, в итоге сольются, образовав гигантскую эллиптическую галактику. Звёзды выживут, но Солнце к тому времени погибнет и превратится в белого карлика с танцующими мёртвыми
планетами вокруг... ?

Не знаю, как кого, но некромодерн подобной поэзии меня приводит в дрожь уже сейчас. Хотя, казалось бы — впереди 4 миллиарда лет, нам ли быть в печали? Поживём ещё, чо.

Но нет. Сани нужно готовить уже сейчас. 

То есть, единственный путь к спасению — улетать отсюда. Искать пути, любые, любые кротовые норы, как бы это не выглядело дико. Вспомните блаженного Сальвадора Дали: «Старинные часы, свисают как блины...» Время пластично, не успеем и глазом моргнуть. Это только кажется, что четыре миллиарда много. Как тут не вспомнить еще одного незаслуженно забытого советского астрофизика Николая Козырева, который утверждал, «время — это топливо звёзд». 
А теперь взгляните вверх — как много звёзд, не так ли? 
И как мало времени.

«Мы живем во Вселенной, которой управляют законы физики. Законы, которые мы можем открывать, осмыслять, осваивать и использовать, чтобы управлять своей судьбой. Даже без помощи сущностей из балка мы, люди, можем справиться с любой катастрофой, которую устроит нам Вселенная, и даже с катастрофами, которые мы устраиваем себе сами, — от перемены климата до биологических и ядерных катастроф.

Но для того чтобы человечество могло управлять собственной судьбой, люди — большой их процент — должны понимать и ценить науку. Понимать, как она работает. Какие знания о Вселенной, Земле и жизни она нам несет. Чего можно с ее помощью добиться. Как ограничены ее возможности, связанные с нехваткой знаний или несовершенством технологий, и как преодолевать эти ограничения. Как двигаться от домыслов к обоснованным предположениям, а от них — к истине. Как невероятно редки революции, изменяющие наши понятия об истине, и насколько они из-за этого важны.»

Из книги Кипа Торна «Интерстеллар: наука за кадром»

Пысыпысы: сегодня День Рождения Кристофера Нолана. Поздравляю прекрасного режиссёра и художника с этим светлым праздником. Ура.