О научной основе фильма «Интерстеллар».
Научная фантастика переживает новый расцвет, фильмы и книги на тему освоения космоса и развития технологий вновь привлекают массового зрителя. Фильм Кристофера Нолана «Интерстеллар», по мнению большинства зрителей и критиков, является настоящим шедевром кинематографа.
В центре фильма — история отправки в космос корабля с экипажем, миссия которого — найти более пригодное место для жизни, чем Земля, на которой погибают растения и бушуют пыльные бури. Создание фильма потребовало привлечения специалистов из разных областей. Это был долгоиграющий проект, он возник в середине 2000-х годов. Поначалу сценарий разрабатывал Джонатан Нолан — брат Кристофера Нолана, а в качестве режиссера рассматривалась кандидатура Стивена Спилберга. Но Спилберг не смог работать над фильмом, и к проекту подключился Кристофер Нолан. По задумке авторов, фильм должен был в полной мере соответствовать современным научным представлениям, в нем не должно было быть никакого волшебства и того, что противоречит нашим знаниям о Вселенной.
Известный американский физик Кип Торн с самого начала участвовал в разработке концепции фильма и следил за тем, чтобы все показанное на экране соответствовало научным представлениям об устройстве Вселенной. Он был научным консультантом и исполнительным продюсером фильма, он инструктировал самого Кристофера Нолана, актеров, занятых в фильме, и создателей спецэффектов.
Помимо сильной истории и захватывающего сценария, в фильме затронуты весьма интересные темы — природа пространства и времени, что происходит в черной дыре, как мы можем путешествовать на дальние расстояния, если не можем превысить скорость света, можем ли мы найти новое место для жизни, если с Землей что-то случится.
В 2014 году Кип Торн выпустил книгу «Интерстеллар. Наука за кадром», в которой рассказал о научной основе всего, что показано в фильме.
Идея 1. Землю может ожидать катастрофа, которая сделает планету непригодной для жизни
Существует много апокалиптических сценариев, в которых Земля превращается в безжизненный мир в результате падения метеорита, атомной войны, нашествия пришельцев. В фильме «Интерстеллар» показан, может быть, более прозаический, но теоретически вероятный сценарий.
В фильме показана Земля будущего. Несмотря на то что точное время происходящих событий неизвестно, можно предположить, что действие происходит в не самом отдаленном будущем, так как герои помнят прошлые времена, очень похожие на нашу современность. По сюжету фильма человечество пришло в упадок, население существенно сократилось, мы вернулись к аграрному образу жизни, большинство людей стали фермерами, посвятившими жизнь добыче пропитания. Лучшие времена человечества позади, и все масштабные мечты остались в прошлом. Но из-за болезни растений Земля может превратиться в безжизненную пустыню, а человечество полностью вымереть. Нечто подобное, но в гораздо меньших масштабах уже происходило в относительно недавнем прошлом — в период с 1930-х по 1940-е гг. по прериям США и Канады прокатилась серия пыльных бур (так называемый Пыльный котел), которые привели к голоду, болезням, массовому переезду фермеров в города. Причина была в сочетании факторов — неправильной обработки земель и длительной засухе.
Кип Торн не был специалистом по этой теме, поэтому он привлек к работе других ученых, в том числе нобелевского лауреата Дэвида Балтимора. Они пришли к выводу, что теоретически с точки зрения науки показанное на экране вероятно.
К сокращению населения может привести возникновение мутировавших патогенов, против которых бессилен наш иммунитет. Смертельно опасные вирусы типа СПИДа могут начать распространяться воздушно-капельным путем. Возможно, человечество для борьбы с глобальным потеплением и для снижения концентрации двуоксиси углерода в атмосфере начнет стимулировать рост водорослей с помощью насыщения океана железом, но вмешательство приведет к тому, что появятся новые виды водорослей, ядовитых и опасных для человека.
Если растения заболеют из-за воздействия грибков, бактерий и вирусов, то это повлияет на всю пищевую цепочку — насекомых, птиц, млекопитающих, людей. Теоретически возможно, что патоген, поражающий один вид растений, мутирует и станет патогеном широкого спектра действия, поразив большую часть растений. Например, это может быть патоген, атакующий хлоропласты, которые есть во всех растениях и которые отвечают за фотосинтез.
Из-за подобного процесса начнет уменьшатся количество кислорода в атмосфере, так как кислород, которым мы дышим, возникает благодаря фотосинтезу. Тем не менее с научной точки зрения сценарий, когда на Земле в короткие сроки заканчивается кислород, очень маловероятен, но он не исключен.
Идея 2. Ближайшие планеты непригодны для жизни, а чтобы достигнуть потенциально пригодных, нужно преодолеть огромные расстояния
Где человечеству искать новый дом, если Земля становится все менее пригодной для жизни? Ближайшие планеты непригодны для жизни, а значит, нужно искать иные планеты в других областях Вселенной. Но как это сделать, если космические расстояния огромны? Так, даже свет доходит до ближайшей звезды, имеющей планетарную систему (Тау Кита), за 12 лет, что уж говорить о космических кораблях, которые движутся гораздо медленнее света.
В кино и сериалах часто показывают, что космические корабли летают со сверхсветовой скоростью и быстро преодолевают огромные расстояния между разными частями Вселенной. Но, согласно современным научным воззрениям, ничто не может превысить скорость света, иначе это будет противоречить теории относительности Эйнштейна, которая подтверждена экспериментально.