Вселената е изпълнена с много мистерии. Структурата и характеристиките на различни, възможността за междупланетно пътуване привличат вниманието не само на учени, но и на любителите на научната фантастика. Естествено, най-привлекателна е тази, която има уникални свойства, която поради различни обстоятелства не е достатъчно проучена. Такива обекти включват черни дупки.

Черните дупки имат много висока плътност и невероятно силна гравитационна сила. Дори лъчите светлина не могат да избягат от тях. Ето защо учените могат да "видят" черна дупка само поради ефекта, който има върху околното пространство. В непосредствена близост до черна дупка материята се нагрява и се движи с много висока скорост. Това газообразно вещество се нарича акреционен диск, който прилича на плосък светещ облак. Учените наблюдават рентгеново излъчване от акреционния диск в рентгенови телескопи. Те също така фиксират огромната скорост на движение на звездите в техните орбити, което се случва поради високата гравитация на невидим обект с огромна маса. Астрономите разграничават три класа черни дупки:

Черни дупки със звездна маса

Черни дупки с междинна маса

Свръхмасивни черни дупки.

Счита се, че звездната маса е между три и сто слънчеви маси. Черните дупки се наричат ​​свръхмасивни, имащи от стотици хиляди до няколко милиарда слънчеви маси. Обикновено се намират в центъра на галактиките.

Втората космическа скорост или скоростта на бягство е минимумът, който трябва да бъде постигнат, за да се преодолее гравитационното привличане и да се излезе извън орбитата на дадено небесно тяло. За Земята скоростта на бягство е единадесет километра в секунда, а за черна дупка е повече от триста хиляди, толкова е силна гравитацията й!

Границата на черна дупка се нарича хоризонт на събитията. Обект, който попадне вътре в него, вече не може да напусне тази област. Размерът на хоризонта на събитията е пропорционален на масата на черната дупка. За да покажат колко огромна е плътността на черните дупки, учените дават следните числа - черна дупка с маса 10 пъти слънчевата би била с диаметър около 60 км, а черна дупка с масата на нашата Земя би била само 2 см. Но това са само теоретични изчисления, тъй като учените все още не са идентифицирали черни дупки, които не са достигнали три слънчеви маси. Всичко, което навлиза в областта на хоризонта на събитията, се движи към сингулярността. Сингулярността, казано просто, е място, където плътността клони към безкрайност. Невъзможно е да се начертае геодезическа линия през гравитационна сингулярност. Черната дупка се характеризира с изкривяване на структурата на пространството и времето. Права линия, която във физиката е пътят на светлината във вакуум, се превръща в крива близо до черна дупка. Все още не е известно какви физически закони работят близо до точката на сингулярността и директно в нея. Някои изследователи, например, говорят за наличието на така наречените червеи или тунели пространствено-времеви в черните дупки. Но не всички учени са съгласни да признаят съществуването на такива тунели с червеи.

Темата за космическото пътуване, тунелите пространство-време служи като източник на вдъхновение за писатели на научна фантастика, сценаристи и режисьори. През 2014 г. се състоя премиерата на филма "Interstellar". По създаването му работи цяла група учени. Техният ръководител беше известен учен, специалист по теория на гравитацията, астрофизика - Кип Стивън Торн. Този филм се счита за един от най-научните сред научнофантастичните филми и съответно към него се поставят високи изисквания. Имаше много дебати за това как различните моменти от филма съответстват на научните факти. Имаше дори публикувана книга The Science of Interstellar, в която професор Стивън Торн обяснява различни епизоди от филма от научна гледна точка. Той говори за това колко голяма част от филма се основава както на научни факти, така и на научни предположения. Има обаче и проста художествена измислица. Например черната дупка Гаргантюа е представена като светещ диск, който се огъва около светлината. Това не противоречи на научното познание, т.к. не се вижда самата черна дупка, а само акреционният диск и светлината не може да се движи по права линия поради мощната гравитация и кривината на пространството.

Черната дупка на Гаргантюа съдържа червейна дупка, която е червейна дупка или тунел през пространството и времето. Наличието на такива тунели в черните дупки е само научно предположение, с което много учени не са съгласни. Художествената литература включва способността да се пътува през такъв тунел и да се върне обратно.

Черната дупка на Гаргантюа е фантазия на създателите на Interstellar, която в много отношения съответства на реални космически обекти. Ето защо, за особено яростни критици, бих искал да ви напомня, че филмът все пак е научна фантастика, а не научно-популярна. Показва красотата и величието на света, който ни заобикаля, напомня ни колко нерешени проблеми има. А да се изисква от научнофантастичен филм точно отразяване на научно доказани факти е донякъде незаконно и наивно.

Съвсем наскоро науката стана достоверно известно какво е черна дупка. Но веднага щом учените разбраха това явление на Вселената, върху тях падна нов, много по-сложен и объркващ: свръхмасивна черна дупка, която дори не можете да наречете черна, а по-скоро ослепително бяла. Защо? Но защото именно такова определение беше дадено на центъра на всяка галактика, който свети и блести. Но щом стигнете до там и освен чернота, нищо не остава. Що за пъзел е това?

Бележка за черните дупки

Със сигурност се знае, че обикновена черна дупка е някога блестяща звезда. На определен етап от съществуването му те започнаха да се увеличават прекомерно, докато радиусът остава същият. Ако по-рано звездата "пръсна" и тя нарасна, сега силите, концентрирани в нейното ядро, започнаха да привличат всички други компоненти към себе си. Неговите ръбове се „свиват“ в центъра, образувайки невероятна сила на срутване, която се превръща в черна дупка. Такива „бивши звезди“ вече не светят, а са абсолютно невидими отвън обекти на Вселената. Но те са много забележими, тъй като буквално поглъщат всичко, което попада в техния гравитационен радиус. Не е известно какво се крие отвъд такъв хоризонт на събитията. Въз основа на фактите, всяко тяло с такава огромна гравитация буквално ще бъде смачкано. Напоследък обаче не само писателите на научна фантастика, но и учените поддържат идеята, че това може да са някакви космически тунели за пътуване на дълги разстояния.

Какво е квазар

Подобни свойства притежава и свръхмасивна черна дупка, с други думи, ядрото на галактика, което има свръхмощно гравитационно поле, което съществува поради масата си (милиони или милиарди слънчеви маси). Принципът на образуване на свръхмасивни черни дупки все още не е установен. Според една от версиите причината за такъв колапс са твърде компресирани газови облаци, газът в които е изключително разреден, а температурата е невероятно висока. Втората версия е нарастването на масите от различни малки черни дупки, звезди и облаци до един гравитационен център.

Нашата галактика

Свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път не е сред най-мощните. Факт е, че самата галактика има спираловидна структура, която от своя страна принуждава всички нейни участници да бъдат в постоянно и доста бързо движение. Така гравитационните сили, които могат да бъдат концентрирани изключително в квазара, изглежда се разсейват и се увеличават равномерно от ръба към ядрото. Лесно е да се досетите, че нещата в елипсовидни или, да речем, неправилни галактики са противоположни. В "покрайнините" пространството е изключително рядко, планетите и звездите практически не се движат. Но в самия квазар животът е буквално в разгара си.

Параметри на квазара на Млечния път

Използвайки метода на радиоинтерферометрията, изследователите успяха да изчислят масата на свръхмасивната черна дупка, нейния радиус и гравитационната сила. Както бе отбелязано по-горе, нашият квазар е смътен, трудно е да се нарече супер мощен, но дори самите астрономи не очакваха, че истинските резултати ще бъдат такива. Така че Стрелец A* (това е името на ядрото) се равнява на четири милиона слънчеви маси. Освен това, според очевидни данни, тази черна дупка дори не абсорбира материя, а обектите, които се намират в нейната среда, не се нагряват. Беше забелязан и интересен факт: квазарът буквално е заровен в газови облаци, чиято материя е изключително разредена. Може би в момента еволюцията на свръхмасивната черна дупка на нашата галактика тепърва започва и след милиарди години тя ще се превърне в истински гигант, който ще привлече не само планетарни системи, но и други, по-малки.

Колкото и малка да е масата на нашия квазар, най-вече учените бяха поразени от неговия радиус. Теоретично такова разстояние може да се преодолее за няколко години на някой от съвременните космически кораби. Размерът на свръхмасивна черна дупка е малко по-голям от средното разстояние от Земята до Слънцето, а именно 1,2 астрономически единици. Гравитационният радиус на този квазар е 10 пъти по-малък от основния диаметър. С такива показатели, естествено, материята просто не може да се отдели, докато не пресече директно хоризонта на събитията.

Парадоксални факти

Галактиката принадлежи към категорията на младите и новите звездни купове. Това се доказва не само от неговата възраст, параметри и позиция на познатата на човека карта на пространството, но и от силата, която притежава нейната свръхмасивна черна дупка. Но, както се оказа, не само младите могат да имат „нелепи“ параметри. Много квазари, които имат невероятна сила и гравитация, изненадват със своите свойства:

• Обикновеният въздух често е по-плътен от свръхмасивните черни дупки.
• Стигайки до хоризонта на събитията, тялото няма да изпита приливни сили. Факт е, че центърът на сингулярността е достатъчно дълбок и за да стигнете до него, ще трябва да извървите дълъг път, дори да не подозираш, че няма да има път назад.

Гиганти на нашата вселена

Един от най-обемните и най-стари обекти в космоса е свръхмасивната черна дупка в квазара OJ 287. Това е цяла черна дупка, разположена в съзвездието Рак, която, между другото, се вижда много лошо от Земята. Той се основава на двоична система от черни дупки, следователно има два хоризонта на събитията и две точки на сингулярност. По-големият обект има маса от 18 милиарда слънчеви маси, почти като малка пълноценна галактика. Този спътник е статичен, въртят се само обекти, които попадат в неговия гравитационен радиус. По-малката система тежи 100 милиона слънчеви маси и също има орбитален период от 12 години.

опасен квартал

Установено е, че галактиките OJ 287 и Млечният път са съседи – разстоянието между тях е приблизително 3,5 милиарда светлинни години. Астрономите не изключват версията, че в близко бъдеще тези две космически тела ще се сблъскат, образувайки сложна звездна структура. Според една от версиите, именно поради приближаването към такъв гравитационен гигант движението на планетните системи в нашата галактика непрекъснато се ускорява, а звездите стават все по-горещи и активни.

Свръхмасивните черни дупки всъщност са бели

В самото начало на статията беше повдигнат един много чувствителен въпрос: цветът, в който най-мощните квазари стоят пред нас, трудно може да се нарече черен. С просто око, дори и на най-простата снимка на която и да е галактика, можете да видите, че нейният център е огромна бяла точка. Защо тогава смятаме, че това е свръхмасивна черна дупка? Снимките, направени чрез телескопи, ни показват огромен куп звезди, които ядрото привлича към себе си. Планетите и астероидите, които орбитират наблизо, се отразяват поради непосредствената си близост, като по този начин умножават цялата светлина, присъстваща наблизо. Тъй като квазарите не влачат всички близки обекти със светкавична скорост, а само ги задържат в гравитационния си радиус, те не изчезват, а започват да светят още повече, тъй като температурата им нараства бързо. Що се отнася до обикновените черни дупки, които съществуват в космоса, тяхното име е напълно оправдано. Размерите са сравнително малки, но силата на гравитацията е колосална. Те просто "изяждат" светлината, без да освобождават нито един квант от своите банки.

Кинематография и свръхмасивна черна дупка

Гаргантюа - този термин човечеството започна да използва широко по отношение на черните дупки след излизането на филма "Interstellar". Гледайки тази снимка, е трудно да се разбере защо е избрано точно това име и къде е връзката. Но в оригиналния сценарий те планираха да създадат три черни дупки, две от които щяха да бъдат наречени Гаргантюа и Пантагрюел, взети от сатиричен роман. След направените промени остана само една „заешка дупка“, за която първото име беше избран. Струва си да се отбележи, че във филма черната дупка е изобразена възможно най-реалистично. Така да се каже, дизайнът на външния му вид е извършен от учения Кип Торн, който се основава на изследваните свойства на тези космически тела.

Как научихме за черните дупки?

Ако не беше теорията на относителността, която беше предложена от Алберт Айнщайн в началото на ХХ век, никой вероятно дори нямаше да обърне внимание на тези мистериозни обекти. Свръхмасивна черна дупка ще се разглежда като обикновен куп звезди в центъра на галактиката, а обикновените, малки, ще останат напълно незабелязани. Но днес, благодарение на теоретични изчисления и наблюдения, които потвърждават тяхната правилност, можем да наблюдаваме такова явление като кривината на пространство-времето. Съвременните учени казват, че намирането на "заешката дупка" не е толкова трудно. Около такъв обект материята се държи неестествено, тя не само се свива, но понякога и свети. Около черната точка се образува ярък ореол, който се вижда през телескоп. В много отношения природата на черните дупки ни помага да разберем историята на формирането на Вселената. В центъра им е точка на сингулярност, подобна на тази, от която преди се е развил целият свят около нас.

Не се знае със сигурност какво може да се случи с човек, който прекоси хоризонта на събитията. Ще го смаже гравитацията или ще се озове на съвсем друго място? Единственото, което може да се каже с пълна сигурност, е, че гаргантюа забавя времето и в един момент стрелката на часовника спира окончателно и безвъзвратно.

Излязъл в началото на ноември, филмът "Interstellar" с право може да се счита за основното събитие на сезона. И не само кинематографични. Събитията, показани на снимката – космически полети през хиперпространството, попадане в черни дупки и пътуване във времето – предизвикаха разгорещени дискусии както сред феновете на научната фантастика, така и в псевдонаучните среди. Не е изненадващо, че филмът е бил консултиран от известния физик-теоретик Кип Торн. И когато става дума за съвременната теоретична физика, много често се оказва, че едва вчера това, което днес беше неистова фантазия, се оказва уважавана научна теория.
*Внимавайте, в текста има спойлери.

Къртична дупка

Основните събития във филма започват с полета на главните герои през червейна дупка, разгърната близо до Сатурн. Физически това е тунел, свързващ две отдалечени области на пространство-времето. Тези области могат да бъдат или в една и съща вселена, или да свързват различни точки от различни вселени (в рамките на концепцията за мултивселената). В зависимост от възможността за връщане през дупката те се делят на проходими и непроходими. Непроходимите дупки бързо се затварят и не позволяват на потенциален пътник да направи обратното пътуване.

За първи път Лудвиг Флам открива решения на GR уравнения от типа на червейната дупка през 1916 г. Алберт Айнщайн и Нейтън Розен се интересуват от тях през 30-те години на миналия век, а по-късно и Джон Уилър. Всички тези дупки на червеи обаче бяха непроходими. Едва през 1986 г. Кип Торн предлага решение за преминаване на червейни дупки.

От математическа гледна точка дупката е хипотетичен обект, получен като специално несингулярно (крайно и физически значимо) решение на уравненията на общата теория на относителността (ОО) на Алберт Айнщайн. Червеевите дупки обикновено се изобразяват като огъната двуизмерна повърхност. Можете да стигнете от едната страна до другата, като се движите по обичайния начин. Или можете да направите дупка и да свържете двете страни с тунел. Във визуалния случай на двуизмерно пространство може да се види, че това може значително да намали разстоянието.

В 2D гърлата на червеевите дупки - отворите, от които започва и свършва тунелът - имат формата на кръг. В 3D (както във филма) устата на дупка на червей изглежда като сфера. Такива обекти се формират от две сингулярности в различни области на пространство-времето, които в хиперпространството (пространството с по-високи измерения) се събират заедно, за да образуват дупка. Тъй като дупката е пространствено-времеви тунел, можете да пътувате през нея не само в пространството, но и във времето.

В Interstellar дупката беше проходима и свързваше различни галактики във Вселената. Но за да се върне обратно през нея, дупката на червея трябва да бъде запълнена с материя с отрицателна средна плътност на масата, която не позволява на тунела да се затвори. Няма познати на науката елементарни частици с такива свойства. Въпреки това, те вероятно са част от тъмната материя.

Дължината на Планк е приблизително 1,62 x 10 -35 метра, което е 2 x 10 20 пъти по-малко от "диаметъра" на протона. Числовата стойност на единиците на Планк (дължина, маса, време и други) се получава от четири фундаментални физически константи и очертава границата на приложимост на съвременната физика.

Смята се, че такава дупка за червей може да бъде уловена в квантова пяна, след което да се разшири и да бъде потенциално подходяща за пътуване през хиперпространството. Такава пяна представлява пространствени флуктуации по скалите на дължината на Планк, където законите на класическата обща теория на относителността не работят, тъй като квантовите ефекти трябва да се вземат предвид.

Друг начин за създаване на дупка е да се разшири една област от пространството, образувайки дупка със сингулярност, която в хиперпространството достига друга област на пространството. И в двата случая се предлага поддържането на пропускливостта на дупката чрез преминаване на материя с отрицателна плътност на масата през нея. Такива проекти не противоречат на GR.

Екзопланети и забавяне на времето

След полет през дупката на червеи, космическите пътници се изпращат до екзопланети, които са потенциално обитаеми според разузнавателните данни, получени от разузнавателни мисии. За да бъде една планета поне потенциално подходяща за човешки живот, тя трябва да има стабилни светлинни, температурни и гравитационни режими, подобни на тези на Земята. Налягането в атмосферата трябва да бъде сравнимо с това на земята, а химическият състав трябва да е подходящ за поне някои земни организми. Предпоставка е наличието на вода. Всичко това налага определени ограничения върху масата и обема на планетата, както и нейното разстояние от звездата и параметрите на орбитата.

В момента в околоземната орбита е създадено най-благоприятното за хората пътуване във времето. Колкото по-дълги астронавти и астронавти са на борда на Международната космическа станция, която се върти със скорост над седем километра в секунда около планетата, толкова по-бавно (в сравнение със земляните на повърхността) остаряват. Рекордът за пътуване във времето принадлежи на Сергей Крикалев, който пътува в бъдещето с около 0,02 секунди за повече от 803 дни.

В същото време първата от планетите (Милър) се оказа, че се намира много близо до свръхмасивната черна дупка Гаргантюа с маса 100 милиона слънца и 10 милиарда светлинни години от Земята. Радиусът на дупката е сравним с радиуса на орбитата на Земята около Слънцето, а акреционният диск, който я заобикаля, ще се простира далеч отвъд орбитата на Марс. Поради силното гравитационно поле на черната дупка, един час, прекаран на повърхността на планетата Милър, се равнява на седем години на Земята.

Нищо изненадващо, казва теоретичната физика, това се дължи на ефекта от забавянето на времето в силното гравитационно поле на черната дупка, в която се намира планетата. В специалната теория на относителността (SRT) – теорията на движението на телата със скорости, близки до светлината – се наблюдава дилатация на времето при движещи се обекти. А в общата теория на относителността, която е обобщение на специалната теория на относителността с отчитане на гравитацията, има еквивалентност на инерцията и гравитацията, дългосрочната последица от която е гравитационното забавяне на времето.

Свръхмасивна черна дупка

След неуспешни мисии на екзопланети, героят Матю Макконъхи (заедно с робота) е засмукан в свръхмасивната черна дупка Гаргантюа. Освен това нито героят Макконъхи, нито неговият робот, когато се приближи до дупката, бяха разкъсани на хиляди малки Матю и роботи от чудовищна гравитация. Но и тук съвременната физика има обяснение.

Айнщайн поставя локалната еквивалентност на полетата на ускорение и гравитация като основа на общата теория на относителността. Лесно е да се илюстрира с примера на лаборатория в падащ асансьор. Всички обекти в такъв асансьор ще падат с еднакво ускорение и относителните им ускорения ще бъдат нула. В този случай ситуацията може да се опише в две референтни рамки. При първия, инерционен и свързан със Земята, асансьорът попада под въздействието на земната гравитация. Във втория, свързан с асансьора (неинерциален), няма гравитационно поле. Ако един наблюдател е вътре в асансьора, тогава той не може да определи в кое поле: ускорение или гравитация, той се намира. Оказва се, че в местния смисъл (когато ускорението на свободното падане има приблизително еднакви стойности в дадена област на пространството, тоест гравитационното поле е хомогенно), инерцията и гравитацията са еквивалентни.

Черната дупка е масивен обект, чието гравитационно привличане, според класическата версия на общата теория на относителността, не позволява на материята да напусне своите граници. Границата на дупката с околното пространство се нарича хоризонт на събитията. Преминавайки през него, тялото, както се смята, не може да се върне назад (поне по същия начин).

Има няколко сценария за образуване на такива обекти. Основният механизъм включва гравитационния колапс на определени видове звезди или материя в центровете на галактиките. Също така не е изключено образуването им по време на Големия взрив и по време на реакциите на елементарни частици. Съществуването на черни дупки не е под съмнение от повечето учени.

Силата на гравитационното поле (с други думи, стойността на ускорението на свободното падане) на черна дупка намалява с разстоянието от нея. Това е незабележимо на голямо разстояние, където полето на черна дупка е локално, хомогенно и значително на малки разстояния: различни части от един и същ разширен обект попадат в дупката с различни ускорения и обектът се разтяга.

Ето как действа приливната сила на черна дупка. Тук обаче има вратичка. Приливната сила е право пропорционална на масата на черната дупка и обратно пропорционална на куба на радиуса на хоризонта на събитията. Радиусът на хоризонта на събитията на дупката нараства пропорционално на нейната маса. Следователно, по порядък на величината, приливната сила е обратно пропорционална на квадрата на масата на дупката. За обикновените черни дупки се получават огромни стойности на приливните сили, докато за свръхмасивните те не са толкова големи, от което се възползваха героите на Interstellar.

хиперпространство

Вътре във въртяща се черна дупка, героят Матю Макконъхи (и неговият робот) са открили петизмерна вселена. И тогава, честно казано, имаха късмет - ако черната дупка не се въртеше, пътниците щяха да продължат да се движат към нейния център - сингулярността и в този случай финалът на филма щеше да бъде напълно различен.

Математически концепцията за физическото хиперпространство възниква в края на 1910 г., когато Теодор Калуза инвестира четиримерното пространство на общата теория на относителността в петмерното и по този начин въвежда ново измерение. Обикновено в теориите с допълнителни измерения, измеренията на наблюдаваната вселена по новите измерения са толкова малки, че нямат почти никакъв ефект върху останалите четири.

Общата теория на относителността допуска възможността за решения на уравненията на Айнщайн, например, под формата на метриката на Кер, чиито аналитични свойства позволяват да се избегне сингулярността. Такива решения имат необичайни свойства, по-специално те предполагат възможността за съществуване в черна дупка на специални пространствено-времеви траектории, които нарушават обичайните причинно-следствени връзки.

Може да се предположи, че героят Макконъхи (и неговият робот) е успял да проникне в такава черна дупка, да избегне нейната сингулярност и да пътува вътре в нея по специална траектория, която го е отвела към нова вселена. В него геометрията се оказа локално подредена по такъв начин, че четирите измерения са пространствени и едновременно - времеви. Формално това не противоречи на ГР.

И въпреки че човек очевидно е в състояние да възприеме само три пространствени и едно времеви измерения, във филма главният герой в новата вселена получи възможност не само да пътува през временното измерение, но и да наблюдава проекции на четирите- измерени в триизмерно пространство.

"Уравнение на гравитацията"

Докато Матю Макконъхи (заедно с робота) лети през екзопланети и в черна дупка, професорът, останал на земята, изигран от Майкъл Кейн, се опитва да реши някакъв вид „уравнение на гравитацията“, което би ни позволило да свържем квантовата механика и общата теория на относителността в една теория и по този начин да разберем физиката на червейната дупка и черната дупка.

Радиацията на Грибов-Хокинг предполага изпаряване на черна дупка поради квантови флуктуации, свързани с образуването на двойки виртуални частици. Едната частица от такава двойка отлита от черната дупка, а другата - с отрицателна енергия - "пада" в нея. За първи път съветският физик-теоретик Владимир Грибов говори за възможността за подобно явление. А през първата половина на 70-те години, след посещение в СССР, Стивън Хокинг публикува статия, в която предсказва съществуването на радиация от черни дупки (наречена радиация на Хокинг в английската литература или Грибов-Хокинг на руски).

И трябва да кажа, че героят на Майкъл Кейн не страда сам. Създаването на универсална теория, свързваща общата теория на относителността и квантовата механика, е основната задача на повечето съвременни математически физици – специалисти по теория на струните. Основната задача на теорията е обединяването на всичките четири известни взаимодействия: силно, слабо, електромагнитно и гравитационно. Първите три са описани от квантовата теория на полето (QFT), математически модел на съвременната физика на елементарните частици, а последният от общата теория на относителността. В същото време общата теория на относителността като цяло не противоречи на QFT, тъй като говори за явления в други скали на дължини и енергии. Но ако общата теория на относителността се занимава с космологични обекти с огромни маси, тогава QFT е приложим на субатомно ниво.

Проблемът е, че и двете теории влизат в конфликт помежду си по скалите на Планк, тъй като трябва да вземат предвид квантовите корекции в GR. И така, в черна дупка квантовите ефекти водят до нейното изпаряване. Квантовата версия на общата теория на относителността, получена по подобен начин на QFT, се оказва непренормируема, тоест наблюдаваните величини не могат да бъдат направени крайни. Повечето от изследванията в тази област са посветени на решаването на този проблем. Самата теория на струните (М-теория) се основава на предположението за съществуването по скалата на Планк на хипотетични едномерни обекти – струни, чиито възбуждения се интерпретират като елементарни частици и техните взаимодействия.

Във филма безстрашните изследователи използват дупка в червей близо до орбитата на Сатурн, за да стигнат до друга планетарна система. На зрителя се показва, че „червеевата дупка“ е пространствено-временен тунел, през който хората могат почти мигновено да се движат на огромни разстояния.

Ако пробиете лист хартия - въображаема вселена - в различни краища и след това го огънете така, че двете дупки да са една срещу друга, тогава ще получите една и съща дупка за червей.
Но възможно ли е моментално пътуване между две отдалечени точки?

Професор Барстоу:

Не мисля, че наистина съществуват червеи. Това е нещо от сферата на научната фантастика. Няма преки доказателства за съществуването на такива неща във Вселената. Знаем какво представляват черните дупки, но тепърва започваме да изследваме възможността за изкривяване на пространство-време.

Лий Билингс:

Наистина се надявам, че в космоса има дупки за червеи, през които можете да пътувате в пет измерения. Но нямаме представа дали съществуват стабилни червеи в макроскопски мащаб. Изглежда, че е много по-лесно да пътуваш по старомоден начин, без да разчиташ на чудо; може би слънчевите платна ще помогнат по този въпрос. И няма нужда да бързате за никъде.

Попадайки в черна дупка, не можете да оцелеете

В един от ключовите епизоди на филма един от главните герои, напускайки космическия кораб, попада в черна дупка и след това излиза от нея. Но възможно ли е да оцелеем, падайки в черна дупка?

Не. Гравитационното поле на черна дупка е изключително силно и се променя много бързо. Всичко, което попадне в него, се разтяга от гравитацията и става като дълга тънка паста. Следователно всичко, което попадне в черна дупка, няма шанс да оцелее. Също така е невъзможно да се предават сигнали от там.

Лий Билингс:

Приближаването до акреционния диск около свръхмасивна черна дупка, както е показано във филма, е много лоша идея. Голямо погрешно е схващането, че мощното излъчване от материал с нажежаема жичка ще ви позволи да се плъзгате по хоризонта на събитията и да не се стопите. Тук обитаемите планети също са представени по различен начин.

Възможно ли е да се обикаля около черна дупка?

Героят на филма използва орбитата на черна дупка, за да стигне до една от екзопланетите. Възможно ли е?

Можете да обикаляте около черната дупка, докато се приближите много до нея. Астрономията ни показва много системи в орбита около черна дупка. И като правило това са системи със звезди. Можете да ги видите само когато сте в хоризонта на събитията.

Ако около черната дупка има планети, те вероятно не са обитаеми.

Изследователите във филма посещават планетна система, която не само е близо до черна дупка, но има и потенциално обитаеми планети.

Нищо не забранява на планетите да се въртят около орбитата на черна дупка, въпреки че все още няма такива примери. Проблемът е в стабилността на такива планетни системи. Всяка планетарна система в близост до черна дупка е вероятно да бъде погълната.

Лий Билингс:

Мисля, че Interstellar е филм за физици, а не за планетарни учени. Има много несъответствия, свързани с планетите във филма.

За "светлината сингулярност"

Главният герой на филма казва, че вътре в черната дупка има само "светлина", която може да обясни някои от събитията в планетарната система, които изследователите посещават. Но има ли изобщо такова нещо като „светла сингулярност“?

Важното е, че черните дупки могат да имат различни маси. Сингулярността е центърът на черна дупка. Но има схващане, че всички черни дупки имат ограничена маса, която не изчезва в космоса. Според него всъщност ги намираме – масата въздейства на околния материал.

Мат Каплан:

Ние знаем малко за процесите около черна дупка. Никой не знае какво се крие отвъд хоризонта на събитията. Засега разчитаме само на теория.

Процесът на стареене поради забавяне на времето е точно показан

Астронавтите остаряват много по-бавно от своите събратя на Земята, благодарение на ефектите от забавянето на времето. Според теорията хората, пътуващи със скорости, близки до скоростта на светлината, забавят времето. Има експериментални доказателства за това.

Това е добре известно. Теорията на относителността на Айнщайн гласи, че хората, пътуващи с различни скорости, преживяват времето по различен начин. Например, астронавтите, които летяха до Луната, остаряха малко по-малко от тези, които останаха на Земята, въпреки че това беше едва забележимо. Но ако достигнете скорости, близки до скоростта на светлината, което е доста трудно да се направи, тази разлика ще бъде видима.

Можете да вярвате в изкуствената гравитация на космическия кораб Endurance, но не и в неговия фантастичен двигател

Според експерти Endurance изглеждаше доста реалистично. Но простотата, с която космическият кораб кацна на повърхността на планетите и се издигна от тях, те смятаха за неправдоподобна.

Лий Билингс:

От гледна точка на изкуствената гравитация, която предотвратява разрушаването на костите при нулева гравитация, Endurance изглежда доста правдоподобно. Съмнения поражда задвижващата система, която позволи да се игнорира влиянието на силите на привличане на планетите, в резултат на което астронавтите остаряват с десет години за един час.

Мат Каплан:

Мисля, че за толкова голяма история някои неща могат да бъдат пренебрегнати.

Част от показаното във филма е чиста истина, друга се основава на научни предположения, а друга е чиста спекулация.

Филмът на Кристофър Нолан "Interstellar" е наричан от мнозина най-научният в съвременната научна фантастика, но срещу него се отправят претенции с цялата строгост. Споровете за достойнствата и недостатъците на тази картина карат хората да заровят главите си в учебниците по физика. Нека се опитаме да разберем как Interstellar стана това, което е и какво е строго научно в него и какво не е съвсем.

ВНИМАТЕЛНО! СПОЙЛЕРИ!

Видео версия на тази статия.

Човекът, който изобрети Interstellar

Името на известния физик Кип Торн се появява във всеки дебат за научния характер на картината на Нолан. Ученият изигра огромна роля в създаването на филма. Торн не се ограничаваше до ролята на научен консултант - всъщност именно той измисли Interstellar.

Профил: Стивън Кип Торн

Специалист по теория на гравитацията, астрофизика и квантова теория на измерванията. Повече от петнадесет години той е професор в Калифорнийския технологичен институт (Caltech). Един от водещите световни експерти по обща теория на относителността. Популяризатор на науката. Близък приятел и колега на Стивън Хокинг.

Преди около тридесет години известният Стивън Хокинг организира среща на сляпа за своя приятел, млад физик и самотен баща Кип Торн с Линда Обст, научен редактор на The New York Times Magazine и амбициозен телевизионен продуцент. Двойката нямаше романтика, но се създаде силно приятелство. Преди около десет години Линда и Кип се заеха със създаването на филм, базиран на постиженията и знанията на съвременната наука. Те написаха скица от осем страници, която включваше, наред с други неща, цели шест дупки на червеи, пет черни дупки и мистериозна раса от извънземни, живеещи в „лъч“ – пространство, което има поне пет измерения. Един от героите трябваше да бъде Стивън Хокинг, който лично отиде в космоса.

Когато предлага идеята си на филмовото студио, Торн поставя условие: всички сюжетни движения във филма трябва да бъдат научно надеждни или поне да се основават на валидни теории и спекулации.

Студиото Paramount се заинтересува от идеята, а самият Стивън Спилбърг седна на режисьорския стол. Сценарият е даден на по-малкия брат на Кристофър Нолан Джонатан. Но след това започнаха трудности: поради стачката на Гилдията на писателите Джон спря да работи по филма, след това трябваше да премине към „Тъмният рицар“, а Спилбърг не сподели нещо с шефовете на Paramount и напусна проекта. Торн загуби сърце, но Линда не се отчая и след няколко седмици намери нов режисьор - Кристофър Нолан.

По-големият Нолан донесе много нови неща в Interstellar. Крис пренаписа сценария, комбинирайки го със собствените си идеи, първоначално предназначени за съвсем различен проект. Окончателната чернова не приличаше на оригиналната чернова от осем страници, но Кип не беше разстроен, защото от негова гледна точка Нолан почти винаги се придържаше към принципа, изразен от Торн. Торн категорично възрази на режисьора само веднъж - когато Крис излезе със сцена, в която героите се движат по-бързо от светлината. Кип прекара две седмици в спор защо е напълно невъзможно и постигна пътя.

В същото време Кип разбира, че Крис прави игрален филм, така че си затваря очите за малките неточности, необходими за подобряване на драмата, и само се уверява, че фантазията на Нолан не стига твърде далеч. Той успя ли? Нека го разберем.

Прашен свят и патогени

Началото на Interstellar се случва на Земята на бъдещето, което изглежда изключително непривлекателно. Нов патоген е унищожил всички култури с изключение на царевицата, гладът е заплашителен, правителствата са разпуснали армии и изследователски центрове, а обикновените хора са принудени да станат фермери, за да се хранят. Сякаш това не беше достатъчно, жителите страдат от редовни прашни бури, които превърнаха по-голямата част от САЩ в „прашно гърне“. По-лошото е, че патогенът унищожава кислорода във въздуха, заменяйки го с азот, така че тези, които не умират от глад, просто ще се задушат.

ТРЕБЕНИЕ: Чакайте! Как може един единствен патоген да унищожи целия растителен живот? По правило такива неща засягат само определени видове растения, като напълно унищожават популацията им. Същите заболявания, които засягат няколко вида наведнъж, като правило, не са толкова силни.

Историята на Земята познава примери за масово изчезване, когато повечето от живите същества са загинали поради драстично променени условия. Това се случи, когато цианобактериите се появиха, отделяйки кислород, който в онези дни беше истинска отрова за повечето видове. Сега може да се развие подобен микроорганизъм, който например ще отделя азот в атмосферата.

Има и друг възможен сценарий: поява на ново заболяване, което засяга основните сортове растения, от които зависим най-много. Биолозите не изключват такава възможност, въпреки че я намират за изключително малко вероятна.

КОНТРАГУМЕНТ: Но защо в такава ситуация да намалите разходите за наука? Напротив, те трябва да бъдат увеличени, така че биолозите да разработят нови растителни култури, които са имунизирани срещу вируса, да изобретят ваксина, антидот или друг начин за справяне с напастта. В крайна сметка, така сега се борим с всяка болест, която има дори най-малкия шанс да причини пандемия. Освен всичко друго, това е гигантски бизнес, в който можете да спечелите много пари. Много по-изгодно от отглеждането на царевица в Канзас.

Може би е имало такива опити, но те се провалиха. Дори и сега има болести, за които все още не са намерени ваксини, въпреки че разработката е в ход от тридесет години. Да предположим, че в началото държавите наистина похарчиха стотици милиони за търсене на лек, но след това приходите в хазната спряха, бюджетите пресъхнаха и финансирането трябваше да бъде отменено.

КОНТРАГУМЕНТ: Но къде отива кислородът от въздуха?

Кислородът в атмосферата идва главно от фотосинтезата на растенията. Ако нов патоген повлияе точно на този процес, кислородът вече няма да бъде възобновяем ресурс. Сега нека видим как се образува въглеродният диоксид: или в процеса на дишане на всички живи същества, или в резултат на разпадане на органична материя, или под формата на промишлени емисии от предприятия и автомобилни изгорели газове. Дори след глада и икономическата криза населението да намалее и емисиите в атмосферата да намалеят, умиращата растителност ще изгние в нивите. Според някои оценки около процент от оставащите кислородни запаси ще бъдат изразходвани по време на процеса на разпад. На негово място ще дойде въглероден окис, който ще затрудни дишането на чувствителните хора и ще повиши температурата на въздуха с десет градуса. Не фатално, разбира се, но достатъчно приятно.

Трябва обаче да се признае, че подобен сценарий е малко вероятен. Използва се във филма не като предсказание за бъдещето, а като обрат на сюжета, предназначен да принуди героите да отидат в космоса.

Червееви дупки и издръжливост

Възползвайки се от успешно откритата дупка на червей, НАСА оборудва междузвездна експедиция на космическия кораб Endurance в търсене на нов дом за човечеството. Добре че има дупка близо до Сатурн! Всъщност в света на Купър пътуването със скоростта на светлината е невъзможно и ще са необходими хиляди години, за да се лети до звездите.

ТВЪРДЕНИЕ: Реални ли са дупките на червеи? Физиците регистрирали ли са поне един?

Не, но науката признава тяхното съществуване или поне не го отрича. И какво не е забранено... Напоследък, не без участието на г-н Торн, в космологията набира популярност идеята, че пространството не е безкрайна празнота, а вид материал, който може да се променя, ако има правилните инструменти .

КОНТРАГУМЕНТ: Да кажем. Но за поддържане на дупка в работно състояние са необходими значителни количества отрицателна или екзотична материя. Да, и отварянето на дупка изисква източник на огромна гравитация като Гаргантюа и появата на такъв в Слънчевата система би я потопила в хаос.

И дори да се появи дупка за червей – например поради влиянието на Гаргантюа – това би било еднопосочен път. Обратното пътуване ще изисква подобен източник на гравитация от другата страна.

Да, самата поява на дупка е необходим лиценз. Във филма героите предполагат, че дупката на червея е създадена от същества, живеещи в 5D пространство, за да ни покажат пътя към спасението.

КОНТРАГУМЕНТ: Професор Бранд казва, че червейната дупка се е появила в орбитата на Сатурн петдесет години преди събитията от Междузвездното. НАСА беше разпръсната десет години преди началото на филма. Тоест в продължение на четиридесет години никой не знаеше нищо за появата на гравитационна аномалия в рамките на Слънчевата система? Да, тълпи от струнни теоретици щяха да се наредят в Нобеловия комитет. Това е новината на века!

Оттогава мина половин век, всеки успя да забрави за някаква дупка в космоса - имаше достатъчно проблеми. Само един луд дядо я помни, който живее под земята, коси под Кип Торн и събира космически кораби на коляното си.

ТРЕБЕНИЕ: Говорейки за кораба! Защо ускорителят го изведе в орбита, ако е успял да излети от планетите Милър и Манна?

Първо, Endurance излезе в орбита и астронавтите кацнаха на планетите в Ranger, совалка, прикачена към Endurance. Второ, по пътя от Земята до Гаргантюа няма бензиностанции, така че трябва да се пести гориво.

КОНТРАГУМЕНТ: Като стана дума за гориво. За такова пътуване се изисква много. Защо не виждаме гигантски резервоари за гориво в нито един кадър от Endurance?

Сигурен ли си, че камерата показа всички отделения? Защо например да показвате товарните трюмове, където нищо не се случва? Освен това по пътя към Сатурн членовете на експедицията можеха да пестят гориво с помощта на гравитационни маневри - да ускоряват, забавят или променят посоката на полета под въздействието на гравитацията на небесните тела. Ето как НАСА стартира сондата Касини в края на 90-те години. На борда нямаше достатъчно гориво, за да стигне до Сатурн, но НАСА изчисли курса, така че Касини да премине по тангенса на орбитите на Венера, Земята и Юпитер. Всяка такава маневра дава ускорение на сондата.

За да стигне от Земята до Сатурн за две години, Endurance трябва да измине средно 20 километра в секунда. Кип Торн смята, че с помощта на маневри и повишаване на ефективността на ракетното гориво, до края на 21 век човечеството ще може да достигне скорост от 300 километра в секунда. Така че летенето до Сатурн в такова време е съвсем реалистично.

КОНТРАГУМЕНТ: Но как са се забавили в орбитата на Сатурн и не летят по-нататък? Мощността на носовите двигатели на кораба явно не би била достатъчна тук.

Само по себе си, може би, няма да е достатъчно, но с помощта на редовни корекции на курса в орбитата на Сатурн - защо не? Освен това, не забравяйте за червейната дупка, която може да повлияе на местоположението на гравитационните полета.

Животът в орбита около черна дупка

След преминаване през червейна дупка, Купър и останалите се озовават в крайната точка на своето пътуване - планетарна система близо до огромната черна дупка Гаргантюа. Това небесно тяло е източник на специална гордост както за Кип Торн, така и за майсторите на специалните ефекти. При изобразяването на дупката са използвани изчисления, направени от Торн специално за филма. Резултатът смая самия Кип. Той предположи как трябва да изглеждат черните дупки в действителност, но компютърната анимация надмина всичките му очаквания.

ТВЪРДЕНИЕ: Никакви други небесни тела не се виждат близо до Гаргантюа, освен няколко планети. Откъде черпят топлина и светлина планетите на Милър, Едмъндс и Ман?

От акреционния диск. Гравитацията на Гаргантюа е толкова силна, че може да улови цяла звезда. Когато звезда се движи право в черна дупка, съдбата й е плачевна и предсказуема. Ако орбитата й лежи до Гаргантюа, тогава привличането на черната дупка просто разкъсва небесното тяло и по-голямата част от материята, която преди е съставяла тялото на звездата, попада в орбитата на Гаргантюа и образува акреционен диск. Той излъчва светлина, топлина и радиация, така че може да замени слънцето.

КОНТРАГУМЕНТ: Оказва се, че е невъзможно да се живее на тези планети поради високи температури и радиация. Как екипажът на Endurance не се изпържи само като прелетя?

Може би са минали няколко милиона години, откакто последната звезда падна в гравитационната хватка на Гаргантюа. Тогава газът, съставляващ диска, се охлажда до температура от няколко хиляди градуса и вече не излъчва толкова силна радиация, въпреки че продължава да дава достатъчно светлина и топлина. Ниската температура обяснява и избледняването на диска.

Гаргантюа е най-автентичната черна дупка в историята на киното. Но дори и това е различно от реалността.

ТВЪРДЕНИЕ: Откъде са дошли планетите? Не трябваше ли да бъдат засмукани в дупката?

Всъщност науката признава съществуването на зони на обикновено време и пространство в близост до гигантски черни дупки, дори цели планетни системи, които се въртят около централната сингулярност в сложни, но затворени орбити.

ТРЕБЕНИЕ: Дискът за натрупване изглежда неправдоподобен. Тя трябва да бъде малко сплескана и асиметрична. Освен това моделът не отчита ефекта на Доплер: единият ръб на диска трябва да е червен, а другият син.

Да, тук Кристофър Нолан умишлено се противопостави на истината, за да не смути публиката. И той умишлено подцени скоростта на въртене на черната дупка. Освен това, като се има предвид разстоянието от черната дупка до планетата Милър, Гаргантюа би трябвало да заема половината от небето, а планетата в този сценарий ще бъде вътре в акреционния диск, така че ще се вижда предимно само от страната на планетата, противоположна на дупка.

Планетите Милър и Манна

На първо място, астронавтите отиват на планетата Милър. Времето там върви бавно - един час на повърхността му е равен на седем земни години.

ТВЪРДЕНИЕ: Това е възможно само в близост до обекти с огромна маса, например в орбитата на черна дупка. Но трябва да сте много близо до дупката, почти над нейната повърхност. И стабилната орбита около черна дупка трябва да бъде поне три пъти по-голяма от диаметъра на Гаргантюа. В противен случай планетата на Милър щеше да бъде засмукана отдавна. Като се имат предвид кадрите, показани във филма, времето на повърхността на планетата трябва да тече по-бавно, отколкото на Земята, само с двадесет процента.

Това е вярно за невъртящите се черни дупки, но с Гаргантюа нещата са различни. Гаргантюа е свръхмасивна въртяща се черна дупка, която донякъде променя ефекта си върху околното пространство. При определени условия, да речем, ако се върти много бързо и планетата Милър се намира достатъчно близо до кръговата орбита на Гаргантюа, такова забавяне на времето е възможно.

Вярно е, че въртящите се черни дупки имат ограничение за скоростта на въртене и като правило не достигат максимум. За да може планетата Милър да има такова забавяне на времето, Гаргантюа би трябвало да се върти само малко по-малко от максимума. Това е реално, макар и малко вероятно.

КОНТРАГУМЕНТ: Какво ще кажете за приливните вълни? Те са възможни само ако разликата в гравитационното привличане на черната дупка от различните страни на планетата е много голяма. Но в този случай планетата просто ще бъде разкъсана!

Не точно. Поради гигантския размер на Гаргантюа разликата в привличането на черната дупка от различните страни на планетата Милър не е достатъчно голяма. Въпреки това силата на гравитацията трябваше да е достатъчна, за да деформира планетата. Планетата на Милър трябваше да изглежда като елипсоид, компресиран отстрани и удължен по дължина. Освен това, ако планетата се върти около оста си, тогава силите на привличане на Гаргантюа биха действали в няколко посоки, в зависимост от позицията на орбитите. Във филма виждаме, че всички гигантски вълни се движат приблизително в една и съща посока. От това следва изводът, че планетата Милър винаги е обърната към черната дупка от една и съща страна.

Възможно е и друго обяснение: поради деформацията на планетата и привличането на Гаргантюа, в определени райони постоянно се случват земетресения, причиняващи гигантски цунами.

КОНТРАГУМЕНТ: Радиация, липса на обичайния източник на светлина и топлина – планетата Милър не изглежда като подходящо място за живеене. Наистина ли беше необходимо да летим до него на първо място и наистина ли беше невъзможно да се избегне тази част от експедицията?

Разбира се, че беше възможно. Планетата Милър никога нямаше да стане първият кандидат за нов дом на човечеството, ако Купър или други членове на екипажа на Endurance бяха се досетили да използват по предназначение куп научно оборудване, което беше донесено на борда на кораба за тази цел. Информация за пригодността на планетата Милър за живот може да бъде получена директно от орбита с помощта на телескопи и други инструменти. Същите, които Ромили изучава самата черна дупка в продължение на почти четвърт век, докато останалите се борят с цунамито.

Без да се спуска на планетата, би било възможно да се изследва от безопасно разстояние, където забавянето във времето е минимално. Един прост спектрален анализ би спестил горивото на експедицията и би намалил напрежението на екрана. Кристофър Нолан се нуждаеше от това удължаване на времето, за да покаже как нараства разликата между баща и дъщеря.

В краен случай, ако НАСА наистина иска да изпрати делегация от мислещи същества на планетата, би било напълно възможно да изпрати екипаж, състоящ се само от роботи, в експедицията. Роботите са в състояние да оцелеят в почти всякакви условия (съдейки по филма - дори в черна дупка), те са по-малко взискателни, не са толкова капризни и по-лесно понасят самотата.

ТВЪРДЕНИЕ: Доколко са оправдани маневрите на Купър преди кацане на планетата Милър, за да избегне забавянето на времето и привличането на черна дупка?

Във всеки случай той не би избегнал забавянето на времето - то се увеличава обратно пропорционално на разстоянието от черната дупка. Но спестете време, като коригирате курса на кораба поради гравитационното привличане на различни небесни тела, доколкото е възможно. Във филма Купър решава да избегне притеглянето на Гаргантюа, като ускорява до голяма скорост и след това спира силно, удряйки гравитационното притегляне на неутронната звезда.

Всъщност не би било възможно да се намали скоростта по този начин (и за да не се разкъсат корабът и пътниците при внезапно спиране) с помощта на неутронна звезда - това изисква малка черна дупка с размерите на Земята. Но Нолан беше категоричен за броя на черните дупки във филма: една, само една!

***

Бързо напред към планетата Манна. Действието се развива високо над повърхността, в небето на която висят гигантски ледени облаци.

ТВЪРДЕНИЕ: Как е възможно да съществуват такива облаци? И защо не паднат под собствената си тежест?

Очевидно планетата Манна се върти около Гаргантюа в изключително сложна орбита и прекарва по-голямата част от времето далеч от черната дупка. Защо? Първо, това беше почти най-дългият полет до планетата Ман, когато екипажът на Endurance реши откъде да започне. Но когато Купър излита от планетата, Рейнджърът е много близо до Гаргантюа. И второ, това е загатнато от гигантски ледени облаци, които замръзват за времето, през което планетата е отстранена от акреционния диск.

И те не падат благодарение на специален вид магия. Филмова магия. Всъщност те отдавна трябваше да излязат на повърхността.

Попаднете в черна дупка

ТРЕБЕНИЕ: След излитане от планетата на Ман, Endurance е захваната от гравитацията на Гаргантюа. Купър успява да спаси основния модул, но той, роботът TARS и рейнджърът преминават през хоризонта на събитията и попадат в черна дупка. Как оцеляха през целия процес? Те трябваше или да бъдат убити от радиацията и температурата на акреционния диск, или да бъдат спагетилизирани - превърнати в удължена нишка поради разликата в привличането на различните части на тялото.

Ако Гаргантюа за последно улови звезди в своя гравитационен капан преди милиони години, тогава дискът стана безопасен за случайни пътници (и безполезен за околните планети, между другото). Що се отнася до спагетификацията, тя отново е възможна в малки и невъртящи се черни дупки. Размерът и скоростта на въртене на Gargantua намаляват разликата в привличането на различните части на тялото до нула, така че човек не може да се страхува да не се превърне в спагети.

КОНТРАГУМЕНТ: Това означава ли, че човек може безопасно да оцелее, попадайки в черна дупка?

Разбира се, че не. Следвайки TARS, Купър подписа собствената си смъртна присъда и сам го знаеше.

КОНТРАГУМЕНТ: Да предположим, че по някакво чудо Купър е оцелял. Как очакваше да предаде сигнала у дома? В края на краищата те изпитваха трудности дори с предаването на сигнал през дупка на червей. Какво да кажем за черна дупка, от която, както знаете, нищо не може да избяга.

Смятало се, че нищо, дори светлината, не може да избяга от привличането на черна дупка. Но Стивън Хокинг доказа, че черните дупки могат да излъчват и елементарни частици, главно фотони. Някои теории предполагат, че информацията е по същество неудържима, но няма консенсус сред учените по този въпрос. Те обаче едва ли ще се съгласят, че може да се излъчва сигнал от черна дупка, така че това, разбира се, е преувеличение.

ТВЪРДЕНИЕ: Какви са тези гравитационни данни, без които е невъзможно да се реши уравнението на професор Бранд?

Според филма професорът се нуждаел от данните, за да му помогне да разбере гравитацията и нейното взаимодействие с квантовата механика. Впоследствие това ще помогне за издигането на нови човешки колонии от Земята. Разбира се, за решаване на подобни проблеми в реалния живот, скачането в черна дупка не е необходимо. И е малко вероятно подобни данни да могат да се предават в толкова кратка последователност от сигнали.

ТВЪРДЕНИЕ: След като премине хоризонта на събитията, Купър се озовава в тесеракт, четириизмерен хиперкуб, който ви позволява да измервате времето като линейна величина и ви позволява да общувате с Мърф във всеки момент от живота й. Това също ли е научно?

От момента на скока в черната дупка до края на филма, сценарият престава да се фокусира върху науката и работи върху чиста спекулация. Да, учените признават съществуването на други измерения, но тяхното познание в триизмерното пространство не е възможно. И разбира се, невъзможно е научно да се докаже, че след като скочат в черна дупка, неизвестни сили ще прехвърлят човек в стаята на дъщеря му. Всички тези мистериозни явления Нолан отписва на мистериозните и мистериозни „те“, живеещи в петизмерно пространство.

***
Нолан все пак снимаше научна фантастика, а не документални филми, така че имаше право да пренебрегне някои подробности. Interstellar понякога беше жертва на художествен дизайн, визуални решения бяха направени за удобство на публиката и филмовия екип, а не за учените. Въпреки това картината се оказа много по-научна от повечето съвременна научна фантастика. Помислете за това: в коя друга сесия изобщо трябваше да знаем как работи истинската астрофизика?