Читать книгу "Интерстеллар: наука за кадром - Кип С. Торн"

.

Рис. 29.14. То, что видит Купер, когда он быстро перемещается во времени спальни Мёрф, двигаясь через тессеракт коротким путем, по диагональному проходу. Диагональный проход – сверху посередине (Кадр из «Интерстеллар», с разрешения «Уорнер Бразерс».)

Действительно ли Купер, перемещаясь по тессеракту, путешествует вперед и назад во времени? Вперед и назад в том смысле, в котором Амелия Брэнд рассуждает о сущностях из балка: «Возможно, для Них время – просто еще одно физическое измерение. Для Них прошлое может быть каньоном, куда они могут спуститься, а будущее – горой, на которую можно взобраться. Но для нас это не так, понятно?»

Однако каким правилам подчиняются в «Интерстеллар» путешествия во времени?

30. Передача сообщений в прошлое

Набор правил для зрителя

Еще до того, как Кристофер Нолан стал режиссером «Интерстеллар» и переработал сценарий, его брат Джона рассказал мне про набор правил.

Чтобы поддерживать в научно-фантастическом фильме нужный уровень напряжения, сказал Джона, зрителям нужно разъяснить законы игры, дать им «набор правил» для фильма. Четко определить, что допустимо с точки зрения законов физики и уровня развития технологий во времена, когда происходит действие фильма, а что нет. Если правила не очевидны, зритель вправе ждать, что героя внезапно спасет какое-нибудь чудо, и грамотно нагнетать напряжение не удастся.

Разумеется, нельзя говорить прямо: «Вот набор правил для этого фильма…» Правила нужно сообщать ненавязчиво и естественно. Крис в этом мастер – он доносит правила через диалоги персонажей. Когда вы будете пересматривать «Интерстеллар» (разве вы сможете от этого удержаться?), обратите внимание на те диалоги, что как бы невзначай очерчивают правила.

Правила Кристофера Нолана о путешествиях во времени

Как выясняется (см. ниже), путешествия назад во времени подчиняются законам квантовой гравитации, которые нам практически неизвестны, поэтому мы, физики, точно не знаем, что здесь допустимо, а что нет. Крис принял два решения относительно путешествий во времени; это и есть его набор правил:

Правило 1. Физические объекты и поля с тремя пространственными измерениями, такие как люди и лучи света, не могут перемещаться назад во времени из одного места нашей браны в другое, и то же касается информации, которую они переносят. Это недопустимо с точки зрения законов физики или действительного искривления пространства – времени – независимо от того, привязаны ли объекты к нашей бране или путешествуют в трехмерной грани тессеракта через балк с одного места нашей браны в другое. Так, в частности, Купер не может переместиться в собственное прошлое.

Правило 2. Силы гравитации способны передавать сообщения в прошлое нашей браны.

Правило 1 добавляет фильму драматичности. Пока Купер задерживается возле Гаргантюа, Мёрф становится все старше и старше. Поскольку возможности вернуться назад во времени нет, нарастает угроза, что Купер никогда уже не встретится с Мёрф.

Правило 2 дает Куперу надежду, что с помощью гравитации он сможет передать квантовые данные назад во времени – передать юной Мёрф, чтобы она решила уравнение профессора и эвакуировала человечество с Земли.

Как обыгрываются это правила в «Интерстеллар»?

Сообщения для Мёрф

В тессеракте Купер действительно путешествует назад относительно времени нашей браны: из времени, в котором Мёрф уже старая женщина, во время, когда ей всего десять лет. Он делает это в том смысле, что, глядя на одну из спален в тессеракте, видит Мёрф десятилетней. Также он может передвигаться вперед и назад относительно времени нашей браны (времени в спальне) – в том смысле, что он может наблюдать Мёрф в различные моменты времени в ее спальне, выбирая, в какую из спален заглянуть. Это не противоречит правилу 1, поскольку Купер не возвращается в нашу брану. Он остается снаружи ее, в трехмерной грани тессеракта, и видит Мёрф благодаря лучам света, которые движутся вперед во времени, от Мёрф к нему.

Но так же как он не может вернуться в нашу брану во времена десятилетней Мёрф, Купер не может посылать Мёрф лучи света – это нарушило бы правило 1. Свет может принести ей информацию из личного настоящего Купера, которое для нее является будущим, – информацию из времени, когда она уже старая женщина, информацию, которая в таком случае будет передана назад во времени из одного места нашей браны в другое. Поэтому между десятилетней Мёрф и Купером в тессеракте должен быть своего рода односторонний пространственно-временной барьер, подобный зеркалу Гезелла[94] или горизонту событий черной дыры: свет может идти от Мёрф к Куперу, но не от Купера к Мёрф.

В Кип-версии природа этого барьера проста: Купер в тессеракте всегда находится в будущем десятилетней Мёрф. Свет может путешествовать из прошлого в будущее, от Мёрф к нему, и не может путешествовать из будущего в прошлое, от него к Мёрф.

Однако Купер выясняет, что гравитация способна преодолеть этот односторонний барьер. Гравитационные сигналы могут путешествовать назад во времени, от Купера к Мёрф. Сначала мы видим, как Купер в отчаянии выталкивает книги с полки в спальне: см. рис. 30.1.

Рис. 30.1. Купер толкает мировую трубку книги (Кадр из «Интерстеллар», с разрешения «Уорнер Бразерс».)

Чтобы объяснить этот эпизод, нужно рассказать еще немного о стержнях спален, как описали мне их Крис и Пол. Давайте остановимся на ближнем синеватом стержне (рис. 29.10 и 29.12), который я воспроизвел, опустив лишние подробности, на рис. 30.2. Вспомните, что этот стержень – это набор вертикальных сечений спальни Мёрф, движущихся вперед во времени спальни по синей стрелке (направо).

Рис. 30.2. Мировая трубка книги в стержне спальни Мёрф. Книга и мировая трубка на рисунке гораздо больше, чем должны быть в действительности (Мой набросок от руки.)