1 октября на большие экраны возвращается культовый фильм «Донни Дарко» (Donnie Darko) режиссёра Ричарда Келли о старшекласснике, которому довольно жуткий кролик сообщает о конце света, что наступит уже через 28 дней. Мы с Даней Крастером не смогли пройти мимо такого события в фандоме научпопа, поэтому решили разобрать ленту на атомы — не буквально, но всё же.
Представьте: вы спите, а в комнату падает авиационный двигатель. Неприятно! Потом выясняется, что самолёт, от которого он отвалился, никто не может найти. Проходит ещё немного времени, и человек в костюме кролика сообщает, что скоро наступит конец света. Я бы для начала хотел поговорить с тем, кто обслуживал самолёт. Но в «Донни Дарко» даже такая простая претензия упирается в устройство вселенной. Придётся разбираться. В режиссёрской версии, кстати, сделать это помогает «Философия путешествий во времени» Роберты Спэрроу. По сути она представляет собой инструкцию к происходящему. Книга вымышленная, поэтому проверять физику по ней было бы слишком удобно. Сейчас мы с вами посмотрим, где её правила пересекаются с реальной наукой. Финал, естественно, тоже придётся разобрать.
Двигатель есть, а вчерашнего самолёта нет
Меня первым делом интересует железяка. Вот она лежит. А потолка больше нет. У двигателя должны быть серийный номер, завод и довольно длинная история обслуживания. Ну а если он прилетел из будущего? Хорошо, добавим ещё одну строчку в формуляр. Но кто его сделал? На какой самолёт поставил? Когда деталь оторвалась? С этого и надо начинать, пока главный герой смотрит на кролика.
По фантастической логике фильма Донни должен отправить двигатель из нестабильной ветви реальности в основную, правильную. Здесь легко объявить: «Предмет появился из ничего, закон сохранения энергии сломан!», но это слишком быстрый диагноз. Если мы допускаем проход между областями пространства-времени в комнате Дарко, нужно учитывать, что именно через него поступает. Например, вам в окно прилетел кирпич, а это значит, что в комнате их стало больше и закон сохранения не пострадал. Пострадало окно. Для комнаты появился внешний приток вещества. С предполагаемым порталом сначала пришлось бы разбираться таким же образом.
Настоящая проблема глубже: фильм не даёт физической модели такого переноса. Мы не можем посчитать, как устроен проход, что поддерживает его и как согласованы события по обе стороны. И завод пока вычёркивать рано. Если деталь изготовили в будущем, её отправка в прошлое сама по себе не стирает место, в котором её сделали. Парадокс начинается там, где замыкается цепочка причин. Тут я бы сел рисовать схему: откуда деталь вышла, куда попала, что с ней было дальше. Слово «квантовый» можно пока не доставать. Оно эту работу за нас не сделает.
Кротовая нора. Нарисовать можно, собрать пока нечем
У прохода между удалёнными областями пространства-времени есть научный родственник — кротовая нора. Такие геометрии изучают в общей теории относительности. Это серьёзная математика. Но описать конструкцию и построить её в природе — очень разные задачи. Я тоже могу нарисовать токарный станок размером с Юпитер, но снабженец от этого счастливее не станет.
Главная засада в том, что нужно удержать проход открытым. Ведь гравитация стремится схлопнуть такой тоннель раньше, чем в него успеет что-то влететь, поэтому его нужно подпирать изнутри. В стандартных моделях для этого требуется экзотическое распределение энергии, нарушающее одно из энергетических условий общей теории относительности. Проще говоря, обычная материя гравитацией только притягивает, а для распорки нужна такая, которая расталкивает, с отрицательной плотностью энергии. В привычном нам мире подобные вещества почти не встречаются.
Примерно здесь идея «сделаем стенки потолще» перестаёт помогать, ведь нужно управлять самим искривлением пространства-времени. Перегородки тут ни при чём: форма тоннеля задаётся распределением энергии вокруг него, а не материалами, из которых он «построен». Чтобы удержать горловину, придётся управлять самой геометрией, а не строить каркас. Материал, который можно заказать, привезти в мастерскую и собрать из него такой тоннель, нам неизвестен. Ну и технологии тоже нет.
При определённом устройстве устьев теоретическая кротовая нора может порождать пути в собственное прошлое. Если один вход разогнать или «состарить» относительно другого, время у них пойдёт по-разному. Так, шагнув в один, можно будет выйти из второго раньше, чем вошёл в первый. Тут и появляется конфликт с причинностью: результат способен повлиять на событие, которое его породило. Такие решения исследуют, но их существование не доказывает наличие работающей машины времени. «Донни Дарко» берёт реальную научную тему и добавляет к ней исправный транспорт, диспетчера в кроличьей маске и расписание. Кстати, до диспетчера наука пока не дошла.
Почему из человека «торчит» его завтрашний маршрут
Один из самых красивых образов фильма — прозрачная дорожка, идущая из груди человека, по которой он затем движется. Будто человек включил навигатор раньше, чем решил дойти до кухни. Действительно удачная ассоциация с мировой линией.
В физике мировой линией называют путь объекта в пространстве-времени. Каждой её точке соответствуют место и момент. Представьте, что мы отмечаем положение человека каждую секунду, а затем складываем записи в единую историю движения. Получится описание пути в четырёх измерениях: три пространственных координаты и время. Проще говоря, каждая запись отвечает на два вопроса: где человек был (например, на третьем этаже) и когда именно (условно, в 8:15). Прозрачный шланг из груди для этого не нужен — он вообще не следует из определения мировой линии.
Фильм делает ещё один шаг: Донни получает доступ к будущему участку этой истории. Но описание траектории не выдаёт наблюдателю сведения о завтрашнем дне. Из понятия мировой линии не следует ни возможность предвидеть решение, ни способ передать информацию из будущего. Мне, как изобретателю, сразу хочется спросить: а сигнал, собственно говоря, откуда? Чем мы считали завтрашнее положение человека? Нарисовать маршрут после прогулки — легко! Получить его до того, как человек решил выйти, — совсем другая задача. В фильме эту дыру в объяснении закрыли очень красивой графикой в виде того самого прозрачного шланга, который тянется из груди героя и показывает, куда он пойдёт.
Вода и металл. Набор сантехника для ремонта времени
Во внутренней мифологии фильма воде и металлу назначены специальные роли. Вода связана с временными порталами, а металл — с артефактом. Как художественное правило это работает: повторяющиеся материалы связывают разные сцены. Состав мне нравится. Трубы есть, жидкость есть, металлолом — тоже. По такой спецификации половина гаражного кооператива готова к межпространственным перелётам. Правда, дальше списка дело почему-то не идёт.
В реальной физике нет установленного правила, по которому вода образует границу временного прохода, а металл получает привилегию путешествовать через него. Ресурсы отличаются плотностью, проводимостью, прочностью и множеством других свойств. Но ни электропроводность, ни металлический блеск сами по себе не превращают вещество в билет во вчера.
Внутри истории такое правило вполне можно принять. Но для эксперимента придётся уточнить: сколько литров нам понадобится, какой будет сплав, при каких условиях и что именно должно произойти. Потом повторить опыт и проверить результат. Пока вместо этого у нас есть ванна с чугунной батареей и очень большие ожидания.
Алина Кувшинникова
Может ли неудачный портал уничтожить всё?
Нестабильная дополнительная вселенная в фильме создаёт угрозу основной реальности. История даёт Донни задачу космического масштаба, но у зрителя возникает совершенно инженерный вопрос: «Почему локальная неисправность должна уничтожить вообще всё?»
Даже если в обсуждении появляется чёрная дыра, автоматического ответа нет, ведь она не работает как бесконечно мощный пылесос. На большом расстоянии её притяжение соответствует притяжению другого тела той же массы. То есть если мысленно заменить Солнце чёрной дырой равной массы, Земля не полетит немедленно внутрь: её орбита от такой замены сама по себе не изменится. Хотя с освещением, конечно, выйдет неприятно.
Так что между появлением чёрной дыры и уничтожением всей реальности пропущено существенное объяснение. За счёт чего катастрофа должна охватить всё? Как распространяется её воздействие? Научного механизма лента не предлагает. И точность обратного отсчёта ничего здесь не доказывает. Можно поставить на самодельную коробку дисплей с 12 знаками после запятой. Коробка будет убедительнее, но измерения точнее не станут.
Каков вердикт?
Всё-таки мне нравится, какую задачу фильм в итоге оставляет человеку. Донни получил инструкцию по спасению мира, разобрался, что делать, и выяснил, что сам результат уже не увидит. Тут знания о кротовых норах мало помогают. С физикой у истории отношения свободные: мировые линии существуют как математическое описание, проходимые кротовые норы остаются гипотезой, а воду, металл и особую роль Дарко связывают авторские правила. Но всё равно переживаешь в финале за парня. Хотя начиналось всё с желания выяснить, кто же потерял двигатель.
Даня Крастер
