24 мая мультсериал «Рик и Морти» (Rick and Morty) вернётся на экраны c девятым сезоном. Просмотры проекта о безумных приключениях деда и внука давным-давно перевалили за 10 миллиардов на разных платформах, а сегодня мы взглянем на любимое шоу с точки зрения физики. Разберём, как работает портальная пушка, может ли существовать микровселенная на батарейках, реально ли создать кнопку сохранения и другие любопытные гаджеты.
Как мы знаем, Рик Санчез — самый умный человек во вселенной (или в нескольких сразу). И пока фанаты восхищались сюжетом и экзистенциальными кризисами персонажей, один из них в лице Дани Крастера смотрел на гаджеты и думал: «Окей, а это вообще реально?». Портальная пушка, батарейка с цивилизацией внутри, робот с кризисом смысла жизни... Порой это звучит как несуразица от сценариста с горящим дедлайном, но на самом деле каждая из этих идей либо касается настоящей физики, либо упирается в философские вопросы, на которые учёные до сих пор не нашли ответ. Постараемся разобраться, что из этого можно построить, что нарушает законы Вселенной, а что звучит вполне реалистично.
Портальная пушка
Портальная пушка — это не просто «дырка в стене», как многие думают, а устройство, которое буквально говорит пространству: «Теперь вот эти две точки находятся рядом». Инженер бы сказал, что больше всего это похоже на кротовую нору — туннель в пространстве-времени. В научной перспективе такая штука не запрещена общей теорией относительности. Но есть нюанс размером с Галактику. Чтобы удержать стабильный портал, нужна экзотическая материя с отрицательной энергией, а человечество пока научилось только очень дорого кипятить плазму и иногда случайно ломать ускорители. Плюс в мульте портал можно открыть почти на любой поверхности, хотя в реальности малейшая неоднородность материала, микровибрация или скачок энергии схлопнули бы такую систему за доли секунды.
Ещё один интересный момент с импульсом. Если влетаешь в портал на скорости, энергия никуда не исчезает. Значит, где-то должны возникать нагрузки такого масштаба, что бетонную стену просто вырвет из здания. Короче, это уже не «гаражный DIY», а «гаражный DIY для цивилизации второго типа по Кардашеву» — в первом выпуске нашей рубрики, где мы разбирали причуды из «Очень странных дел» и других популярных сериалов, как раз можно найти краткий экскурс в эту теорию.
Максим Клейн
Микровселенная в батарейке
Вот это действительно шикарная идея, потому что она звучит как абсолютное безумие, но при этом слегка касается реальной физики. Есть теории про карманные вселенные и отдельные метрики пространства, где внутри объём может быть больше, чем снаружи. То есть сама по себе концепция не такая уж и фантастическая. Однако дальше приходит термодинамика и быстро возвращает всех на землю.
Любая цивилизация потребляет энергию, выделяет тепло и производит энтропию — меру хаоса или неопределённости в системе. Таким образом, батарейка должна либо раскаляться как реактор, либо нарушать фундаментальные законы физики. В мультсериале энергия почти бесплатная, а в реальности даже самые продвинутые источники вроде радиоизотопных батарей — просто очень дорогая радиоактивная печка. Мы пока не умеем создавать отдельные вселенные, управлять вакуумом и уж тем более подключать к ним клеммы (зажимы для соединения проводов) «плюс-минус». Хотя идея настолько крутая, что я бы не удивился, если через тысячу лет какой-нибудь инженер действительно будет жаловаться: «Опять цивилизация в аккумуляторе устроила забастовку».
Робот, который передаёт масло
А вот это — почти реальность. Таких роботов уже очень много. Вся промышленность держится на механизмах, которые всю жизнь выполняют одну и ту же задачу: взять, перенести, повернуть, положить. Разница только в том, что в шоу робот внезапно осознаёт себя и понимает, что его предназначение — передавать масло. И вот тут начинается самая сложная часть современной науки, потому что мы до сих пор не понимаем, что такое «сознание».
Современные нейросети — это не разум. Они не страдают, не мечтают и не строят планы. Это очень сложная статистика и распознавание паттернов. Мы умеем делать потрясающие манипуляторы, системы стабилизации и компьютерного зрения, но не умеем создавать внутреннее «я». Поэтому собрать робота-подавателя масла можно хоть сейчас, а вот сделать так, чтобы он начал переживать экзистенциальный кризис, нет. Возможно, это даже к лучшему.
Наталья Кутузова
Кнопка сохранения
Это одна из самых тревожных идей во всей научной фантастике, потому что она упирается в вопрос: «А ты вообще кто?». Чтобы сделать кнопку сохранения, нужно полностью считать состояние мозга: все нейроны и связи, химию, электрическую активность, память, гормоны, динамику процессов.
Это невероятный объём данных. И даже представив, что человечество каким-то чудом научилось сканировать всё вышеперечисленное, сразу возникает вопрос: «Если ты создал идеальную копию своего сознания — это все ещё ты или уже другой человек, который просто думает, что он — это ты?». В мульте решение довольно «читерское»: там происходит перескок между вселенными. Но в реальности мы даже не понимаем, есть ли вообще возможность «перенести» сознание. Максимум, на что способна современная наука, очень дорого посмотреть, какие зоны мозга активируются. На обычном МРТ. До технологии «save/load» нам примерно так же далеко, как до сборки звездолёта в гараже.
Фия
Сомнамбулятор
Сомнабулятор — это такая штука, которую проще воплотить в реальности, чем кажется на первый взгляд. Потому что стимуляций мозга множество: магнитная, электрическая, глубокая стимуляция электродами и интерфейсы мозг-компьютер. Даже есть исследования, где людям могут подавать сигналы во сне, влиять на содержание их грёз или вызывать осознанные сновидения. Но «Рик и Морти» показывает это так, будто человек сам подал сигнал мозгу и во сне пошёл выполнять задачи. Только вот серое вещество — самая сложная известная система во вселенной. Там нет кнопки подчинения. Вообще никакой.
Во время сна одна часть зон мозга отключена, а другая активна. Плюс, процессы там нелинейные, хаотичные и завязаны на индивидуальную биохимию. Любое грубое вмешательство может закончиться судорогами, психозом или повреждением личности. Поэтому максимум, что мы умеем сейчас — слегка воздействовать на отдельные процессы сна и делать вид, что понимаем происходящее. По факту, нейробиология до сих пор выглядит как попытка обезьяны с мультиметром разобраться, как устроен дата-центр поисковой сети. Ну, это если говорить грубо и «в лоб».
А если хотите вспомнить, чем закончился предыдущий сезон «Рика и Морти», читайте наш разбор.
