пером таких авторов, как Жюль Берн, Герберт Уэллс и Жозеф Рони-старший, «чудесами науки». Он определял этот жанр, подразумевающий открытие новых вселенных, множественных миров и новых видов живых существ, как «приключения науки, вознесшейся на уровень чуда, или чудо, возможное благодаря науке» [2]. Даже если, как писал в 1920-х годах Жан Морель (1881–1957), «романы Рони не преследовали целей пропаганды и поддержки науки» [3], не будем забывать, что всякая научная фантастика опирается на реальную почву — хотя бы потому, что является продуктом человеческой мысли и культуры. Вот эта ее основа — фактическая, научная сторона — и будет нас здесь интересовать.
Как к ней подступиться? Рецепт прост. Возьмите ваш любимый научно-фантастический фильм, где, как в фильме Мельеса, наверняка присутствуют захватывающий экшен, события на далеких планетах, потрясающие инопланетяне. Отнеситесь к этому фильму как к документальному, отражающему факты. Тогда фильм станет изложением некоей любопытной практики и поднимет множество вопросов: реалистично ли изображена далекая планета? Почему у инопланетянина три пары глаз? Как функционирует космический корабль из фильма? Смогли бы мы сделать то же самое, что делают инженеры будущего? Вот на такие вопросы мы и будем пытаться ответить: посмотрев научно-фантастический фильм, в игровой манере разложим его на составные части и попробуем понять в свете современных знаний, что в нем, собственно, показано. В понятии «научная фантастика» присутствует «научная» половина, ее мы и будем выделять, давая волю своему обостренному научному любопытству.
Наша цель состоит не в том, чтобы подвергать фильмы критике, а в том, чтобы исследовать их и извлекать путем научного рассуждения сведения, не лежащие на поверхности. Здесь метод главнее результата: важен не наш расчетный вывод, что масса песчинки, оказывается, не соответствует условиям, существующим на поверхности планеты Дюна из одноименного фильма Дэвида Линча (1984), снятого по роману Фрэнка Герберта (1920–1986). Важнее то, что само исследование способствует мобилизации и расширению знаний, оттачивает критический ум, развивает аналитические способности, дарит наслаждение от открытия, а главное — открывает простор для игры с наукой! Мы вовсе не покушаемся на мечту, неотделимую от любого вымысла (мы вообще любители фантастического жанра!). Мы просто стремимся к обогащению наших представлений способом выяснения его научной обоснованности — как бы ни мала она была, как случается, например, в некоторых голливудских фильмах, где она порой обратно пропорциональна бюджету… Надеемся, примеры из великого множества фантастических кинофильмов, а также ряд поднятых тем — «Посрамить физику», «Новые горизонты», «Эти удивительные инопланетяне», «Осторожно, опасно для жизни!» — побудят вас устремиться за нами по пути научного исследования «Планеты Фантастики» и обогатят ваши познания как о разномастных образчиках жанра, так и о самом мире вокруг нас.
Часть первая.
Посрамить физику
Глава 1.
Человек-муравей, маленький крепыш
В 2015 году на наших экранах появился новый супергерой. В чем источник его силы? В способности уменьшаться до размера муравья благодаря специальному костюму и «формуле», разработанной биофизиком Генри Пимом по прозвищу Хэнк. «Человеком-муравьем» студия «Марвел» сделала шаг в сторону от своих классических блокбастеров: в нем герой, бывший уголовник Скотт Лэнг, борясь за право видеться с дочерью, пускается в невероятные приключения.
Идея игры с масштабами не нова. Всем знакомы «Путешествия Гулливера», опубликованные в 1726 году Джонатаном Свифтом (1667–1745), где герой, выживший в кораблекрушении, попадает на остров лилипутов, чей рост не превышает 15 см. Во втором путешествии Гулливер оказывается на острове Бробдингнег, где все наоборот: на этом острове живут великаны. В «Невероятно худеющем человеке» Ричарда Матесона (1956) живописуются бедствия несчастного, чей рост уменьшается после контакта с неким радиоактивным дымом. На этом кинематограф не успокоился. В 1966-м Ричард Флейшер снимает «Фантастическое путешествие», на основе которого Айзек Азимов напишет целых два романа: одноименный и свой, оригинальный — «Цель — мозг» (1987). В этом фильме, как и в ремейке режиссера Джо Данте («Внутреннее пространство», 1987), показано путешествие микроскопической субмарины с экипажем из хирургов по кровеносным сосудам ученого с целью проведения операции на мозге, невозможной обычным способом. В фильме «Дорогая, я уменьшил детей!» (режиссер Джо Джонстон, 1989) дети эксцентричного ученого попадают в сконструированный им прибор, уменьшающий предметы.
Супергерои тоже наведываются в микроскопический мир. Этим с 1940-х годов занимается в комиксах знаменитый Атом. В более современной версии Атом — альтер эго ученого Рэя Палмера, изобретшего технологию уменьшения роста при помощи линзы из случайно найденного на Земле куска белого карлика. Это не слишком удачная попытка объяснить миниатюризацию, учитывая, что белым карликом называют остывшую звезду; вряд ли кому-то удастся представить останки этого космического трупа, валяющиеся у нас на планете. Сценарист стремился, без сомнения, сделать акцент на свойствах белых карликов, особенно на их сверхплотности, которую как раз начинали изучать астрофизики. Поэтому забавно наблюдать, как герои разгуливают с куском белого карлика размером 30 см, масса которого составляет порядка нескольких десятков тысяч тонн! Позже к Атому присоединятся Человек-муравей (впервые появившийся в черно-белом варианте в 1962 году) и Оса — супергероиня и жена Пима, фигурирующая потом в фильме «Человек-муравей и Оса» (2018).
Микроскопический мир — арена невероятных приключений: приятно поставить себя на место персонажей, сталкивающихся со вселенной уменьшенного масштаба. Но что произошло бы в действительности, уменьшись мы вдруг до размера муравья? Были бы мы так сильны, как воображает Пим? Как насчет полетов верхом на насекомых? Естественно, физика способна ответить на эти вопросы, только, чур, не огорчайтесь от ее ответов…
Возможно ли уменьшить размер предмета?
В фильме разработчик костюма Человека-муравья Хэнк Пим объясняет принцип своего изобретения, основанный на уменьшении расстояния между атомами. И верно, в микроскопическом масштабе материя чрезвычайно рыхлая. Размер атома — несколько десятых нанометра (нанометр — миллиардная доля метра), что уже немного, а ядро атома меньше еще в 100 000 раз! На бумаге идея Пима выглядит заманчиво: уменьшить размеры атомов, объем которых заполнен в основном пустотой, отчего состоящие из атомов предметы тоже уменьшатся. Но это чистой воды фантазия: размер атома — физическая константа. Перейдем к подробностям.
Электроны, имеющие отрицательный электрический заряд, притягиваются протонами, заряженными положительно. Несмотря на это притяжение, электроны не падают на ядро, а остаются на почтительном расстоянии от него (так и хочется сказать: подобно планетам относительно Солнца). Но из законов электромагнетизма следует, что заряженная и ускоренная частица излучает свет, как в синхротроне. Как спутнику, теряющему из-за трения
