Интерстеллар: наука за кадром - Кип С. Торн

Глядя вверх во время своего падения, Купер видит внешнюю Вселенную. Поскольку его падение было ускорено, он видит, как время во внешней Вселенной течет примерно с той же скоростью, что и его собственное[88], и он видит изображение внешней Вселенной уменьшенным[89] – оно занимает не около половины неба, а примерно четверть.

Впервые увидев соответствующие кадры из фильма, я порадовался, что команда Пола Франклина поняла все правильно. Более того, они обратили внимание на то, о чем забыл я: в фильме изображение Вселенной окружено аккреционным диском Гаргантюа (рис. 28.3). Можете объяснить почему?

Рис. 28.3. Внешняя Вселенная, окруженная аккреционным диском, как ее видит Купер из Гаргантюа, глядя вверх вдоль фюзеляжа «Рейнджера». Черная область слева – тень Гаргантюа (Кадр из «Интерстеллар», с разрешения «Уорнер Бразерс».)

Купер видит все, что над ним, но не видит падающей сингулярности, которая опускается за ним со скоростью света, вслед за лучами, которые приносят ему изображение аккреционного диска и внешней Вселенной, но не настигая их.

Поскольку мы весьма невежественны по части внутреннего устройства черных дыр, я сказал Крису и Полу, что изображая то, что Купер видит внизу (то, что приближается к нему по мере его падения), они могут дать волю своей фантазии. Я попросил их лишь об одном: «Пожалуйста, не показывайте внутри черной дыры Сатану и адское пламя, как это было в фильме студии Диснея». В ответ Крис и Пол захихикали. Само собой, у них и в мыслях такого не было.

Когда мне показали, что у них в итоге вышло, я счел их решение весьма разумным. Глядя вниз, Купер видит свет от объектов, которые упали в Гаргантюа раньше него и все еще продолжают падать. Сами объекты не должны для этого испускать свет: Купер видит их, поскольку они отражают свет аккреционного диска – так мы видим Луну, отражающую свет Солнца. Думаю, большая часть этих объектов – межзвездная пыль, чем объясняется то, что Купер видит туман.

Также Купер может догонять объекты, падающие медленнее, чем он сам. Этим можно объяснить белые хлопья, которые ударяются о «Рейнджер» и отлетают от него.

В Кип-версии, когда «Рейнджер» приближается к вылетающей сингулярности, он сталкивается с нарастающими приливными силами. В последний момент Купер катапультируется, и приливные силы разрывают «Рейнджер» на части – он разламывается надвое. У края сингулярности Купера поджидает тессеракт, который, видимо, поместили сюда сущности из балка (рис. 28.4).

Рис. 28.4. Купера вот-вот подхватит тессеракт, находящийся у края сингулярности. «Рейнджер» и Купер изображены гораздо больше, чем должны быть; к тому же они двумерны, поскольку одно пространственное измерение на этом рисунке опущено

В «Интерстеллар» издалека тессеракт выглядит как сфера, покрытая узором из светящихся квадратов. Каждый квадрат – это торец стержня. Попав в тессеракт, оцепеневший и дезориентированный Купер падает в шахту между стержнями, то и дело задевая что-то, напоминающее кирпичи, из которых сложены стены шахты, хотя на деле оказывается, что это книги. «Шахта» ведет в большой зал; Купер плавает в нем и постепенно начинает понимать, что к чему.

Этот зал – одна из трехмерных граней четырехмерного тессеракта в уникальной трактовке Кристофера Нолана, с доработками от Пола Франклина и его команды по созданию визуальных эффектов. Зал и окружающее его пространство в высшей степени сложны и необычны. Когда я увидел это впервые, я был сбит с толку не меньше Купера, хоть и знаю, что такое тессеракт. Крис и Пол настолько усложнили тессеракт, что, лишь поговорив с ними, я окончательно разобрался в его структуре.

Вот то, что я знаю и что понял. Я начну с обычного, простого тессеракта, а затем перейду к усложненному тессеракту Криса.

Обычный тессеракт – это гиперкуб, куб в четырех измерениях. С помощью рис. 29.1 и 29.2 я по шагам объясню, что это значит. Если мы возьмем точку (рис. 29.1 сверху) и будем двигать ее в одном измерении, мы получим линию (точнее отрезок). Два конца линии можно представить как две грани шириной в одну точку. Линия обладает одним измерением (вдоль которого она тянется), а у ее «граней» на одно измерение меньше – то есть ноль.

Рис. 29.1. От точки к линии, от линии к квадрату, от квадрата к кубу

Рис. 29.2. От куба к тессеракту

Если мы возьмем линию и будем двигать в перпендикулярном ей измерении (рис. 29.1 посередине), то получим квадрат. У квадрата четыре грани, и это линии. У квадрата два измерения, а у его граней на одно измерение меньше – то есть одно.

Если мы возьмем квадрат и будем двигать в перпендикулярном ему измерении (рис. 29.1 снизу), то получим куб. У куба шесть граней, и это квадраты. У куба три измерения, а у его граней на одно меньше – то есть два.

Следующий шаг нетрудно предугадать, но чтобы его изобразить, мне придется перерисовать куб так, как вы бы его видели, если бы находились прямо перед одной из оранжевых граней (рис. 29.2 сверху). Если теперь перемещать первоначальный (темно-оранжевый) квадрат, чтобы образовался куб, покажется, что квадрат, став ближней гранью куба, увеличился в размере.

Теперь, если мы возьмем куб и будем его двигать в измерении, которое перпендикулярно ему (рис. 29.2 снизу), то получим тессеракт. Изображенный тессеракт похож на два куба, один внутри другого. На картинке внутренний куб расширился наружу, образуя четырехмерный объем тессеракта. У тессеракта восемь граней, и это кубы. Сможете найти все восемь? Тессеракт обладает четырьмя пространственными измерениями, а у его граней на одно измерение меньше – то есть три. У тессеракта и его граней общее временное измерение, не показанное на рисунке.