Интерстеллар: наука за кадром

Когда «Рейнджер» несет Купера глубже и глубже в недра Гаргантюа, Купер продолжает видеть над собой внешнюю Вселенную. И следом за лучами света, которые приносят ему это изображение, мчится падающая сингулярность. Сначала она слаба, но быстро усиливается по мере того, как все больше и больше вещества падает в Гаргантюа и собирается тонким слоем (см. главу 27). Этого требуют законы Эйнштейна.

А под «Рейнджером» находится вылетающая сингулярность, порожденная всем, что упало в черную дыру уже давно и теперь рассеивается в направлении «Рейнджера» (см. главу 27).

«Рейнджер» находится между двух сингулярностей (рис. 28.2). И он неизбежно встретится или с той, или с другой.

^{Рис. 28.2. «Рейнджер» зажат между падающей и вылетающей сингулярностями Гаргантюа. «Рейнджер» здесь гораздо больше, чем был бы в действительности}

Когда я рассказал об этих сингулярностях Крису, он сразу понял, с какой из них повстречается «Рейнджер» — с вылетающей сингулярностью. А почему? Потому что Крис уже внес в правила фильма запрет, гласящий, что физические объекты никогда не могут путешествовать во времени назад (см. главу 30). Падающая сингулярность порождена всем, что упало в Гаргантюа спустя много времени после падения Купера (много — по меркам внешней Вселенной, по земному времени). Если Купер столкнется с этой сингулярностью и выживет, далекое будущее Вселенной станет его прошлым. Он окажется настолько далеко в нашем будущем, что даже с помощью сущностей из балка не сможет вернуться в Солнечную систему раньше, чем спустя миллиарды лет после того, как он ее покинул (если сможет вообще). И это не позволит ему когда-либо воссоединиться с дочерью.

Поэтому Крис твердо решил, что Купер столкнется с вылетающей, а не падающей сингулярностью — сингулярностью, которая образована всем, что упало в Гаргантюа прежде «Рейнджера», а не после него.

Правда, решение Криса несколько усложнило мою задачу интерпретировать события фильма с научной точки зрения (хоть, разумеется, и не так, как ее могло бы усложнить путешествие назад во времени). Если «Рейнджер» сразу падает с критической орбиты прямиком в Гаргантюа, его падение будет достаточно медленным — и тогда его нагонит падающая сингулярность. Чтобы вместо этого он столкнулся с вылетающей сингулярностью, как хотел этого Крис, «Рейнджер» должен убежать от падающей сингулярности, которая опускается на него со скоростью света. Он сможет это сделать, если сильно подтолкнуть его внутрь. Но как? Уже привычным нам способом. С помощью гравитационной пращи от черной дыры средней массы, вскоре после отделения от «Эндюранс».

Что видит Купер внутри Гаргантюа

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[87]

, и он видит изображение внешней Вселенной уменьшенным[88] — оно занимает не около половины неба, а примерно четверть.

^{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».)} 

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?

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.