Наука наносит ответный удар: проверка фактов в кинофильмах - Андреас Мюллер
Астрономическая единица, световой год и парсек
Наиболее распространенными единицами расстояния в астрономии являются астрономическая единица (русское обозначение — а. е., международное — аи) и световой год. Среднее расстояние между Землей и Солнцем составляет около 150 млн км, его и принято считать за астрономическую единицу.
Световой год — это расстояние, которое свет проходит за год в вакууме. Так как расстояние — это скорость, умноженная на время, посчитать его легко. Скорость света в вакууме составляет почти 300 000 км/с, или 1 млрд км/ч. Соответственно, нам нужно перевести год (365 дней) в секунды или часы, и тогда, умножив одно на другое, мы получим световой год: около 10 трлн км (1016 м) — число действительно огромное!
Точно так же можно вычислить такие единицы измерения расстояния, как световая секунда и световая минута. Например, Луна находится от нас в среднем на расстоянии одной световой секунды (380 000 км), Солнце — в восьми световых минутах, а Сатурн — в одном световом часе.
Но чаще астрономы используют в качестве меры расстояния параллакс-секунду, коротко парсек (пк). Это расстояние, с которого орбита нашей Земли видна под углом в 1 угловую секунду. Угловая секунда — это 3600-я часть градуса. Для сравнения: Луна в полнолуние и Солнце имеют ширину полградуса, если смотреть с Земли. Проведя небольшие тригонометрические расчеты с применением функции тангенса, можно выяснить, что парсек равен примерно 3,26 светового года. Для обозначения одной тысячи, одного миллиона и одного миллиарда парсек используются единицы килопарсек (кпк), мегапарсек (мпк) и гигапарсек (гпк). Расстояние до границы наблюдаемой Вселенной исчисляется в гигапарсеках.
И тем не менее мне это объяснение кажется притянутым за уши: поклонники «Звездных войн» просто не хотели, чтобы один из их любимых персонажей выглядел дурачком. Летчик-ас, контрабандист и мастер на все руки — и вдруг не знает основ космической навигации? Так не пойдет!
Следующим шагом в освоении космоса для человечества станет пилотируемый полет на Марс, ближайшую к нам планету, — об этом мы поговорим в главе 3. А с какими трудностями мы столкнемся, когда соберемся полететь к другим звездам? И какие двигатели позволят нам это сделать?
Использование ядерной энергии в термоядерных реакторах, а также разработка ядерного оружия в начале и середине XX века были у всех на устах. Люди лучше стали понимать, какие процессы происходят внутри Солнца. Со временем выяснилось, что в его центре атомы водорода сливаются воедино, образуя более тяжелые атомы гелия. Эта реакция называется ядерным синтезом — в ходе него высвобождается энергия, которая в конечном счете и производит солнечный свет. Не стоит беспокоиться о том, что Солнце скоро погаснет: запасов водорода хватит еще примерно на пять миллиардов лет. Воспроизведя процессы, происходящие внутри Солнца, в камере сгорания, мы получим термоядерный ракетный двигатель. Подобные эксперименты ведутся уже несколько лет: сперва с их помощью люди надеются решить проблемы в области энергетики, с которыми мы столкнемся в долгосрочной перспективе (о термоядерном реакторе читайте в главе 6). Конечно, необходимо научиться управлять космическим кораблем с термоядерным двигателем как следует, соблюдая меры безопасности, ведь он будет нестись по космосу на бешеной скорости. Это непросто. Во-первых, нужно очень быстро реагировать, чтобы уклоняться от препятствий (астероидов, планет, звезд и т. д.), а во-вторых, даже самые маленькие тела во Вселенной — например, микрометеориты — будут опасны для корабля, словно вражеские снаряды, ведь их кинетическая энергия возрастает пропорционально квадрату скорости. Они легко смогут повредить стены корабля и скафандры астронавтов.
Кроме того, при высоких скоростях вступает в игру эффект Доплера. Электромагнитные волны, испускаемые планетами и звездами, натыкаются на летящий на большой скорости космический корабль, из-за чего длина волн уменьшается, а значит, они смещаются ближе к синей стороне спектра и, следовательно, приобретают больше энергии. Кроме того, излучение, поступающее спереди, тоже становится сильнее. Чем выше скорость, тем сильнее эффект Доплера. В корабле, не обшитом толстыми свинцовыми пластинами, астронавт со временем просто зажарится под воздействием излучения высокой энергии.
На скоростях, близких к скорости света, возникает еще одно довольно странное искажение — релятивистская аберрация. Размер объектов, окружающих корабль, который движется на столь большой скорости, уменьшается, кроме того, кажется, будто они искривляются. Этот эффект действительно сводит с ума: вам кажется, будто то, что находится за кораблем, сейчас перед вами. Так что, летя на скорости, близкой к скорости света, и получив вдруг возможность выглянуть из кабины корабля, Хан Соло и Чуви в самом деле увидели бы, как звезды вокруг образуют что-то вроде причудливо искривленного и ярко сияющего голубого туннеля. Физики называют его сияющим пятном и говорят об эффекте прожектора.
Этот эффект еще нагляднее показан в сериале «Андромеда», который придумал и с 2000 по 2005 год выпускал на экраны создатель «Звездного пути» Джин Родденберри. Двигатель космического крейсера «Созвездие Андромеда» способен перемещать его по струнам гиперпространства, придавая ему скорость, которая превышает скорость света. Во время полета герои видят перед кораблем голубое пятно.
Создателям серии художественных фильмов «Чужой» тоже пришлось «изобрести» способ преодолевать огромные расстояния в космосе. Но выглядел он совсем не так, как в «Звездных войнах».
Чужие
Название: «Чужие».
Оригинальное название: Aliens.
Год выхода: 1986.
Режиссер: Джеймс Кэмерон.
Исполнители главных ролей: Сигурни Уивер, Майкл Бин, Лэнс Хенриксен, Билл Пэкстон.
Развлекательная ценность: 5/5, захватывающее зрелище, настоящий хоррор.
Ну и ну: 1 /5; осторожно, монстры-пришельцы наступают!
Научная точность: 2/5; приемлемое изображение физики космоса и биологического строения пришельцев.
Заставляет поволноваться: буквально весь фильм!
Интересный факт: Кэрри Хенн, сыгравшая маленькую девочку Ньют, больше не снималась в кино и сейчас работает учительницей.
Награды: семь номинаций на премию «Оскар», победа в двух — звуковые и визуальные эффекты.
О чем фильм «Чужие»
Я хочу обсудить с вами только второй фильм о чужих, потому что из всей франшизы он понравился мне больше всего. Как и в первой части, в центре сюжета — офицер Эллен Рипли в исполнении Сигурни Уивер. В первом фильме она была единственной выжившей на космическом корабле «Ностромо», экипаж которого уничтожили ксеноморфы. По глупому стечению обстоятельств Чужой не погиб, когда корабль самоуничтожился, а вместе с Рипли пробрался в спасательный челнок. Но героине все же удалось победить чудище, запустив двигатель челнока и тем самым выбросив его наружу. После этого
