Физика голливудского кино: ученый Адам Вайнер подверг проверке науку в боевиках

Зрителей часто интересует, возможно ли то, что происходит на экране в фантастических фильмах или боевиках, повторить в реальной жизни - хотя бы теоретически.

Автор книги "Не повторяйте этого дома: Физика голливудских фильмов" Адам Вайнер препарирует американское кино в попытке выяснить, возможно ли в принципе осуществить такую захватывающую комическую битву, как в "Звездных войнах" Джорджа Лукаса. 

Реальны ли трюки супергероя Бэтмена; могла ли бомба, заложенная Брюсом Уиллисом в шахту астероида в фильме "Армагеддон", расколоть космический объект пополам и тем самым спасти Землю.

Кроме того, автора книги заинтересовало, каким образом в фильме "Послезавтра" воздух температурой минус 100 градусов опустился в нижние слои атмосферы, а в картине "День независимости" космический корабль размером с четверть Луны смог так близко подлететь к Земле. Свои наблюдения он публикует в газете The Independent (полный текст на сайте Inopressa.ru).

"Звездные войны"

В многочисленных битвах за свободу Республики на просторах космоса сходятся корабли самых разных размеров, форм и политической ориентации. Тут и там появляются "Тысячелетний сокол" и "Звезда смерти", а межзвездную тьму разрезают оглушительный свист и визг лазерных лучей. 

Однако если бы даже давным-давно в далекой-далекой галактике действительно смогли построить подобные космические корабли, то битвы между ними все равно не были бы такими зрелищными. Дело в том, что звук в вакууме не распространяется. В космосе нет звуков, даже если Джордж Лукас считает по-другому. Скорость звука в воздухе составляет 340 метров в секунду. В воде или в твердой среде он распространяется гораздо быстрее, но в вакууме звуковые волны передаваться не могут. 

Миф, однако, поддерживает не только Лукас: "Звездный путь", "В поисках Галактики", "Звездный десант" – к ним указанное замечание также применимо. Единственное заметное исключение – "Космическая одиссея 2001 года", создатели которой сделали бесшумный космос своим преимуществом. 

"Бэтмен"

Фильм "Бэтмен" 1989 года с Майклом Китоном – великолепный пример того, как работает физика в боевиках. Когда Бэтмен и Ким Бэсинджер падают с карниза, герой незадолго до столкновения с землей успевает воспользоваться крюком на веревке, ухватившись за каменную горгулью, и спасает обоих от смерти. 

Если вспомнить, что главное отличие Бэтмена от других супергероев заключает в отсутствии сверхъестественных способностей, то в этом эпизоде просто не работает физика. Не важно, прервется ли ваше падение недалеко от земли – если торможение будет достаточно резким, полученные повреждения окажутся не слабее, чем от удара. Чтобы избежать последствий внезапного снижения скорости, торможение необходимо растянуть во времени. Веревка здесь помогла бы, только будь она эластичной, как канат на "тарзанке". Но у Бэтмена другая веревка – они с Бэсинджер останавливаются внезапно. 

Резкое ускорение и торможение могут привести к тому, что у человека сломаются кости. Кроме того, возможны повреждения внутренних органов. Так действует первый закон Ньютона: органы не закреплены жестко внутри тела, так что они продолжат двигаться "при отсутствии на них внешних воздействий, сохраняя состояние равномерного прямолинейного движения". То есть до тех пор, пока не ударятся о грудную клетку. 

"Армагеддон"

Сюжет: ученые обнаружили, что к Земле приближается астероид. Если произойдет столкновение, жизнь на планете будет уничтожена. NASA необходимо предотвратить катастрофу. В результате они решают отправить навстречу астероиду космический челнок с ядерным зарядом, который необходимо заложить в шахту – ее просверлит в скале герой в исполнении Брюса Уиллиса.

Взрыв расколет космическое тело надвое, и его половинки обойдут Землю стороной. Как нам сообщают, астероид "размерами с Техас", то есть его диаметр – примерно 1100 км. 

Герой Брюса Уиллиса со своей командой сверлит дыру глубиной всего 250 метров, чтобы заложить бомбу. Если нарисовать это в масштабе, становится очевидно, что фактически взрыв происходит на поверхности. К тому же астероид должен расколоться на две примерно равные части, чтобы не войти в столкновение с Землей. Значит, бомба должна обладать достаточно силой, чтобы обеспечить, во-первых, разделение астероида на половинки, а не превращение его в груду космических обломков. Во-вторых, получившиеся фрагменты должны разлетаться с такой скоростью, чтобы не задеть в Землю. 

У Брюса Уиллиса и его друзей 100-мегатонный ядерный заряд. Однако, согласно расчетам, его взрыв произведет лишь одну миллионную процента необходимой энергии. Если предположить, что вся сила взрыва превратится в кинетическую энергию астероида и что бомба сможет расколоть астероид на фрагменты, то для отклонения космического тела с курса понадобится еще 70-80 млн таких бомб. 

"Послезавтра"

"Послезавтра" – фильм-катастрофа о гибели мира по причине глобального потепления. Сценарий основан на спорной теории о том, что глобальное потепление способно закончиться глубокой заморозкой планетарного масштаба. Любая дискуссия о погоде требует немного вспомнить принципы термодинамики. 

Неоднозначная гипотеза, использованная в "Послезавтра", гласит, что из-за потепления растают полярные льды, и в связи с притоком пресной воды концентрация соли в океане в полярных районах уменьшится. Это способно испортить так называемый термохалинный механизм и сказаться на океанических течениях. Количество теплой воды, попадающей в Северную Атлантику, уменьшится, и температура в некоторых районах Северного полушария упадет. 

В фильме эта идея использована в гипертрофированном виде – происходящее приводит к внезапному наступлению ледникового периода. Пожалуй, самое драматичное явление в картине, – это знаменитый спуск воздуха температурой минус 100 градусов по Цельсию из верхних слоев атмосферы – в результате люди мгновенно замерзают. Однако температура воздуха в верхних слоях тропосферы, которая является нижней частью атмосферы, колеблется от минус 45 до минус 75 градусов.

Даже если воздух магическим образом охладился наверху тропосферы, спуск к земле привел бы к его нагреву. Момент истины наступает, когда Иэн Холм, играющий метеоролога Терри Рэпсона, удивляется: "Разве воздух не должен нагреваться, опускаясь в нижние слои?" Конечно, должен: опускаясь, он будет сжиматься, что приведет к нагреву. 

"День независимости" 

В фильме 1996 года на извечную тему "инопланетяне вторгаются на Землю" технологии пришельцев многократно превзошли человеческие, однако людям как-то удается взломать их компьютер и взорвать гигантский корабль-матку. По ходу дела нам сообщают, что корабль этот обладает массой в четверть массы Луны и находится на геостационарной орбите Земли – в 10 раз ближе, чем естественный спутник нашей планеты. 

Гравитация такого аппарата вызвала бы прилив огромной силы, который бы полностью уничтожил прибрежные районы. Возможно, земная кора не выдержала бы, из-за чего начались бы катастрофические землетрясения. Инопланетяне присылают корабли меньшего размера (примерно 24 км в поперечнике), чтобы те, паря над поверхностью, использовали смертоносные лучи. 

Здесь стоит вспомнить третий закон Ньютона: чтобы тело могло парить в воздухе, на него должна действовать направленная вверх сила, равная его весу. Данную силу необходимо приложить, но в этом случае город под кораблем был бы раздавлен чудовищным давлением.