За самим названием этого шоу стоит реальная наука: три звезды, которые взаимодействуют друг с другом гравитацией, могут быть настолько хаотичными, что невозможно точно рассчитать их будущие траектории. Значительная часть как сериала, так и его первоисточника, книг Лю Цисиня, основывается на различных физических концепциях. Но в угоду сюжету, некоторые из этих наук углубляются до невероятных или даже физически невозможных масштабов, пишет 24 Канал.
Проблема трех тел
Стоит отметить, что реальная физическая теория называется "Задача трех тел", а не "проблема", однако ее сути это не меняет.
Для двух объектов, вращающихся по орбите, ученые могут точно предсказать местонахождение и скорость этих объектов далеко в будущем. Но для трех или более вращающихся объектов, движение становится хаотичным. Это означает, что результаты являются непредсказуемым.
В сериале "Проблема трех тел" инопланетная раса под названием Сан-Ти населяет планету в тройной звездной системе в четырех световых годах от Земли. Непредсказуемые орбиты звезд приводят к "стабильным" и "хаотичным" эрам. Хаотические эры сеют хаос в климате планеты, уничтожая целые цивилизации.
На самом деле близкая к Солнцу звездная система Альфа Центавра содержит три звезды и даже планеты на расстоянии около четырех световых лет от Земли. Но эта система не хаотична. Две большие звезды вращаются близко друг к другу, а менее массивная звезда вращается вокруг них на расстоянии. Поэтому эта конкретная система имеет решение, которое является достаточно стабильным.
Однако в гипотетической системе, в которой три звезды движутся по орбите хаотично, планета, вероятно, не прожила бы долго. Скорее всего, планета очень быстро упадет в одну из звезд или будет просто выброшена в космос гравитацией.
Квантовая запутанность
В сериале Сан-Ти способны манипулировать событиями на Земле, общаясь с людьми, управлять видеоэкранами и динамиками, вмешиваться в эксперименты по физике элементарных частиц на расстоянии и даже заставлять звезды мигать (хотя на самом деле они не мигали). Эти способности объясняются с помощью так называемых софонов, которые в сериале описываются как суперкомпьютеры размером с протон.
Один протон, согласно сюжету, может стать суперкомпьютером, потому что Сан-Ти используют дополнительные измерения для их создания. Дополнительные измерения — это реальная физическая идея: например, в теории струн ученые предполагают, что существует 10 или более измерений, вместо трех известных нам пространственных и одного временного измерения. Но, как отмечает современная наука, эти дополнительные измерения должны быть крошечными. В сериале же дополнительные измерения разворачиваются до огромных размеров, чтобы позволить компьютеру быть воплощенным в протоне. Модифицированный протон становится очень большим с помощью инопланетной технологии, а затем может быстро менять размер от гигантского до крошечного по желанию Сан-Ти. Пока протон большой, размером с планету, пришельцы, как показано в 5 серии, фактически печатают на нем микросхемы, создавая суперкомпьютер. После этого он сворачивается до первоначального размера, но сохраняет все новые свойства. Это полная научная фантастика.
Еще одна загадка: Сан-Ти ускоряют софоны, чтобы отправить их на Землю со своей планеты и таким образом манипулировать событиями здесь, но не объясняется, как софоны замедляются и долетают невредимыми в земной атмосфере. Высокоскоростные протоны из космоса регулярно попадают в атмосферу Земли – их называют космическими лучами. Когда эти космические лучи прилетают, они распадаются на ливни частиц. Так же и софон попал бы в атмосферу и распался.
Но это еще не все. Согласно сюжету, софоны могут передавать информацию к Сан-Ти и обратно со скоростью, превышающей скорость света – мгновенно. В сериале это объясняется квантовой запутанностью — реальной особенностью физики, которой часто злоупотребляют авторы научной фантастики. Согласно реальной теории, запутанные частицы имеют свойства, которые связаны между собой и дублируют друг друга в реальном времени. Если развести две частицы на любое расстояние, даже на другие концы галактики или Вселенной, манипуляции с одной частицей мгновенно приведут к одинаковому результату на другой. Таким образом измерение одной частицы позволяет узнать, что происходит с другой, хотя ту отделяют световые годы.
Но физики абсолютно четки в одном: квантовая запутанность не может передавать информацию. Каждое измерение запутанной частицы дает случайный результат. Поэтому лучшее, что мы могли бы сделать, это провести измерения, получить случайные числа, а потом на другой стороне тоже получили бы случайные числа.
Могут ли ядерные взрывы питать космический зонд
По сюжету, Сан-Ти направляются к Земле, но их прибытие будет не столь быстрым, как прибытие крошечных софонов, которые удалось разыграть до гигантской скорости. Инопланетной расе понадобится аж 400 лет, чтобы прибыть лично.
В поисках возможных решений этой проблемы люди отправляют зонд навстречу. Чтобы разогнать его до скорости около 1 процента от скорости света, команда решает провести серию ядерных взрывов, тщательно рассчитанных по времени, чтобы большой парус уловил эти взрывы и потянул аппарат вперед, увеличивая скорость с каждым последующим взрывом.
По словам космолога Жака Делабруа из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии, США, и Национального центра научных исследований во Франции расчеты могут сработать, но эффективность каждого взрыва будет небольшой. Большая часть энергии каждого взрыва будет теряться в космосе и не пойдет на приведение зонда в движение. "Я думаю, что это немного оптимистично", – говорит он.
Что еще
По словам Делабруа, в шоу было много других моментов, которые, хоть и базировались на реальной науке, но в итоге оказались неправдоподобными:
- Например, нановолокна действительно могут создавать впечатляюще прочные материалы, но отдельные нановолокна не смогли бы разрезать на части целый корабль.
- Ученые пытались отправить сообщение инопланетянам, но Солнце не усиливало бы радиосигнал, который транслировали люди.
- Люди на поверхности планеты не могли бы быть подняты в воздух звездами, которые выстроились друг возле друга. Для этого понадобились бы огромные приливные силы, которые бы разорвали всю планету на куски еще раньше.