Интерстеллар

Глава 7. Гравитационные пращи
О гравитационных пращах на более сложном уровне, чем в этой книге, см. статью в «Википедии» en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist, однако не верьте тому, что там говорится о пращах вокруг черных дыр: утверждение (по состоянию на 4 июля 2014 года): «Если космолет приближается к радиусу Шварцшильда [горизонту. — К. Т.] черной дыры, пространство становится настолько искривлено, что уход с орбиты гравитационной пращи потребует больше энергии, чем можно получить от черной дыры» — в корне неверно. Статьи из «Википедии» всегда стоит читать с некоторой долей скептицизма: по моим оценкам, около 10 процентов утверждений из «Википедии», относящихся к областям знаний, в которых специализируюсь я, неверны или вводят в заблуждение.
Более надежная, чем в «Википедии», но менее полная информация о гравитационных пращах: www2.jpl.nasa.gov/basics/grav/primer.php. Компьютерная игра по мотивам «Интерстеллар» на тему гравитационных маневров: Game.InterstellarMovie.com.
В меру сложно о черных дырах средней массы, которые в Кип-версии требуются для гравитационных пращей, написано в главе 4 книги Black Hole Astrophysics: The Engine Paradigm [Meier 2012].
Программа Дэвида Сароффа для генерации и исследования сложных орбит вокруг быстровращающихся черных дыр (как на рис. 7.6): demonstrations.wolfram.com/3DKerrBlackHoleOrbits.
Глава 8. Внешний вид Гаргантюа
Многие физики моделировали гравитационное линзирование звездного поля черными дырами, как это делалось для «Интерстеллар»; информацию об этом можно найти в интернете. Особенно впечатляют работы Алена Риасуэло, см.: www2.iap.fr/­users/­riazuelo/­interstellar. Также см. примечания к главе 28 ниже.
Мы с командой Пола Франклина планируем написать несколько научных статей о моделировании, выполненном с помощью моих уравнений для создания изображений Гаргантюа, ее диска и червоточины, а также о некоторых дополнительных расчетах, показавших любопытные результаты. Эти статьи можно будет найти по адресу: arxiv.org/find/gr-qc.
Глава 9. Диски и джеты
Подробная информация о квазарах, аккреционных дисках и джетах: Gravity’s Fatal Attraction [Begelman, Rees 2009], глава 9 в книге «Черные дыры и складки времени» [Торн 2009], а также (более сложный текст) Black Hole Astrophysics [Meier 2012]. О приливном разрушении звезд черными дырами и о формировании аккреционных дисков см. сайт Джеймса Гиллокона (результаты моделирования, выполненного им и его коллегами, использованы для рис. 9.5 и 9.6): astrocrash.net/­projects/­tidal-disruption-of-stars/. Из реалистичных (с точки зрения астрофизики) видеороликов об аккреционных дисках и джетах я рекомендую работы Ральфа Келера (Стэнфордский университет), которые основаны на моделированиях Джонатана Маккини, Александра Чеховского и Роджера Блэндфорда [McKinney, Tchekhovskoy, Blandford 2012]: slac.stanford.edu/­~kaehler/homepage/­visualizations/­black-holes.html. Изображения аккреционного диска с эффектом Доплера и с гравитационным линзированием см. на сайте астрофизика Эвери Бродерика: science.­uwaterloo.ca/­~abroderi/­Press/. О моделировании, благодаря которому в «Интерстеллар» изображен аккреционный диск (например, рис. 9.9), будет рассказано в одной или нескольких статьях, которые появятся на arxiv.org/­find/gr-qc.
Глава 10. Случай — краеугольный камень эволюции
Мне не встречалась информация нетехнического плана о результатах моделирования, которые показывают увеличение (а не уменьшение) звездной плотности вблизи массивной черной дыры. Технические рассуждения и анализ см. в главе 7 книги Dynamics and Evolution of Galactic Nuclei [Merritt 2013], особенно рис. 7.4.
Глава 11. Болезнь растений
Если вы смотрите новости науки по телевизору или просто интересуетесь окружающим миром, вам известны примеры сценариев, описанных в этой главе моими коллегами-биологами — к счастью, примеры небольших масштабов, а не глобальные катастрофы. Недавний случай: вирус, убивающий растения, переметнулся на пчел, blogs.­scientific­american.com/­artful-amoeba/2014/­01/31/­suspicious-virus-makes-rare-cross-kingdom-leap-from-plants-to-honeybees. Это впечатляет куда больше, чем переход заболевания от окры к кукурузе, как это происходит в «Интерстеллар», хоть в случае с пчелами патоген и гораздо менее летален. Еще пример — стремительное вымирание некоторых видов деревьев в Америке. Это не только американский каштан, о котором говорил в главе 11 Мееровиц, но и американский вяз (andscaping.­about.com/­cs/­trees­shrubs/a/­american_­elms.htm), а также ели рядом с моей хижиной на горе Паломар, недалеко от 200-дюймового телескопа.
Глава 12. Задыхаясь без кислорода
Круговорот кислорода между пригодными для дыхания молекулами О2, диоксидом углерода СО2, а также другими соединениями кислорода (менее высокими темпами) называется «кислородным циклом» Земли. Круговорот углерода между атмосферным СО2, растениями (мертвыми и живыми) и (гораздо медленнее) другими его формами, такими как уголь, нефть и керогены, называется «углеродным циклом». Очевидно, что эти циклы взаимосвязаны. Из-за проблем с этими циклами и возникает необходимость эвакуировать людей с Земли.
Глава 13. Межзвездный перелет
Люди стремительно открывают всё новые и новые экзопланеты (планеты за пределами Солнечной системы). Ежедневно обновляемые каталоги можно посмотреть по адресам exoplanet.eu и exoplanets.org. Католог экзопланет, которые могут быть обитаемы: phl.upr.edu/hec. О поиске экзопланет и жизни за пределами Солнечной системы см. Mirror Earth: The Search for Our Planet’s Twin [Lemonick 2012] и Five Billion Years of Solitude: The Search for Life Among the Stars [Billings 2013]. Технические и научные подробности см. в The Exoplanet Handbook [Perryman 2011]. Замечательный рассказ о поиске внеземных цивилизаций (SETI) с помощью радиосигналов, а также другими способами: Confessions of an Alien Hunter: A Scientist’s Search for Extraterrestrial Intelligence [Shostak 2009].
О перспективных технологиях для межзвездных путешествий см. en.­wikipedia.­org/wiki/­Interstellar_­travel и fourt­hmillennium­foundation.org. Астронавт Мэй Джемисон возглавляет проект, цель которого — выход человечества за пределы Солнечной системы в следующем столетии, см. 100yss.org. О межзвездных путешествиях посредством варп-двигателей и червоточин написано много чепухи. Технологии этого столетия, а скорее всего, и нескольких последующих не позволят добиться серьезных результатов на этом поприще, если только нам не поможет какая-нибудь сверхразвитая цивилизация, как это произошло в «Интерстеллар». Поэтому не стоит тратить время на чтение статей, утверждающих, что двигатели для межзвездных перелетов появятся уже при вашей жизни или даже при жизни ваших правнуков.
Глава 14. Червоточины
Подробные сведения о червоточинах см. в книге Lorentzian Wormholes: From Einstein to Hawking [Visser 1995], которую я крайне рекомендую, несмотря на ее почти двадцатилетнюю давность. Также советую последнюю главу книги «Черные дыры и складки времени» [Торн 2009], главу 9 из Time Travel and Warp Drives [Everett, Roman 2012] и главу 8 из Black Holes, Wormholes, and Time Machines [Al-Khalili 2012]. Актуальные сведения об экзотической материи, посредством которой можно удерживать червоточину открытой, см. в главе 11 из [Everett, Roman 2012].