Watchmen: Daktaro Manheteno mokslas

(Vaizdo kreditas: DC)

Tarp visų veikėjų, gyvenančių Alano Moore'o ir Dave'o Gibbonso Sargybiniai , švytinti, mėlyna daktaro Manheteno figūra išsiskiria kaip į dievą panaši būtybė, kuri, regis, nesuvokiama.

(Vaizdo kreditas: DC)

Tačiau kai filmo kūrėjai 2009 m. Watchmen priartėjo prie veikėjo, buvo būtina kuo daugiau suvokti apie daktarą Manheteną ir jo keistas galias. Taigi jie į pagalbą pasikvietė Minesotos universiteto fizikos profesorių Jamesą Kakaliosą, kuris parašė knygą. Superherojų fizika .

Veikdamas kaip filmo mokslo konsultantas, Kakalios vadovavo filmo kūrėjams viskuo – nuo ​​to, kaip atrodo fizikos laboratorija, ir baigiant apsėstų mokslininkų tyrinėtojų psichologija. Tačiau daugelis pokalbių buvo nukreipti į mįslingąjį Daktarą Manheteną, apie ką Kakalios – komiksų „Watchmen“ gerbėjas – mielai aptarė.

„Dauguma [Dr. Manheteno] galios, nors ir ne visos, turi tam tikrą kvantinį mechaninį aspektą“, – aiškina Kakaliosas. „Kalbėjome apie dalykus, kuriuos galite pamatyti, ką daro elektronai, ir jūs turite žengti didelį tikėjimo šuolį, kad ekstrapoliuotumėte tai iki daktaro Manheteno, darančio šiuos dalykus, bet kažkodėl tai yra ta pati plati netikėjimo pakaba.

Filme, taip pat pripažintoje komiksų serijoje, kuria remiantis jis sukurtas, mėlynaplaukis daktaras Manhetenas sugebėjo įgyti po to, kai buvo pagautas kameroje, vadinamoje „vidinio lauko atimikliu“. Pasak Alano Moore'o ir Dave'o Gibbonso, ši patirtis pavertė jį kvantiniu superherojumi, kuris, atrodo, galėjo egzistuoti už erdvės ir laiko ribų, teleportuodamasis ir suskaidydamas į kelias skirtingas savo kopijas.

(Vaizdo kreditas: DC)

Newsarama kalbėjosi su profesoriumi Kakaliosu apie keletą jo teorijų apie daktaro Manheteno mokslą – pirmiausia... kas yra „vidinis lauko atimiklis“?

Grafiniame romane Wally Weaver sako: „O kas, jei būtų koks nors laukas, laikantis viską kartu, išskyrus gravitaciją? Jie tai vadina vidiniu lauku.

Nors terminas „vidinis laukas“ nenaudojamas šiai sąvokai apibūdinti realiame moksle, idėja turi pagrindą realybėje.

„Mokslininkai šiuo metu sako: „Be gravitacijos, kokios dar jėgos laiko daiktus kartu?“ – sako jis. „Elektromagnetizmas iš esmės yra jėga, kuri laiko jūsų atomus kartu, o tada yra stipri branduolinė jėga ir silpna branduolinė jėga, kurios veikia jūsų branduolių viduje, jūsų atomų viduje. Ir stipri jėga laiko jūsų branduolius kartu.

„Šiandien, sėdėdamas vieno iš mano kolegų koliokviume, jis kalbėjo apie stiprios jėgos, silpnosios jėgos ir elektromagnetinės jėgos sujungimą. Tai atsiranda tik esant tokiai milžiniškai energijai, kad mes net neįsivaizduojame, kaip ją sukurti“, – sako Kakalios. „Norint pasiekti šiuos režimus, jums reikės trilijoną kartų galingesnio dalelių greitintuvo nei galingiausio kada nors sukurto dalelių greitintuvo.

(Vaizdo kreditas: Warner Bros. Pictures)

„Taigi ta kamera yra gana kieta, į kurią Jonas Ostermanas užsidaro. Tačiau tai yra tos detalės, kurios istorijos požiūriu nėra labai reikšmingos. Ir nors tam prireiktų beveik neįsivaizduojamo lygio galios, tai yra kažkas, ką galite rasti po plačiu kvantinės fizikos šepečiu.

Taigi suprantant šią išgalvotą mokslo idėją apie „vidinį lauką“, kitas klausimas yra akivaizdus: jei galėtumėte išjungti kieno nors vidinį lauką, kas nutiktų?

„Nebūtų elektromagnetizmo, kuris laikytų atomus kartu, nebūtų stiprios jėgos, kuri sulaikytų atomų branduolius“, – sako Kakalios. „Jūs tiesiogine prasme suirtumėte subatominiame lygmenyje“.

„Dabar jūs tikrai negalėtumėte susiburti. Bet be to nėra istorijos“, – priduria Kakalios. „Pirmasis tikėjimo šuolis yra tai, kad jie sugeba kažkaip pagaminti pakankamai jėgos, kad suplėšytų jį į gabalus, o didesnis tikėjimo šuolis yra tai, kad jis gali sugrįžti.

Kalbant apie šuolius, vienas iš pagrindinių daktaro Manheteno sugebėjimų aspektų yra teleportacija. Kakalios sako, kad nors „teleportacija“ nėra visiškai mokslinis terminas, egzistuoja kvantinis mechaninis reiškinys, vadinamas „kvantiniu tuneliu“, kuris gali paaiškinti daktaro Manheteno sugebėjimus.

(Vaizdo kreditas: DC)

„Kvantinis tunelis yra vieta, kur elektronas gali būti viename metale ir staiga pasirodyti kitame metale, net jei jį skiria tuščios erdvės vakuumas“, – aiškina jis. „Ir tai gali atsitikti su tam tikra tikimybe, net jei elektronas niekada neturi pakankamai energijos, kad galėtų kibirkštis ir peršokti nuo vieno metalo prie kito. Iš esmės, kadangi ji yra panaši į bangas, dalis bangos iš tikrųjų gali nutekėti iš vieno metalo, o jei banga tęsiasi pakankamai toli, ji gali patekti į antrąjį metalą. Ir tada yra tikimybė, kad taip bus.

Kakalios sako, kad kvantinis mechaninis tuneliavimas yra labai gerai žinoma koncepcija, kuri buvo atrasta prieš dešimtmečius.

„Galų gale, aš nežinau, ar kas nors iš tikrųjų tai visiškai supranta. Jie tiesiog prie to pripranta“, – juokiasi jis. „Šiuo metu jūsų mobiliajame telefone yra tuneliniai diodai, kurie naudoja šį kvantinį mechaninį procesą, kad sureguliuotų sroves, kad jūsų mobilusis telefonas veiktų. O kvantinis mechaninis tuneliavimas yra pagrindas, leidžiantis sukurti mikroskopus, galinčius matyti atskirus atomus paviršiuose. Taigi tam tikru momentu mes tai pakankamai gerai supratome, kad galėtume sukurti įrenginius, kad galėtume tai padaryti įprastu reiškiniu. Bet tikrai labai keista, kad tai išvis veikia.

„Tam tikra prasme tai panašu į teleportaciją. Mes nemėgstame vartoti šių žodžių“, – sako jis. „Tačiau mes vartojame tokį pat nesuprantamą žodį: „tuneliavimas“.

Kadangi daktaras Manhetenas gali valdyti save kvantiniu lygmeniu, jo teleportacija greičiausiai yra panaši į kvantinį tuneliavimą, teigia Kakaliosas.

„Tai vienas iš tų dalykų, kai jūs sakote: „Tai yra mano netikėjimo sustabdymas“, nors paaiškėja, kad tai tiesa“, – sako jis.

„Daktaras Manhetenas, be abejo, gali koreguoti savo tikimybių funkciją savo nuožiūra, todėl gali išplėsti savo bangų funkciją iki pat Marso ir įsitikinti, kad atsidurs ten, kur nori“, – sako ekspertas. „Net elektronų atveju mes nežinome, kaip tai padaryti. Tačiau už jo teleportacijos slypi mažiausias tikrojo, tikro mokslo grynuolis.

Komiksuose ir filmuose antrinis gebėjimas yra daktaro Manheteno gebėjimas vienu metu būti daugiau nei vienoje vietoje. Tai taip pat būtų galima paaiškinti moksliškai – tarsi.

(Vaizdo kreditas: DC)

„Tai nėra griežtai teisinga, bet tai yra vienas iš tų dalykų, kai yra reiškinys, vadinamas „defrakcija“, kai banga eina per du siaurus plyšius, sukuria trukdžių modelius. Ir užuot turėję vieną bangą, jūs gaunate šį labai sudėtingą modelį“, - sako jis.

Jei banga eina per tam tikrą ribą, gali atrodyti, kad ji vienu metu yra daugelyje vietų, aiškina Kakalios. Kakalios panaudojo pavyzdį, kai lazerio spindulys praeina per ekraną, kuris veikia kaip plyšių serija. Jei nukreiptumėte tą lazerį per ekraną, tada į plokščią sieną arba paviršių, lazerio šviesos taškai būtų rodomi tiek pat šviesos taškų.

„Tai yra lazerio šviesa, o šviesa yra banga. Bet jūs galite gauti tą patį su elektronais “, - sako Kakalios. „Bet jūs sakote: palaukite; elektronai nėra bangos. Elektronai yra maži materijos grynuoliai. Ir vis dėlto kvantinė mechanika sako, kad yra banga, susijusi su elektronų judėjimu, o kai tai darote teisingai, iš tikrųjų elektronai gali sukurti tokio paties tipo raštą, kaip atrodo lazerio šviesa. Ir šis reiškinys vadinamas „defrakcija“.

„Kai kuriais atvejais kyla klausimas, kur yra elektronas? Jis tarsi pasklidęs po visą šalį“, – sako jis „Dr. Manoma, kad Manhetenas gali tai padaryti valdydamas savo kvantinės mechaninės bangos funkciją.

„Dabar, jei taip būtų, žinoma, daktaras Manhetenas neturėtų sugebėti savarankiškai valdyti visų vaikinų. Jie visi turėtų būti to paties modelio dalis. Bet ta banginė elektronų prigimtis, kuri veda į defrakcijos modelius, yra ta pati banginė prigimtis, kuri veda į tunelinius reiškinius, apie kuriuos kalbėjau anksčiau. Taigi visa tai yra neatsiejama nuostabių kvantinės mechanikos paslapčių dalis. Ir mes galime pamatyti kai kuriuos aspektus su daktaru Manhetenu.

(Vaizdo kreditas: HBO)

Paskutinis mūsų klausimas Kakaliosui yra tas, kuris daugeliui žmonių galėjo būti pirmasis – kodėl būtent daktaras Manhetenas yra mėlynas? Nors daktaro Manheteno spalva komiksų knygose greičiausiai tebuvo estetinis menininko pasirinkimas, Kakalios teigia, kad priežastis gali būti susijusi ir su mokslu.

„Kalbėjausi su specialiųjų efektų žmonėmis apie tai, kodėl daktaras Manhetenas gali būti mėlynas, nes tam yra fizinė priežastis“, – sako jis. „Yra reiškinys, vadinamas Cerenkovo ​​spinduliuote. Ir jei jis nutekės didelės energijos elektronus, jis sukurs aplink save mėlyną švytėjimą. Ir tikriausiai, jei jis pakeistų elektronų greitį, jis netgi pakeistų savo tamsiai mėlyną spalvą, kaip ir knygos televizijos studijoje.

„Kadangi jis turėjo atstatyti save atomas po atomo, jam tikriausiai išskrido įvairūs atsarginiai elektronai, suteikdami jam mėlyną švytėjimą“, – sako Kakaliosas. „Ir tuos didelio greičio elektronus taip pat išskiria tam tikri branduoliniai izotopai, kai jie radioaktyviai skilti. Ir ypač sakau, kad Strontium-90.

(Vaizdo kreditas: DC)

„Taigi, jei ką nors paveiktumėte radioaktyvia medžiaga, bandydami sukelti vėžį, ir norėtumėte dėl to kaltinti daktaro Manheteno skleidžiamą spinduliuotę, tai iš tikrųjų yra fiziškai nuoseklus būdas. imk tai daryti“, – sako jis. „Jūs naudotumėte Stroncį-90, o viena iš savybių yra šie didelės spartos elektronai, vadinami beta spinduliais, o daktaras Manhetenas nuolat nuteka didelės spartos elektronus, todėl jis švyti mėlynai. Taigi jis turi savotišką radioaktyvų ženklą, kurį galėtumėte susieti su juo.

Žinoma, nors Kakalios gali kelti teorijas apie daktaro Manheteno mokslą, faktas yra tas, kad tai nėra koks nors sunkus faktas. Tačiau 2009 m. filme jis sakė, kad jis suteikė Zackui Snyderiui ir filmo kūrėjams gerą pagrindą sukurti veikėjo interpretaciją.

Be to, jis mano, kad tokiems geikams, kaip jis, mėgstantiems tokio tipo komiksus ir filmus, patiks išmokti bent nedidelę superherojų mokslo dalį.

„Nėra taip, kad dabar įrodžiau, kaip daktaras Manhatanas tai daro, nes visa tai tiesiog neįmanoma. Ir jei jus nuliūdino sužinoję, kad „Watchmen“ yra išgalvotas, turėjau pasakyti: „Spoiler alert“! Kakalios nusijuokia. „Tačiau yra šis mažas tikrosios kvantinės mechanikos grynuolis, kurį galite rasti išgalvotoje istorijoje.

'Ir jei naudosite tai kaip atspirties tašką, kad išmoktumėte šiek tiek tikrojo mokslo, - sakė jis, - gerai, kaip sakome fizikoje, geriau mėlyna nei raudona.