Сериал: «Задача трех тел»
Год: 2024
Страна: Великобритания, США, Китай
В 1967 году во время Китайской культурной революции у талантливой студентки-астрофизика Е Вэньцзе убивают отца, профессора физики, а вскоре ее саму отправляют в трудовой лагерь. Позднее ее переводят на секретную радиолокационную базу, чтобы она отбыла остаток наказания, используя свой научный талант. Там Е Вэньцзе устанавливает связь с инопланетным разумом.
Спустя почти полвека, в 2024 году, эксперименты в рамках крупнейших научных проектов начали выдавать абсурдные результаты. Несколько ученых кончают жизнь самоубийством. Одна из героинь сериала видит перед глазами таймер с обратным отсчетом, который исчезает, как только она прекращает работу над проектом. Другая находит у погибшей шлем виртуальной реальности, через который герои общаются с цивилизацией Сан-Ти и узнают, что планета Трисолярис, на которой она обитает, непригодна для жизни. Теперь инопланетяне направляются на Землю, чтобы обрести новое пристанище, и тщательно готовятся к встрече с ее аборигенами.
«Задача трех тел» — воплощение жанра научной фантастики, поэтому в сериале переплетены научные теории и передовые технологии, которые под влиянием инопланетного разума и талантливых авторов истории приобретают смыслы за гранью земного опыта.
Суперреалистичная виртуальная реальность
В сериале
Герои находят у одной из погибших необычный VR-шлем. У него нет проводов, ему не нужно подключение к компьютеру. Внешне девайс выглядит футуристично, а внутри него оказываются еще более прогрессивные технологии. Как только VR-гарнитура активируется, она устанавливает нейронную связь с пользователем, отслеживая активность его мозга и погружая его в образы и переживания, подобные осознанному сновидению. Поначалу герои не верят своим глазам, ушам, пальцам и вкусовым рецепторам — виртуальная реальность поразительно реалистична и дарит попавшему в нее мультисенсорный опыт. Герой может ощутить, каков на ощупь песок в вымышленном мире, почувствовать вкус грязи и запах пота, провести рукой по лицу человека рядом.
В игре героям сериала предстоит разгадать тайны мира, куда их перенес шлем, и спасти его жителей. ЧерезVR-шлем цивилизация Трисолярис, обреченная на погибель на своей планете, общается с землянами, надеясь на их сочувствие.
В реальности
Возможно ли разработать технологию виртуальной реальности, которая, как в сериале, полностью задействовала бы звук, запах, вкус, тактильные и другие ощущения? Научный консультант сериала «Задача трех тел», физик Мэтт Кензи в интервью Netflix рассказал, что появление такой гарнитуры сомнительно, ведь достижение такого опыта может нарушить функции мозга, так как гарнитура должна будет манипулировать неврологическими сигналами человека. «По сути, это закоротит ваш мозг, — считаетт Кензи. — Есть эксперименты, в ходе которых можно заставить человека почувствовать, будто к нему прикасаются, или дать ему ощутить какой-то вкус. Но гарнитура [в сериале] делает это без каких-либо проводов. Каким образом у нее это получается, мы пока не знаем».
Прочные и острые нановолокна
В сериале
В сериале изобретательница Огги Салазар руководит компанией, которая разрабатывает полимерные нановолокна, и надеется использовать свои разработки для решения мировых проблем, таких как бедность и болезни. Во время испытаний в лаборатории нановолокно, разработанное героиней, разрезает куб из алмаза. В дальнейшем эту технологию применяют для массового уничтожения людей — невидимое глазу нановолокно с одинаковой легкостью перерезает сотни человеческих тел и корпус корабля, на котором они находятся.
В реальности
Нановолокна действительно существуют и уже успешно используются для очистки воздуха и воды, в том числе от вредных бактерий и вирусов. Нановолокна широко применяются в электронике и медицине, например, ранозаживлении и биоинженерии.
Нановолокном может быть любой материал шириной в нанометры, то есть толщиной в одну миллионную долю миллиметра. Например, нановолокна изготавливают из графена (слоя углерода толщиной в один атом). Часто они бывают очень прочными, гибкими и хорошо проводят тепло и электричество.
Научный консультант сериала пояснил, что технологию нановолокон можно использовать в обрабатывающей и строительной отраслях. «Если вам нужна машина, способная выполнять точную резку, возможно, вам подойдет нановолокно, — говорит Мэтт Кензи. — Если вам нужна пуленепробиваемая комната или бронежилет, используйте нановолокна, так как они невероятно легкие и прочные». Пока нановолокон, способных разрезать целый корабль или другой твердый объект похожего размера и толщины, не существует.
Софон и квантовая телепортация
В сериале
Чтобы исследовать землян, инопланетная цивилизация с Трисоляриса отправляет на Землю софон — элементарную частицу размером меньше атома со встроенным искусственным интеллектом, который может видеть и слышать. Софоны мгновенно обмениваться информацией и перемещаются со скоростью света, благодаря чему могут оказаться в любой точке мира в любой момент. Лю Цысинь, автор книги, по которой был снят сериал, объяснил такую синхронизацию эффектом квантовой запутанности. То, что запрограммированная частица узнает на Земле, тут же передается софону на Трисолярисе.
В реальности
В квантовой физике действительно существует такое понятие, как квантовая телепортация. Она не имеет никакого отношения к привычной нам телепортации, под которой мы понимаем мгновенное перемещение физического тела. Квантовая телепортация подразумевает скорее передачу состояния от одной частицы к другой, например, от одного фотона к другому. Если что-то воздействует на одну частицу, реагирует и вторая, но ее состояние будет прямо противоположным состоянию первой частицы. Такое явление возможно благодаря явлению квантовой запутанности, при котором частицы имеют общее квантовое происхождение и связаны, даже если находятся на расстоянии друг от друга. Чтобы лучше представить явление квантовой запутанности, ученые приводят пример с носками Бертлмана: доктор Рейнхолд Бертлман нередко приходил на работу в разных носках и предугадать, какого цвета носки будут на его ногах сегодня, было невозможно. Однако достаточно было увидеть, допустим, розовый носок на левой ноге, чтобы заключить, что на правой ноге носок будет каким угодно, но не розовым, даже если правая нога еще не видна.
В 2017 году китайским специалистам удалось при помощи спутника связи передать квантовое сообщение на расстояние в 1200 км. В 2022 году физики Ален Аспе, Джон Ф. Клаузер и Антон Цайлингер получили Нобелевскую премию за исследование квантовой телепортации. Многие ученые надеются, что она обеспечит более быстрый обмен данными и поможет разработать надежные системы шифрования.
Ядерный ускоритель для ракеты
В сериале
По сюжету перед лучшими умами планеты встает задача — запустить с Земли космический корабль навстречу гостям с Трисоляриса. Чтобы перехватить гостей вовремя, ему необходимо достичь скорости света. Одна из героинь сериала, физик Цзинь Чэн представляет коллегам идею ядерного ускорителя. Проект получает название «Лестница» — с каждым новым ядерным взрывом ракета получает очередной энергетический импульс, в результате чего ее скорость становится все выше и выше. Чтобы осуществить задуманное, Цзинь обращается к Огги, чтобы та разработала для корабля парус из тонкого и сверхпрочного нановолокна — он поможет космическому аппарату взлететь за счет солнечного ветра.
В реальности
Идея Цзинь основана на реальном явлении, известном как ядерное тепловое или ядерно-импульсное движение. На ресурсе Министерства энергетики США даже есть отдельная страница, посвященная преимуществам ядерных двигателей — они позволят бороздить космические просторы с большей скоростью и с меньшими энергетическими затратами, чем у ракет на химическом топливе.
В 1950-1960-х годах американские ученые работали над проектом пилотируемого ядерно-импульсного космического корабля «Орион» или «взрыволета» для исследования межзвездного пространства. Как и в сериале, он должен был для движения использовать энергию ядерного взрыва. Из космического аппарата в направлении, противоположном полету, выбрасывался небольшой ядерный заряд и подрывался на дистанции от корабля до 100 м. Импульс от взрыва передавался через систему амортизаторов, и скорость корабля повышалась. После нескольких неудачных испытаний в 1959 году ученым удалось доказать, что импульсный полет может быть устойчивым.
Пока ядерно-импульсное движение — единственная возможность приблизиться к скорости света и сократить время пути к звездам, расстояние до которых десятки, сотни и тысячи световых лет. Но чтобы использовать взрыволет, необходимо решить проблему радиации, которая в огромном количестве выделяется при ядерных взрывах и может навредить здоровью находящихся на борту такого корабля.
Что касается солнечного паруса, то пока эту технологию только тестируют. На такой парус давятт фотоны, непрерывно излучаемые Солнцем. на солнечной тяге космическое судно может достигать высоких скоростей без использования топлива. Еще в 1993 году в рамках космического эксперимента «Знамя-2» российские ученые развернули в космосе первый отечественный солнечный парус. Они испытывали возможность развертывания в безвоздушном пространстве тонкопленочной конструкции и ее устойчивость. В апреле 2023 года команда NASA запустила в космос аппарат с солнечным парусом площадью 80 кв. метров, который складывается до размеров микроволновой печи (23х23х34 см). Сам парус сделан из полимерных и углеродных волокон.
Криокамера для мозга
В сериале
Мозг тяжелобольного учителя физики Уилла Даунинга вынимают из черепа, замораживают в криокамере и отправляют в космос в рамках проекта «Лестница». Герои надеются, что инопланетный разум, во много раз превосходящий человеческий, сможет активировать мозг Даунинга, и в результате он сможет получить информацию о цивилизации Трисоляриса и передать ее на Землю.
В реальности
«Мозг замораживают криогенно и помещают в капсулу, — говорит доктор Кензи. — Но потом его отправляют в космос, где в любом случае очень холодно, поэтому мозг и так биологически сохранился бы в замороженном виде». Намного более сложной проблемой Кензи называет возможность оживить замороженный мозг. Пока технологии не настолько развиты, чтобы это сделать.
Впервые человека заморозили в 1967 году. Донором тела стал умиравший от рака легкого профессор психологии Джеймс Бедфорд. Сегодня сотни компаний, в том числе и в России предлагают услуги крионирования, однако пока ни одна из них не предложила надежный способ разморозить тело и восстановить его функции. Пока биологи экспериментируют на животных. Например, в 2016 году ученые из биомедицинского стартапа 21st Century Medicine заморозили мозг кролика, а затем разморозили и вернули в нормальное состояние, не обнаружив повреждений. Насколько орган действительно функционален, до конца не известно, так как об этом можно судить лишь при пересадке мозга в новое тело, чего ученые пока не сделали.