Вода не течет?

Обсудим удивительную сцену в фильме, когда Человек-муравей поит своего скакуна, муравья Энтони. Он держит каплю воды, утратившую текучесть и не оставляющую на его ладонях никаких следов. В нашем масштабе невозможно без какой-либо емкости манипулировать объемом воды, эквивалентным ведру. Почему же в фильме дело обстоит иначе?

Между прочим, это вполне реалистично и доступно пониманию, если прибегнуть к логике, используемой физиками для объяснения явлений на поверхности жидкости. Все происходит так, как если бы всю поверхность жидкости охватывала тонкая растяжимая пленка. Это явление проистекает из того факта, что молекулы на поверхности не так окружены другими такими же молекулами, как внутри объема. Поэтому поверхностные молекулы меньше связаны с жидкостью, что соответствует общему росту энергии системы. Для взаимодействия между жидкостью и воздухом требуется энергия, пропорциональная росту площади взаимодействия. Жидкость спонтанно принимает форму, при которой минимизируется ее энергия. Это поверхностное натяжение принуждает жидкость при отсутствии внешних сил минимизировать площадь. С этой точки зрения оптимальной является сферическая форма: при постоянном объеме она имеет наименьшее пространство. Такую форму приобретает виски капитана Хэддока, пребывающего в невесомости в альбоме «Мы ходили по Луне»[8]. Ту же форму приобретают капли росы очень малого веса. В нашем масштабе результаты поверхностного натяжения практически незаметны, так как тяготение диктует свои законы: когда количество жидкости становится слишком велико, ее вес значительно превосходит поверхностное натяжение и она оседает. Поэтому вода в стакане, в луже, в озере имеет горизонтальную поверхность.

В фильме количество воды в распоряжении Человека-муравья, кажущееся значительным в сравнении с его ростом, на самом деле очень мало. В этом случае поверхностное натяжение жидкости превосходит ее вес и позволяет ей сохранять слитность, благодаря чему герой может обращаться с ней без сосуда, как если бы она была залита в гибкую пленку. Отметим, что в таких условиях весьма затруднительно купание, для которого пришлось бы проткнуть ограничивающую жидкость «эластичную мембрану». Человеку-муравью нелегко принять ванну!

Как поддерживать связь?

В завершение главы поговорим немного о взаимодействии Человека-муравья с настоящими муравьями. В оригинальном комиксе он обращается к ним напрямую. Если можно усомниться в том, что насекомые способны понимать человеческую речь, то позволительно спросить также, услышат ли люди своего уменьшенного собрата.

Мы издаем звуки за счет вибрации голосовых связок, усиливаемой эхо-камерами горла и черепа. Легко убедиться, что самые короткие струны фортепьяно производят самые высокие звуки. Говоря конкретно, вдвое более короткая струна производит вдвое более высокий, с удвоенной частотой, звук в октаве. Поэтому примерно в 100 раз уменьшенный Человек-муравей должен иметь в 100 раз более короткие голосовые связки и в 100 раз более высокий голос — грубо говоря, выше на семь октав. Частота мужского голоса обычно составляет от 200 до 300 герц. Из этого следует, что Человек-муравей издает звуки с частотой порядка 20–30 тыс. герц — в ультразвуковом диапазоне, не воспринимаемом человеческим ухом.

Иначе говоря, сконструированный Пимом костюм должен был иметь приспособление для преобразования ультразвука в слышимые частоты, чтобы можно было общаться с героем по встроенному микрофону. Никакой технической сложности это не представляет, такие приборы имеются в продаже, они предназначены для желающих наслаждаться пением летучих мышей. Между прочим, Хэнк Пим предусмотрел, чтобы шлем посылал химические сигналы для связи с муравьями и управления ими; но пусть муравьи и общаются посредством феромонов, надежды управлять ими все равно нет, потому что у них не предусмотрены командиры и иерархия. Их организация основана на множественном взаимодействии между особями, функционирующими исключительно ради общего блага группы. Люди от этой модели весьма далеки…

Итак, при уменьшении роста человека нельзя обойтись без огромных изменений его возможностей и его восприятия окружающего мира. Миниатюрный человек, при сохранении всех пропорций, сильнее и выносливее обычного. При этом он страшно мерзнет, большую часть времени ест, неспособен на голосовое общение и испытывает большие проблемы с водными процедурами. Словом, чтобы сохранить человеческое лицо, нужен человеческий рост!

Глава 2.

«Гравитация». Всеобщее парение

На черном фоне появляются первые слова: «На высоте 600 км температура колеблется между плюс 125 и минус 100 градусами Цельсия. Звук не распространяется, давление нулевое. Кислород отсутствует. Жизнь в космосе невозможна». Дальше — шок: в черном пространстве бесшумно возникает Земля. Вас притягивает сияющая дуга ее лимба. Медленное величественное вращение Земли. Приближается и растет яркая точка — космический челнок «Эксплорер», экипаж которого занят ремонтом космического телескопа. Великолепное зрелище, острое ощущение парения в пустоте рядом с работающими астронавтами. Но после десяти минут захватывающей безмятежности начинается ужас в межпланетном пространстве. Центр управления полетами в Хьюстоне резко прерывает трансляцию, так как в доставивший астронавтов на орбиту челнок грозят врезаться летящие на огромной скорости обломки российского спутника. Для астронавтов начинается обратный отсчет времени: они должны, рискуя жизнью, попытаться вернуться на корабль, а потом — на Землю. Приключение начинается…

«Гравитацию» снял в 2013 году мексиканец Альфонсо Куарон. Реализм картинки так силен, что есть соблазн принять все сцены за чистую монету. Фильм не документальный, но режиссер признавался, что одной из его целей было передать ощущения астронавта в невесомости. Эта цель блестяще достигнута. Не обошлось, впрочем, без вольностей в обращении с реальностью и с законами физики для обострения интриги. Так, телескоп «Хаббл», Международная космическая станция (МКС) и китайская станция «Тяньгун» находятся в фильме на одной и той же орбите, что на самом деле не так. В реальной жизни спасшиеся не смогли бы переходить с одной станции на другую, а значит, не было бы и фильма.

Зато многое из пережитого злополучной астронавткой Райан Стоун вполне достоверно, потому что такое бывало! В фильме она переживает то неконтролируемое вращение (как Нил Армстронг и Дейв Скотт в 1966-м), то пожар и столкновение (как у станции «Мир» в 1997-м), то взрыв (как во время лунной экспедиции «Аполлона-13»), то аварийное вхождение в атмосферу (такое случалось неоднократно, начиная с «Союза-5» в 1969-м), то падение в озеро (так приводнился в 1976 году «Союз-23») с угрозой утонуть (как едва не утонул Гас Гриссом при возвращении спускаемой капсулы «Меркурия-4» в 1961-м)… И это еще не все возможные опасности. После приземления можно было бы устроить для Стоун — ради полноты ощущений — еще и встречу с волками или с другими дикими зверями (на борту первых «Союзов» на этот случай предусматривалось ружье: мало ли что может стрястись в казахской степи…), и никто не посмел бы назвать это перебором. А теперь попытаемся разделить истину и вымысел при помощи физики.