Izvor: pinterest
Kip Thorne je pogledao u crnu rupu koju je pomogao da kreiraju i pomislio „Zašto, naravno. Tako bi bilo.“ Ova posebna crna rupa je simulacija koja se može pohvaliti velikom preciznošću. Djeluje kao da se vrti jako velikom brzinom, povlačeći za sobom dijelove svemira. U teoriji je nekada bila zvijezda, ali umjesto da izblijedi ili eksplodira, ona se urušila u tačku neizbježne singularnosti. Čini se da se užareni prsten koji kruži oko sferoidnog vrtloga istodobno izvija preko vreha i ispod.
Sve je to sasvim prirodno jer se u blizini crnih rupa dešavaju čudne stvari. Na primjer, njihova gravitacija je toliko jaka da savijaju tkivo svemira. Einstein je ovo objašnjavao na sljedeći način: što je nešto masivnije, to stvara više gravitacije. Svemirski objekti kao što su zvijezde i crne rupe to čine toliko jako da savijaju svjetlost i povlače vrijeme i prostor. A onda postaje i još čudnije: da ste u odnosu na mene bliže crnoj rupi, naša percepcija vremena i prostora bi se razlikovala. Relativno gledajući, vrijeme bi djelovalo kao da protiče brže.
Šta onda Thorne vidi u svemu tome? On je astrofizičar; njegova matematika je omogućila stvaranje ovog očaravajućeg vizuelnog efekta, najtačnije simulacije izgleda crne rupe. Ona je rezultat jednogodišnjeg rada tridesetak ljudi i hiljada računara, te je ona – uz holivudske zvijezde kao što su Matthew McConaughey, Anne Hathaway, Jessica Chastain – centralna figura filma Interstellar, svemirske odiseje u režiji Christophera Nolana. Nolan, besprijekorni sinematograf, vidi ljepotu. Thorne vidi istinu.
Prava nauka u filmu
Thorne nije prosječni astrofizičar. Bio je poznat fizičar i prije penzionisanja u 2009. godini prije nego je odlučio široj javnosti predstaviti ideje relativnosti. Jednom prilikom Carl Saga je Thornea upoznao s producenticom Lyndom Obst s kojom je neposredno prije penzionisanja maštao o filmu koji bi obrađivao teme crnih rupa i crvotočina.
Nedugo nakon toga je Christopherov brat Jonathan Nolan došao sa scenarijem za jedan takav film, a Steven Spielberg je trebao režirati. Međutim, Spielberg je otpao, a umjesto njega je posao režisera uzeo Christopher Nolan. Preuzevši projekat, Chris je počeo s prepravljanjem bratovog scenarija, a tokom tog procesa je poželio da se upozna sa naukom koja je igrala bitnu ulogu u filmu. Tako je došao do Kipa Thornea.
Tokom nekoliko mjeseci 2013. godine, Thorne i Nolan su se upuštali u teme koje je fizičar nazvao „iskrivljenom stranom svemira“ – zakrivljeno svemirsko vrijeme, gravitacijsko iskrivljavanje svjetlosti. „Priča je esencijalno Chrisova i Jonathanova“, rekao je Thorne. „Ali njen duh je otpočetka bio da se sačuva nauka koja je ugrađena u njeno tkrivo.“
Priču filma svi znamo (trebalo bi da znate). Bivši astronaut regrutiran je za posljednji let, očajnički pokušaj pronalska drugog zvjezdanog sistema i planete na kojoj bi ljudi mogli ponovo egzistirati. I tu je bio prvi problem. Druge zvijezde su daleko. Odlazak i do one nama najbliže registrovane zvijezde bi trajao hiljadama i hiljadama godina brzinama za koje mi trenutno nemamo sredstva. Davne 1983. godine kada je Sagan tragao za logičnim i vjerovatnim rješenjem njegovog sci-fi romana Kontakt (u čijoj je ekranizaciji kasnije također glumio Matthew McConaughey), Thorne mu je predložio crvotočinu, hipotetički procjep u svemiru koji povezuje dvije udaljene tačke putem dimenzija koje prevazilaze naše poimanje vremena i prostora. Crvotočina je bila sasvim logičan izbor i za Interstellar. I dok su Thorne i Nolan raspravljali o fizičkim svojstvima crvotočine, iskočilo je neizbježno filmsko pitanje: Kako je zapravo prikazati na ekranu?
To nije bila jedina dilema iz fizike s kojom se ekipa za specijalne efekte trebala uhvatiti u koštac. Nolanova priče se oslanja na dilataciju vremena: vrijeme različito prolazi i teče za različite likove. Da bi to bilo naučno vjerovatno Thorne mu je rado da će mu trebati masivna crna rupa koja se vrti gotovo brzinom svjetlosti. Kao filmaš Nolan nije imao pojma kako tako nešto učiniti realnim, ali je znao Thorne kojemu je Nolan poslao Paula Franklina, zaduženog za vizuelne efekte, da zajedno to urade.
Razvoj softvera
Iako je znao da će računari moći izvesti sve što Thorne zamisli, isto tako je znao da je veoma lako upasti u zamku kršenja pravila stvarnosti. Stoga je zamolio Thornea da generira jednačine koje će njihov softver za efekte upravljati kao u stvarnom svijetu. Počeli su s crvotočinama. Ako se svjetlost oko crvotočin ne bi ponašala na klasični način – tj. putovala ravno – šta bi onda učinila? I kako bi se to moglo opisati matematički?
Thorne je Franklinu poslao svoje odgovore u obliku istraženih dopisa. Duge stranice, duboko istražene, prekrivene jednačinama, više su ličile na članke naučnih magazina nego na bilo šta drugo. Franklinov tim je prema tome napisao novi softver za obradu informacija zasnovanih na tim jednačinama i tako ispleo crvotočinu. Rezultat ostavlja bez daha. Crvotočina je bila poput kristalne kugle koja održava svemir, sferne rupe u svemiru i prostoru. „Naučna fantastika uvijek želi dotjerati stvari, kao da nikada nije zadovoljna običnim svemirom. Ali ono što smo dobili od softvera odmah je bilo uvjerljivo.“, rekao je Franklin.
Njihov uspjeh s crvotočinom ohrabrio je ekipu za efekte da isti pristup upotrijebe tokom kreiranja crne rupe. Ali crne rupe ubijaju svjetlost. Filmaši često koriste tehniku koja se naziva ray tracing kako bi renderovali svjetlost i odraze na slikama. „Ali softver za traženje zraka pretpostavlja da svjetlost putuje ravno.“ A kako je ovo bila sasvim druga vrsta fizike morali su napisati potpuno novi način renderovanja. Neko pojedinačni kadrovi znali su da se renderuju i po 100 sati. Zbog toga je na kraju film prikupio oko 800 terabajta podataka od kojih je većina odlazila upravo na crnu rupu.
Model svojstven matematici
Nolan je želio da se crna rupa prikaže kao sferičnom, pa su počeli razmišljati o dodavanju akreacijskih diskova, nakupina materija koje kruže oko nekih crnih rupa. Franklin je zaključio da bi ovaj prsten mogao iskoristiti za definisanje sfere. Kada su sve to spojili s crnom rupom dobili su neočekivan rezltat. „Otkrili smo da iskrivljeni prostor oko crne rupe također iskrivljuje akreacijski disk“, rekao je Franklin. „Dakle, umjesto da izgleda poput Saturnovih prstenova oko crne kugle, svjetlost je stvara izvanredni oreol.“
To je ono što je Thornea navelo da kaže ono „Zašto, naravno.“ s početka teksta kada je prvi put vidio konačni izgled. Ekipa za specijalne efekte je mislila da je greška u renderovanju, ali Thorne je znao da su ispravno modelirali fenomen svojstven matematici koju im je dao.
No, tokom razvoja niko zapravo nije znao kako će crna rupa izgledati dok je nisu napravili. Na kraju je Nolan dobio elegantne slike koje su u značajnoj mjeri unaprijedile priču. Thorne je dobio film koji će širu publiku podučiti pravoj, preciznoj nauci. Ali dobio je i nešto što nije očekivao: naučno otkriće. „Ovo su naši posmatrački podaci. Tako se ponaša priroda. I tačka.“
Kada Thorne govori o astrofizici: sudarima dvije crne rupe, iskrivljavanju vremena, prostoru koje se pomjera pod djelovanjem rotacije zvijezde – on koristi puno analogija. Ali metafore mogu biti varljive: mogu natjerati ljude da misle da nešto razumiju kada oni shvataju samo kakvo je to. Ali Thorneova crna rupa više nije samo metafora. Većina ljudi koji su gledali film Interstellar ostali su očarani ljepotom crne rupe. No, Thorne ne gleda tako, on sjedi i misli: „Joj, pa to je istina. To je tako i nikako drugačije.“
A istina je, složio bi se Thorne, uvijek prelijepa.
Što je recimo potvrdila i prva stvarna slika crne rupe koja je nakon decenija rada zvanično predstavljena 2019. godine.
Izvor: wired.com
Prijevod i korektura: E-volucija.com
About Author
