Sargi: Doktora Manhetenas zinātne

(Attēla kredīts: DC)

Starp visiem varoņiem, kas apdzīvo Alanu Mūru un Deivu Gibonsu Sargi , kvēlojošā, zilā doktora Manhetenas figūra izceļas kā dievam līdzīga būtne, kas šķietami ir neaptverama.

(Attēla kredīts: DC)

Tomēr, kad filmas veidotāji 2009. gada Watchmen tuvojās varonim, bija svarīgi pēc iespējas vairāk saprast par doktoru Manhetenu un viņa dīvainajām spējām. Tāpēc viņi lūdza palīdzību Džeimsam Kakaliosam, Minesotas Universitātes fizikas profesoram, kurš uzrakstīja grāmatu, Supervaroņu fizika .

Būdams filmas zinātnes konsultants, Kakalioss vadīja filmas veidotājus par visu, sākot no fizikas laboratorijas izskata un beidzot ar psiholoģiju, kas slēpjas aiz apsēstajiem pētniekiem. Taču daudzas sarunas koncentrējās uz mīklaino Doktoru Manhetenu, ko Kakalioss — Watchmen komiksu cienītājs — ar prieku apsprieda.

'Lielākā daļa [Dr. Manhetenas] spējām, lai gan ne visām, tām ir kāds kvantu mehānisks aspekts, ”skaidro Kakalioss. 'Mēs runājām par lietām, ko jūs varētu redzēt, ko dara elektroni, un jums ir jāveic liels ticības lēciens, lai to ekstrapolētu līdz doktoram Manhetenam, kas šīs lietas dara, bet kaut kā tas ir tādā pašā plašā neticības apturējumā.'

Filmā, kā arī atzītajā komiksu sērijā, uz kuras tā ir balstīta, zilādainais doktors Manhetens ieguva savas spējas pēc tam, kad tika noķerts kamerā, ko sauc par 'iekšējā lauka atņemtāju'. Saskaņā ar Alana Mūra un Deiva Gibonsa stāstu, pieredze viņu padarīja par kvantu bāzes supervaroni, kurš šķietami varēja pastāvēt ārpus telpas un laika, teleportējoties un sadaloties vairākās dažādās sevis kopijās.

(Attēla kredīts: DC)

Newsarama runāja ar profesoru Kakaliosu par dažām viņa teorijām par zinātni aiz doktora Manhetenas — vispirms... kas ir “iekšējā lauka atņemtājs”?

'Grafiskajā romānā Volijs Vīvers saka: 'Ko darīt, ja būtu kaut kāds lauks, kas satur visu kopā, izņemot gravitāciju?' Viņi to sauc par iekšējo lauku.

Lai gan termins 'iekšējais lauks' netiek lietots, lai aprakstītu šo jēdzienu reālajā zinātnē, idejai ir pamats realitātē.

'Zinātnieki šobrīd saka: 'Ja neskaita gravitāciju, kādi citi spēki satur lietas kopā?' viņš saka. 'Elektromagnētisms būtībā ir spēks, kas satur jūsu atomus kopā, un tad ir spēcīgs kodolspēks un vājš kodolspēks, kas darbojas jūsu kodolu iekšpusē, jūsu atomu iekšpusē. Un spēcīgais spēks satur jūsu kodolus kopā.

'Šodien, sēžot kolokvijā pie viena no maniem kolēģiem, viņš runāja par stiprā spēka, vājā spēka un elektromagnētiskā spēka apvienošanu. Tas notiek tikai pie tik lielas enerģijas, ka mēs pat nevaram iedomāties tās radīšanu,' saka Kakalioss. Lai sasniegtu šos režīmus, jums būtu nepieciešams triljonu reižu jaudīgāks daļiņu paātrinātājs nekā jaudīgākais daļiņu paātrinātājs, kāds jebkad ir uzbūvēts.

(Attēla kredīts: Warner Bros. Pictures)

'Tātad šī kamera ir diezgan stingra, un tajā iekļūst Džons Ostermans. Bet tie ir detaļu veidi, kas stāsta ziņā nav īpaši nozīmīgi. Un, lai gan tam būtu vajadzīgs gandrīz neiedomājams jaudas līmenis, tas ir kaut kas tāds, ko jūs varat atrast zem kvantu fizikas plašās sukas.

Tātad, saprotot šo izdomāto zinātnes ideju par “iekšējo lauku”, nākamais jautājums ir acīmredzams: ja jūs varētu izslēgt kāda cilvēka iekšējo lauku, kas notiktu?

'Nebūtu elektromagnētisms, kas saturētu atomus kopā, nebūtu spēcīga spēka, kas saturētu atomu kodolus kopā,' saka Kakalioss. 'Jūs burtiski sabruktu subatomiskā līmenī.'

'Tagad jūs noteikti nevarētu savākties no jauna. Bet bez tā nav nekāda stāsta,' piebilst Kakalioss. 'Pirmais ticības lēciens ir tas, ka viņi spēj kaut kādā veidā saražot pietiekami daudz spēka, lai viņu saplēstu gabalos, un lielākais ticības lēciens ir tas, ka viņš spēj atgriezties.'

Runājot par lēcieniem, viens no galvenajiem doktora Manhetenas spēju aspektiem ir teleportācija. Kakalios saka, ka, lai gan 'teleportācija' nav gluži zinātnisks termins, pastāv kvantu mehāniskā parādība, ko sauc par 'kvantu tunelēšanu', kas varētu izskaidrot Dr. Manhetenas spējas.

(Attēla kredīts: DC)

'Kvantu tunelēšana ir vieta, kur elektrons var atrasties vienā metālā un pēkšņi parādīties citā metālā, pat ja to atdala tukšas telpas vakuums,' viņš skaidro. 'Un tas var notikt ar zināmu varbūtību pat tad, ja elektronam nekad nav pietiekami daudz enerģijas, lai dzirksteles un pārlēktu no viena metāla uz otru. Būtībā, tā kā tam ir viļņveidīgs raksturs, daļa no viļņiem faktiski var izplūst no viena metāla, un, ja vilnis sniedzas pietiekami tālu, tas var nonākt otrajā metālā. Un tad pastāv varbūtība, ka tā būs.

Kakalios saka, ka kvantu mehāniskā tunelēšana ir ļoti labi zināms jēdziens, kas tika atklāts pirms gadu desmitiem.

'Galu galā es nezinu, vai kāds to patiešām pilnībā saprot. Viņi vienkārši pierod, ”viņš smejas. 'Šobrīd jūsu mobilajā tālrunī ir tunelēšanas diodes, kas izmanto šo kvantu mehānisko procesu, lai regulētu strāvas tā, lai mobilais tālrunis darbotos. Un kvantu mehāniskā tunelēšana ir pamats, lai varētu izgatavot mikroskopus, kas var redzēt atsevišķus atomus virsmās. Tātad kādā brīdī mēs to esam sapratuši pietiekami labi, lai varētu izstrādāt ierīces, lai padarītu to par ikdienišķu parādību. Bet patiešām ir ļoti dīvaini, ka tas vispār darbojas.

'Kādā ziņā tas ir kā teleportācija. Mums nepatīk lietot šos vārdus,' viņš saka. 'Bet mēs lietojam vārdu, kas ir tikpat nesaprotams: 'tunelēšana'.

Tā kā doktors Manhetens var kontrolēt sevi kvantu līmenī, viņa teleportācija, visticamāk, ir līdzīga kvantu tunelēšanai, uzskata Kakalioss.

'Šī ir viena no tām lietām, kurā jūs sakāt: 'Nu, šī ir mana neticības apturēšana', lai gan izrādās, ka tā patiešām ir,' viņš saka.

'Doktors Manhetens acīmredzami var pielāgot savu varbūtības funkciju pēc vēlēšanās, tāpēc viņš var paplašināt savu viļņu funkciju līdz pat Marsam un pārliecināties, ka viņš parādās tur, kur vēlas būt,' saka eksperts. 'Pat elektroniem mēs nezinām, kā kaut ko tādu izdarīt. Bet aiz viņa teleportācijas slēpjas mazākais tīrradnis no kādas faktiskas, reālas zinātnes.

Sekundāra spēja komiksos un filmās ir Doktora Manhetena spēja atrasties vairāk nekā vienā vietā vienlaikus. Arī to varētu izskaidrot zinātniski - kaut kā.

(Attēla kredīts: DC)

'Tas nav stingri pareizi, bet šī ir viena no tām lietām, kur ir parādība, ko sauc par 'defrakciju', kur, ja vilnis iet cauri divām šaurām spraugām, tas rada traucējumu modeļus. Un tā vietā, lai iegūtu vienu vilni, jūs iegūstat šo ļoti sarežģīto modeli,' viņš saka.

Ja vilnis šķērso kādu robežu, tas var izskatīties daudzās vietās vienlaikus, skaidro Kakalios. Kakalios izmantoja piemēru, kad lāzera stars iet caur ekrānu, kas darbojas kā spraugu sērija. Ja pavērsīsit šo lāzeru caur ekrānu, tad pret plakanu sienu vai virsmu, lāzera gaismas punkti parādītos tikpat daudz gaismas punktu rakstā.

'Tā ir lāzera gaisma, un gaisma ir vilnis. Bet jūs varat iegūt to pašu ar elektroniem, ' saka Kakalios. 'Bet tu saki: pagaidi; elektroni nav viļņi. Elektroni ir mazi matērijas tīrradņi. Un tomēr kvantu mehānika saka, ka ir vilnis, kas saistīts ar elektronu kustību, un, ja jūs to darāt pareizi, jūs faktiski varētu panākt, ka elektroni izveido tāda paša veida zīmējumu, kāds parādās lāzera gaismai. Un šo parādību sauc par 'defrakciju'.

Dažos gadījumos rodas jautājums, kur ir elektrons? Tas ir izkliedēts pa visu, ' viņš saka 'Dr. Manhetena, domājams, to spēj izdarīt, kontrolējot savu kvantu mehānisko viļņu funkciju.

'Tagad, ja tas tā būtu, protams, doktoram Manhetenam nevajadzētu būt spējīgam neatkarīgi kontrolēt visus puišus. Tiem visiem jābūt daļai no viena modeļa. Bet elektronu viļņveidīgais raksturs, kas noved pie defrakcijas modeļiem, ir tāds pats viļņveida raksturs, kas noved pie tunelēšanas parādībām, par kurām es runāju iepriekš. Tātad tas viss ir daļa no skaistajiem kvantu mehānikas noslēpumiem. Un mēs varam redzēt dažus aspektus ar Dr. Manhetenu.

(Attēla kredīts: HBO)

Mūsu pēdējais jautājums Kakaliosam ir tāds, kas daudziem cilvēkiem varēja būt pirmais — kāpēc tieši Dr. Manhetenas krāsa ir zila? Lai gan doktora Manhetenas krāsa komiksu grāmatās, visticamāk, bija tikai mākslinieka estētiska izvēle, Kakalioss saka, ka iemesls var būt saistīts arī ar zinātni.

'Es runāju ar specefektu cilvēkiem par to, kāpēc Dr. Manhetens varētu būt zils, jo tam ir fizikas iemesls,' viņš saka. 'Ir parādība, ko sauc par Cerenkova starojumu. Un, ja viņam izplūst augstas enerģijas elektroni, viņš ap sevi radītu zilu mirdzumu. Un, domājams, ja viņš mainītu elektronu ātrumu, viņš pat mainītu to, cik tumši zils viņš bija, tāpat kā grāmatas TV studijā.

'Tā kā viņam bija jāatjauno sevi atoms pa atomam, viņam, iespējams, ir aizlidojuši visa veida rezerves elektroni, piešķirot viņam zilu mirdzumu,' saka Kakalioss. 'Un šie ātrgaitas elektroni tiek emitēti arī no noteiktiem kodolizotopiem, kad tie tiek pakļauti radioaktīvajai sabrukšanai. Un jo īpaši es saku Stroncijs-90.

(Attēla kredīts: DC)

'Tātad, ja jūs kādu pakļautu radioaktīvam materiālam, lai mēģinātu viņam izraisīt vēzi, un jūs vēlētos vainot to radiācijā, ko izstaro Dr. Manhetens, tas patiesībā ir fiziski konsekvents veids, kā jūs varētu turpiniet to darīt,' viņš saka. 'Jūs izmantotu Stroncijs-90, un viena no īpašībām ir šie ātrgaitas elektroni, ko sauc par beta stariem, un doktors Manhetens pastāvīgi izplūst ātrdarbīgiem elektroniem, tāpēc viņš spīd zilā krāsā. Tātad viņam ir sava veida radioaktīvs paraksts, ko jūs varētu saistīt ar viņu.

Protams, lai gan Kakalioss var izvirzīt teorijas par doktora Manhetenas zinātni, fakts ir tāds, ka tas nav nekāds stingrs fakts. Tomēr attiecībā uz 2009. gada filmu viņš teica, ka tā Zekam Snaideram un filmas veidotājiem sniedza labu pamatu, uz kura veidot savu tēla interpretāciju.

Turklāt viņš domā, ka tādiem dīkiem kā viņš, kuriem patīk šāda veida komiksi un filmas, patiks apgūt vismaz nelielu daļu no supervaroņu zinātnes.

'Nav tā, ka tagad esmu pierādījis, kā doktors Manhetens to dara, jo tas viss ir vienkārši neiespējami. Un, ja jūs apbēdināts, uzzinot, ka Watchmen ir izdomāts, man vajadzēja teikt: Spoiler alert! Kakalioss smejas. 'Bet ir šis mazais īstas kvantu mehānikas tīrradnis, ko varat atrast izdomātā stāsta ietvaros.

'Un, ja jūs to izmantojat kā atspēriena punktu, lai uzzinātu mazliet reālu zinātni,' viņš teica, 'labāk, kā mēs fizikā sakām, labāk zilā nekā sarkanā.'