Василий Купцов - Любителям фантастики — ошибки в книгах и фильмах

• Название: Любителям фантастики — ошибки в книгах и фильмах
• Автор: Василий Купцов
• Жанр: Прочая научная литература

На момент написания этой версии статьи мы сосредоточили внимание на нереальных деталях из русла «научной фантастики». Естественные науки особенно безжалостны к пренебрегающим их законами. Специальное замечание для упускающих из виду факт, по ряду причин не включенный в общеобразовательную программу: любой закон состоит из трех частей. Верхушка айсберга — словесное выражение закона, его формулировка (вода кипит при 100 градусах по Цельсию). Вторая, менее заметная, часть — область действия закона (какая именно вода, при каком именно давлении). И третья, почти ускользающая от внимания, часть — предел точности закона в области его действия (при какой температуре закипит одна молекула воды? абсурд!). Когда появляется новый закон, его новизна может относиться к любой из трех частей старого — но независимо от того, более ли он точен, более широк или (бывает и такое) только предлагает новую формулировку, он никогда не нарушает старого. Эйнштейн, да простят нам банальность, не опровергал Ньютона своим релятивизмом — яблоко у обоих падает одинаково. Придумывая новые законы, явления и принципы для своего мира, стоит помнить, что оставленное в этом мире реальным продолжает подчиняться всем законам реального мира… А в любом фантастическом произведении большинство упоминаемого реально. Двери служат для перехода из одного места в другое, килограмм железа весит столько же, сколько килограмм пуха, а человек состоит в основном из воды.

---

Потоки заряженных частиц — ионные и электронные пушки и пистолеты. Почти бесполезны в атмосфере. Слишком сильно трутся они о воздух, теряя энергию. А если придать им высокую энергию для преодоления воздушного щита, то и в теле они нужных разрушений не произведут. Здесь правда есть любопытная возможность: теоретически можно рассчитать начальную энергию частиц так, что они затормозятся в воздухе и полностью застрянут в теле мишени. Но слишком хлопотно: нужно точно замерить дистанцию, учесть химический состав: Да и бесполезное рассеяние энергии по пути слишком велико. И тоже придется носить свинцовый скафандр для защиты от собственных выстрелов. Вот в космосе получше будет. Но только не вблизи планет с магнитными полями. Кстати, против таких штучек применимы магнитные щиты, отклоняющие заряженные частицы в сторону.

И последнее: источники нейтральных атомов высокой энергии. В атмосфере не применимы, как и заряженные частицы. А в космосе вполне. Не хуже рентгеновских лазеров.

Что осталось? На поверхности планет, в атмосфере, пулевое оружие по эффективности превосходит любые виды лучевого, корпускулярного и плазменного. А в космосе, в вакууме, рентгеновские лазеры и атомные пушки (инжекторы нейтральных атомов высоких энергий) вполне применимы в космических боях. Имеют даже определенное преимущество: малая отдача и высокая скорость, облегчающая прицеливание. Но в атмосфере теряют эффективность.

Михаил Гриненко:

Кто скушал энергию?

Типичная ситуация: идет космическое сражение. Звездолеты с включенными защитными полями палят друг в дружку из лазерного и прочего энергетического оружия. После нескольких попаданий в корабль генераторы защитного поля разряжаются и тогда кораблю хана. Защитные поля кораблей поглощают кучу энергии извне (лазеры) и еще некоторое количество с самого корабля (генераторы/аккумуляторы). Так куда же вся эта энергия уходит? То же относится и к телепортации.

Скорость

Василий Купцов:

Если уж пошел разговор о том, что не скоро сказка сказывается, то уж о том, что не скоро скорость достигается, я не могу не сказать. К сожалению, прошли времена, когда фантасты что-то считали. Скажем, сколько времени надо разгоняться с предельно допустимым ускорением (предельным для человеческого организма, испытывающим перегрузку), чтобы достичь скорости света. Если при этом создается 1G, то чуть меньше года. А если кто и помнит, то уж наверняка забывает, что надо еще и затормозиться! То есть еще год. Ладно, так, «по Циалковскому», в фантастике уже давно никто не летает, придумали разные конвертеры пространства и так далее. Но, извините, даже просто разогнать космический корабль в процессе боя (в космических фильмах все время воюют) — это все равно какое-то время, ограниченное все тем же предельно допустимым для человеческого организма ускорением, или, как следствие, перегрузкой.

Виктор Стопков:

Еще о красном смещении.

Помимо эффекта Доплера действует еще один эффект — релятивистское замедление времени. Излучающие свет атомы подобны крошечным часам, и когда они быстро движутся (или когда мы быстро движемся по отношению к ним — это одно и то же), эти часы замедляют ход. Соответственно спектр излучения сдвигается в красную область. Причем независимо от направления движения, то есть это работает и для приближающихся объектов, и для удаляющихся.

Правда, этот эффект действует слабее, чем эффект Доплера, пока скорость не слишком велика. Но по мере приближения к скорости света он становится все заметнее. Так, при скорости 0,995с всего лишь в секторе 50° из 360° будет наблюдаться фиолетовое смещение, а в остальных 310° — красное.

И есть еще один любопытный феномен. Представьте, что вы сидите в автомобиле на обочине дороги, и льет дождь. Капли дождя будут попадать на лобовое и заднее стекло примерно одинаково часто, не так ли? А вот если вы разгонитесь до 90 км/ч, то заднее стекло будет практически сухое (если не ветра и не заливает с крыши). Примерно так же для пассажира космического корабля все звезды будут постепенно переползать в носовой иллюминатор по мере роста скорости. Так что при скорости близкой к скорости света, куда бы вы ни летели, наше Солнце будет почти прямо по курсу. Там же, правда, будут и все остальные звезды и галактики, так что разглядеть именно Солнце будет затруднительно.

Данные взяты из книги «Космические рубежи теории относительности», Эрик Кауфман.

О движении при скорости < с.

Встречаются совершенно уморительные ляпы, когда авторы НФ пытаются как-то обыграть в книгах эффекты теории относительности. Например, в книге «Каллисто», автор Георгий Мартынов (если я не ошибаюсь — читал ее еще школьником), подробно рассказывается, как именно растет масса движущегося тела по мере роста скорости. Ясное дело, растет, об этом и в школьных учебниках пишут. Ну и расписывается, как тяжело несчастным космонавтам брести по коридорам звездолета (да, этот пассаж тогда же навсегда врезался в память). Ха, да ведь теория Эйнштейна на том и построена, что не существует никакой абсолютной скорости. Да, внешний наблюдатель заметил бы замедление времени на корабле, и сокращение размеров всех тел (по вектору движения), и увеличение массы смог бы почувствовать на собственной шкуре — например, если бы со звездолета уронили гайку ему на голову, то она ударила бы гораздо энергичнее, чем по теории Ньютона.

Однако же сами космонавты ничего подобного за собой бы не заметили. А если бы и заметили, то одним этим легко опровергли бы теорию относительности — ведь этим бы они доказали существование выделенной системы отсчета. Странно, что Мартынов не догадался обыграть еще релятивистское сокращение размеров!

О полете в космосе.

В одной книге Алекса Орлова описываются различные типы боевых космических кораблей будущего. В числе прочих тактико-технических характеристик упоминается, что вот для корабля данного класса максимальная скорость составляет столько-то километров в секунду, а для другого (более мощного) — скажем, вдвое больше. То есть автор полагает, что данный корабль может разогнаться, например, до 70 км/с, а больше — уже никак. Ха! Вы представьте себе картинку — пилот жмет на газ целый час, полная тяга, а скорость не возрастает! Черт, да что же мешает лететь? (Плохому танцору все время что-то мешает.) Ну будь это автомобиль — ясное дело, сопротивление воздуха, и прочие потери на трение. А в вакууме?

Досадная оговорка встретилась даже у Станислава Лема, в одном из рассказов о пилоте Пирксе — «Патруль». По ходу дела «… Пиркс дал задний ход, применяя тормозные дюзы как ускорительные. Такие вещи полагается уметь делать, это элементарный пилотаж. Сначала было минус 1 g, потом минус 1,6, минус 2. Задним ходом ракета шла не так идеально, как на обычной тяге. Нос чуточку качался — все-таки тормоза приспособлены для торможения, а не для ускорения ракеты».

По поводу последних двух фраз — а в чем разница между торможение и разгоном, если движение происходит в вакууме? Явно же ракета тормозит не за счет трения, а как е й положено — выбросом раскаленного газа (или пучка ионов, да хотя бы и фотонов) вперед, по направлению движения — через носовые дюзы, по-видимому. В таком случае совершенно безразлично, гасит ли она скорость с 200 км/с до 0, или разгоняется задним ходом с 0 до минус 200 км/с — абсолютной скорости вообще не существует, и двигаться можно лишь относительно чего-либо.

О мгновенных перемещениях

Василий Купцов:

Вспомним многократно повторяющуюся ситуацию: в результате действия некоего аппарата человек мгновенно переносится из пункта А в пункт Б (варианты — перенос в другую вселенную или в другое измерение, мгновенный перенос по времени и т. п.). Причем в некоторых произведениях герои даже беспокоятся — вдруг по месту назначения окажется скала или что-то другое, такое же твердое — вот ужас-то будет. Но им и в голову не приходит, что на месте назначения всегда что-то есть. Ну, конечно — наш любимый (особенно в этой статье) воздух. Итак, в теле человека оказался воздух. Атомы одного предмета в случайном порядке встретились с другими. Где-то ядра оказались слишком близко — правда, таковых пар ничтожно мало — но и ничтожно малое количество ядерных взрывов в теле человека выглядят довольно непривлекательно. Но перейдем на другой уровень — химии и биохимии. Процентов 25 воздуха составляет кислород. И атомы этого, одного из сильнейших, окислителей, попадают посреди гигантских молекул белков (в том числе и ферментов), РНК и ДНК. И со всеми вступают в реакцию. И все эти ферменты, РНК, ДНК и пока что неизвестные, но очень-очень нужные организму молекулы портят. Испортив ферменты, мы нарушим всю энергетику организма, весь обмен веществ, зрение и другие органы чувств, передачу в нервных волокнах, а, следовательно, и мыслительную деятельность. А в клетках тем временем по испорченным шаблонам РНК выпускаются дефектные белки… Ну сколько же можно еще убивать беднягу — путешественника? Мне кажется, уже достаточно.