Interstellar: Лучшее изображение черной дыры в истории!

Discovery News 

Ian O'Neill 

29 октября 2014 года

небольшой бонусный материал к статье "Interstellar - Обзор фильма: Упущенная возможность"

Interstellar от Кристофера Нолана должен стать эпическим космическим приключением с призывом всего человечества к освоению Вселенной. Но уже сейчас первое внимание привлекают к себе визуальные эффекты. Команда Interstellar привлекла к сотрудничеству одного из лучших физиков в мире – специалиста по черным дырам – для того, чтобы создать самое точное изображение черной дыры в истории научно-фантастических фильмов. И, во время создания этих анимаций были совершены несколько открытий относительно того, как должна выглядеть черная дыра при близком рассмотрении.

Физик-теоретик Калтеха Кип Торн (Kip Thorne) на видео о том, как снимался фильм Interstellar (см. ниже, на англ.), говорит так: «Ни в одном Голливудовском фильме никогда не изображали ни червоточину ни черную дыру так, как они в действительности должны выглядеть. Впервые изображение черной дыры началось с уравнений общей теории относительности Эйнштейна».

Торн – коллега и давний приятель гуру черных дыр Стивена Хоукинга (Stephen Hawking), все современное понимание, что это такое, строится на работе этих двух ученых. И поэтому при помощи Торна Нолану удалось сделать нечто действительно умное – получилось показать зрителям этого редкого фильма самую настоящую науку, в то же время сохранив художественное представление, чтобы его можно было просто воспринимать.

Говорит продюсер Interstellar Эмма Томас (Emma Thomas): « Отдел визуальных эффектов под руководством Пола Франклина (Paul Franklin) и все в Double Negative просто взяли математические данные Кипа и создали реальные визуальные представления того, что называют черной дырой» 

Теоретик Кип Торн показывает актрисе Interstellar Джессике Честейн (Jessica Chastain) некоторые приемчики решения уравнений.  

Актриса Interstellar Джессика Честейн показывает теоретику Кипу Торну, где на доске еще осталось пустое пространство.

Искривленное пространство-время

Во время работы над математикой и визуальными представлениями знаменитых уравнений Эйнштейна Торн и команда визуальных эффектов поняли, что, если за черной дырой находится звезда, ее свет может быть пойман черной дырой и обернут вокруг ее горизонта событий. Такое явление называется гравитационная линза и широко используется сейчас астрономами для поиска, например, экзопланет. И как результат, команда получила очень тонкое понимание пространства-времени. Интуитивно понятно, что прежде чем попасть к наблюдателю (читай – в камеру), свет может совершить не один оборот вокруг черной дыры. И визуально ее горизонт событий может представлять собой интересное зрелище – с многочисленными изображениями одной и той же звезды на границе горизонта событий.

Как результат, мы увидим в небе «воронку странного вида» где черный диск будет окружен искривленным гравитацией светом – говорит Пол Фрэнклин, руководитель команды визуальных эффектов.

Материя в аккреционном диске

И конечно, ни одна черная дыра не может выглядеть законченной пока вокруг нее не будет аккреционного диска. Но как это показать в фильме?

«По мере того, как материя кружится около горизонта событий по спирали, газ собирается в аккреционный диск, разогреваясь и начиная ярко светиться. Добавив диск, «мы обнаружили, что если отрисовать все вместе, и визуализировать через удивительную гравитационную линзу, гравитация перекручивает газ в очень странные формы, и вы вдруг получите настоящую огненную радугу над черной дырой» - говорит Фрэнклин.

«Когда я впервые увидел, как черная дыра искривляет диск сверху и снизу от себя, я уже знал, что так и должно быть, но знать и ощущать – разные вещи» - говорит Торн.

Конечно, очень хорошо, когда ваша черная дыра изображена точно с научной точки зрения, но если бы визуальная интерпретация черной дыры не имела смысла, у Нолана не было иллюзий насчет того, что пришлось бы воспользоваться услугами художников, чтобы донести до публики нечто такое, к чему она привыкла.

«Но вдруг оказалось, что если не менять слишком сильно точку наблюдения ...то мы вполне можем получить из этих уравнений очень понятное, осязаемое изображение» - говорит Нолан.

И сейчас Торн с командой визуализации работают над статьями для астрономической общественности и сообщества компьютерной графики , в которых они обсуждают результаты своих визуализаций. Эти публикации заявят: «вот нечто совершенное новенькое, что мы открыли о гравитационных линзах быстровращающихся черных дыр во время визуализации» - добавляет Торн.

Научно-фантастические фильмы снимаются в первую очередь для того, чтобы развлечь публику. Но с ростом сложности компьютерной техники, научных знаний и здравого смысла у зрителей, растет и мотивация студий к производству более научных визуализаций, чтобы сделать их как можно ближе к «реальной» жизни. Часто это значит, что для реализации наших самых смелых космических фантазий студии прибегают к услугам ученых.

Interstellar формировался как один из редких фильмов, сочетающих в себе науку и фантастику, вызывая эмоции у зрителей, тем самым развивая у нее интерес к астрофизике.