Кадры из фильма «Человек-муравей и Оса» (2018) © Marvel Studios
Киновселенная Marvel — это 20 супергеройских фильмов, объединенных общим сюжетом и персонажами. Последний на данный момент — «Человек-муравей и Оса», вышедший на экраны в июле. В фильме показаны технологии, умеющие увеличивать и уменьшать вплоть до квантовых размеров дома, машины и даже людей. А также супергерои Человек-муравей (не путать с Человеком-пауком!) и Оса, освоившие их для борьбы с преступностью. В отличие от других фильмов франшизы, где технологии подаются зрителю без объяснений, здесь авторы пытались подвести некую наукообразную базу под происходящее. Получилось так себе… Причем сценарист это, похоже, понимал, о чем свидетельствует хотя бы ироничная фраза главного героя: «А обязательно повторять слово «квантовый» через раз?»
Съешь меня и выпей меня
В кино: Герои запросто уменьшают автомобили и даже многоэтажки, а потом увеличивают обратно. Один из персонажей перевозит здание, словно чемодан на колесиках, а автомобили переносит в футляре. Более того — они уменьшают главного героя до размеров, меньших, чем атомное ядро!
В жизни: Вы ждали эти три заветных слова: «закон сохранения массы». Масса не может взяться ниоткуда и не может просто так исчезнуть. Потому масса уменьшенного здания будет той же, что у большого. Повозите-ка на колесиках «хрущевку»! Но из чего такой дом будет сделан? Если по высоте, ширине и длине здание уменьшится хотя бы в 20 раз, то его объем — в 8 000 раз. Во сколько же должна возрасти плотность его материалов? Бетон плотностью порядка 2 000 кг/м3 превратится в нечто чудовищное с плотностью в 16 млн килограммов на кубометр. Нейтронные звезды бы делать из такого бетона! Но ни один материал невозможно сжать в 20 раз. При огромных давлениях изменение объема материалов составляет едва ли пару процентов, далее уже идет разрушение кристаллической структуры. Даже если предположить, что лишняя масса удаляется в окружающую среду (благодаря какому процессу?), а при увеличении домика — набирается из воздуха, то получается лажа. Тогда при уменьшении здания вокруг него образуется облако из силикатов (вредны для вдыхания!), которое толстым слоем пыли покроет все вокруг. А при увеличении оно начнет высасывать необходимые материалы из воздуха мгновенно. Вокруг здания образуется вакуум, куда тут же устремится ураганный ветер. Что уж говорить об уменьшении Человека-муравья до размеров атомного ядра. Если принять диаметр ядра за 10-15 м, то плотность персонажа превысит 1045 кг/м3. Это уже не нейтронная звезда, а вполне себе черная дыра.
Призрак
Вечное сияние квантового разума
В кино: Мозги главного героя и женщины, попавшей в субатомный мир, квантово запутываются, благодаря чему они могут обмениваться мыслями и даже управлять сознанием друг друга. «Ваши мозги квантово запутались благодаря познеровским молекулам в ваших мозгах», — говорит главный физик.
В жизни: Эпизод отсылает к «квантовому сознанию», маргинальному направлению науки, согласно которому, так как наши мозги состоят из атомов (удивительный факт), то для них применимы различные эффекты из квантовой физики. Поначалу к «квантовому сознанию» относились серьезно, а Роджер Пенроуз даже написал книгу «Новый ум короля», неоднократно раскритикованную впоследствии. В фильме с запутыванием сразу несколько проблем. Во-первых, для запутывания частиц используются сложные процедуры, какие явно невозможно проделать с двумя мозгами. Во-вторых, запутывание предполагает изменение состояния одной частицы при изменении состояния другой — о передаче мыслей здесь речи не идет. В-третьих, мозг — это не лаборатория со сверхнизкими температурами и высоким вакуумом, и даже возникнув, любые связанные состояния разрушатся практически мгновенно. И здесь возникают «молекулы Познера», последняя надежда «квантового сознания». «Молекула Познера» — это комплекс Ca9(PO4)6, часть гидроксоаппатита кальция. В 2015 году Мэтью Фишер опубликовал в «Annals of Physics» статью «Quantum cognition: the possibility of processing with nuclear spins in the brain», в которой показывает, что два кластера Познера могут быть запутанными довольно долго и работать как «квантовые кубиты» в «квантовом мозгу». Однако на данный момент это всего лишь красивая гипотеза. Но отметим, что создатели фильма — на острие новых веяний в физике!
Найти иголку в субатомном мире
В кино: Чтобы определить местонахождение героини, попавшей в субатомный мир, ее муж строит огромную установку. И таки получает нужные сведения! Но только «на два часа, потом волны вероятности сместят координату, и следующий раз определить удастся через 100 лет».
В жизни: Принцип неопределенности Гейзенберга. Если героиня настолько мала, что на нее действуют квантовые эффекты, то определить координату ни на два часа, ни на сколько-нибудь, будет невозможно. Квантовый мир показан переливами разноцветных волн, однако сами герои выглядят как обычно, только в триллионы раз меньше. Однако на таких масштабах у них также должны проявиться волновые свойства. Правда, учитывая все вышеописанное, еще одно прегрешение против физики не выглядит таким уж чудовищным. Главное, что фильм получился интересным.
