Наука в Star Wars

Таня Бурцева

4 мая фанаты знаменитой саги отмечают День «Звёздных войн». Все дело в переводе фразы «Да пребудет с вами сила». По-английски она пишется «May the Force be with you», но произносится как «May the 4th be with you». Получается, что с нами вместо силы пребудет 4 мая. Такой вот каламбур. День «Звездных войн» уже завтра, и чтобы проникнуться настроением, предлагаем вам почитать статью National Geographic, которую мы перевели, снабдив книжными рекомендациями из нашего нового раздела «Научпоп».

Сага о далекой-далекой галактике вдохновила огромное количество ученых и инженеров, пишет National Geographic. «Я думаю, есть немало ученых, которые сказали бы, что эти фильмы дали им ментальную установку: возможно, это можно сделать. Лично меня они вдохновили думать за пределами настоящего — „сейчас“, а заглядывая в будущее», — считает Элизабет Холм, ученый Университета Карнеги-Меллона из США.

Другие ученые обратили взоры на галактику из фильма, анализируя «Звездные войны» с точки зрения почти всех научных дисциплин, от физики до психологии. И дело тут не только в любви к саге, но и в большом потенциале галактики как предмета исследований.

«Если вы можете взять какой-то момент из фильма и найти в нем элемент реальной науки — то вот она, эта изюминка, это „Эврика!“», — говорит Джим Какалиос, физик из Университета Миннесоты, один из апологетов связи поп-культуры с наукой.

Как взорвать Звезду Смерти

Звезда Смерти привела в восхищение не только экономистов и политических аналитиков, которые считают ее дорогим и нецелесообразным проектом галактических пропорций. Сложность и разрушительная сила «абсолютного оружия» Империи своим мрачным очарованием притягивает ученых и инженеров.

«Что больше понравится студентам: формулы или саундрек „Имперский марш“?» — задается вопросом Гай Уолкер, доктор инженерных наук Университета Heriot-Watt в Шотландии.

Уокер применил методы реального мира к заведомо взрывоопасной «Звезде Смерти» в качестве примера для студентов-строителей, изучающих недостатки в крупных инженерных проектах. Они составили план из официального технического руководства и дали себе четыре дня, чтобы найти недостатки, — ровно столько же, сколько потребовалось Альянсу повстанцев на работу с планами.

Один из методов, подходящий для фильма 1970-х, детализировал недостатки каждого компонента системы вплоть до последнего луча сверхлазерного излучения. Другой, более современный подход, визуализировал станцию как более абстрактную ветвящуюся сеть, определяя слабые места как иначе соединенные или критически размещенные узлы.

Оба метода, описание которых будет опубликовано в журнале «Теоретические вопросы в Эргономике» (Theoretical Issues in Ergonomics Science), привели к получению неоднозначных результатов. Техника эпохи 1970-х годов не только не смогла решить задачу как герои фильма, но и отняла десять дней, что слишком долго, чтобы сохранить оплот повстанцев Явина 4.

Более современный анализ, однако, быстро идентифицировал недостатки, включая слабо защищенную искусственную гравитационную систему Звезды Смерти и отсутствие защиты от биологического оружия.

Что, согласно результатам исследования, было бы лучшим ходом повстанцев? «Вы могли бы зарегистрировать R2-D2 в сети Imperial и загрузить компьютерный вирус, — говорит Уокер, — но тогда вы попадете в фильм „День независимости“».

Что почитать по теме: «Квантовая вселенная», «Интерстеллар. Наука за кадром» (электронная версия), «Технологии, которые изменили мир», «Думай как инженер».

Здравоохранение в далекой-далекой галактике

«Звездные войны» богаты медицинскими образами: от мидихлориан до травмы от световых мечей. Возьмем для примера Скайуокеров. У Люка была его удивительно продвинутая роботизированная рука, а у его отца, Энакина, перешедшего на темную сторону Силы, был, возможно, самый знаменитый в кино респираторный недуг.

Ронан Берг и Ронни Пловсинг, врачи университетской больницы Rigshospitalet в Дании, использовали характерные особенности дыхания Лорда Ситхов, чтобы научить студентов-медиков диагностировать заболевания дыхательных путей, учитывая, что у Вейдера, похоже, есть все.

Их исследование объясняет проблемы Вейдера с вдыханием горячего газа и вулканических частиц на Мустафаре, где он проиграл кульминационный поединок Оби-Вану Кеноби в «Мести ситхов». Обжигающие газы сделали его легкие хронически воспаленными, с утолщенной и покрытой рубцами тканью.

По словам Берга, полученные результаты указывают на то, что костюм Вейдера представляет собой гипер-барокамеру под давлением, предназначенную для притока воздуха в легкие. Но даже если костюм и помогает справиться с ожогами, это не лучшее средства по мнению Берга. «В первую очередь для лечения я бы предложил трансплантацию легких», — говорит он. Тем более, что донорство органов должно было быть легкодоступным в тоталитарной империи.

Что почитать по теме: «Кишечник и мозг», «Transcend. Девять шагов на пути к вечной жизни», «Мозг и тело».

Забираемся в голову Дарта Вейдера

Болезни мира «Звездных войн» были не только физическими. В последние годы психиатры обращались к актерскому составу, чтобы лучше объяснить черты психического заболевания студентам-медикам и широкой общественности.

«Это архетипические персонажи, черты которых могут быть в каждом», — говорит Райан Холл, судебный психиатр Центрального медицинского колледжа Флориды. «Все мы переживаем страдания и несчастья. Хотелось бы надеяться, что мы поступим так же хорошо, как и эти персонажи — поднимаемся и преодолеем».

В 2011 году в редакцию медицинского журнала Psychiatry Research пришло письмо от команды французских докторов, возглавляемой Эриком Бьюи, в котором они заявляли, что Энакин страдает от пограничного расстройства личности — серьезного психического заболевания, для которого характерны сложности в социальном взаимодействии, импульсивное поведение и неустойчивое настроение.

Если диагноз подтвердится, что пока является спорным, Скайуокер вряд ли будет сильно отличаться от обычных землян. Согласно оценкам Национального института психического здоровья, более трех миллионов взрослых американцев имеют тот же диагноз.

Бьюи отмечает, что тем не менее «очень сложно, если не невозможно, точно диагностировать характер заболевания героя фильма. Цель нашей работы — предоставить пример, который может быть полезен в медицинском образовании».

Призрачная угроза разуму

Вейдер не единственный злодей из «Звездных войн», который попал под микроскоп. Несколько лет назад Холл и Сьюзан Хаттерс Фридман из Университета Окленда опубликовали три развернутых доклада, в которых проанализировали огромное количество героев «Звездных войн», злодеев и второстепенных персонажей.

Например, Джабба Хатт, похоже, демонстрирует признаки клинического психопата. У Лэндо Кальриссиана может быть зависимость от азартных игр. А милый и печальный Оби-Ван Кеноби вполне бы мог проиллюстрировать тонкие признаки депрессии у пожилых людей.

Но Холл подчеркивает, что педагогическая ценность «Звездных войн» также исходит от тех персонажей, у кого вообще нет диагностируемой болезни. Фридман и Холл обнаружили, что император Палпатин — жестокий и бессердечный ситх — был психически здоров и сознательно принимал решение нанести вред.

Палпатин очень важен, говорит Холл, поскольку «когда вы смотрите на ужасные вещи, которые случаются, то слишком легко объяснить их психическим заболеванием. Но люди с психическими заболеваниями, бывает, чаще становятся жертвами насилия, чем те, кто его совершает».

Из более позитивного: команда поставила диагноз Джа-Джа Бинксу, неуклюжему гунгану. Оказывается, у него гиперактивность с дефицитом внимания, а вовсе не желание манипулировать, которое приписывают ему фанаты теории «Джа-Джа Дарт», основанной на том, что Бинкс недоброжелательно использует силу, будучи соучастником Палпатина.

Что почитать по теме: «Психология», «Гибкое сознание», «Гении и аутсайдеры», «Как не ошибаться», «Теория игр».

В поисках настоящей планеты Татуин

Звездные войны начинаются с того, что Люк застрял на Татуине, бесплодной пустынной планете, изобилующей подлецами и злодеями. Но даже в этом пустынном отдаленном месте есть неожиданная красота — чудесный двойной закат.

Исследователи находят бинарные звездные системы увлекательными из-за их турбулентных гравитационных условий. Они также удивительно обычны — как около половины всех звезд, видимых с Земли. Как считает астроном государственного университета Теннесси Мэтью Мутерпо, количественная оценка этих планет важна для предположений относительно вероятности внеземной жизни.

В середине 2000-х годов Мьютерспо и Мацей Коняцки из Польской академии наук провели самую крупную охоту за вращающимися вокруг двойных звезд планетами. Мьютерспо иронично назвал ее The Attempt To Observe Outer-planets In Non-single-stellar Environments («Попыткой наблюдать за планетой в не-однозвездной окружающей среде»), сокращенно TATOOINE.

Коняцки называет аббревиатуру «почти такой же впечатляющей, как и сам проект», который заключался в сканировании светлых спектров двойных звезд для выявления характерных колебаний, вызванных планетой на орбите.

Хотя первоначальные результаты TATOOINE не дали положительного результата, другой поиск экзопланеты с помощью космического телескопа Кеплера подтвердил их существование. И Коняцки продолжает поиски уже с новым наземным телескопом под названием Solaris, названным в честь классического польского научно-фантастического романа.

Астрономы подозревают, что Вселенная хранит еще более фантастические миры, чем планета Скайуокеров. «Вселенная более интересна, чем „Звездные войны“, — говорит Коняцки. — Во Вселенной есть более удивительные вещи, чем те, что могут придумать кинематографисты».

Что почитать по теме: «13.8. В поисках истинного возраста Вселенной и теории всего», «Атомы у нас дома», «Сейчас. Физика времени», «Почему E=mc2?» (электронная версия).

Да пребудет с вами Сила, друзья! Сила науки 😉