Большой и подробный разбор досок из Black Mesa — ремейка оригинального Half-Life

N+1Наука

Физика в НИИ Черногорье

Большой и подробный разбор досок из Black Mesa — ремейка оригинального Half-Life

Марат Хамадеев

Физики редко становятся главными героями кино, в особенности боевиков. По большей части их судьбам посвящают биографические картины. Точно так же дело обстоит и в видеоиграх. Отчасти это связано с тем, что ученые в массовом сознании не отличаются хорошей физической подготовкой, а потому плохо подходят, чтобы сопротивляться толпам врагов в ураганном геймплее.

Редким исключением можно назвать игру Another World, сделанную в жанре двумерной action-adventure французской компанией Delphine Software в 1991 году. В ней мы играем за физика, перенесшегося в параллельное измерение в результате неудачного ускорительного эксперимента. Впрочем, эта аркада не столько требует от игрока отстреливать толпы врагов, сколько прыгать через препятствия и решать головоломки.

Все изменилось с выходом Half-Life в 1998 году. Основной протагонист (в отдельных играх и дополнениях мы играем за иных персонажей) – молчаливый физик-теоретик Гордон Фримен. Исходя из неких сценарных соображений, авторы игры отправили теоретика в самое сердце эксперимента физики высоких энергий в роли лаборанта. Как водится, эксперимент идет не по плану (никогда не отправляйте теоретика делать важный эксперимент! — прим. авт., физ.-теор.) и вызывает разрывы в тканях реальности — каскадный резонанс (хотя более правильным вариантом перевода термина «resonance cascade» был бы «каскад резонансов»), в результате чего на Землю вторгаются существа из иного измерения.

Игра обладала высочайшим на тот момент уровнем взаимодействия игрока с окружающим миром, инновационным дизайном, нарративом, который продвигался без использования кат-сцен, и множеством других достоинств — не будет преувеличением сказать, что все сюжетные шутеры вышли из шинели Гордона Фримена (да и слешеры тоже — многословен ли, например, Погасший в Elden Ring?). Half-Life моментально стала хитом, заслужила огромное количество наград, а народная любовь к ней породила не менее популярные моды — в первую очередь Counter-Strike, в нулевые годы испортивший академическую успеваемость тысяч школьников по всей планете.

Не последнюю роль в ошеломляющем успехе сыграла проработка уровней и атмосферы научно-исследовательского комплекса Black Mesa («Черная Меза» в русском переводе, хотя второе слово можно перевести также и как «Гора»), в котором происходит большая часть игры. Строго говоря, само название игры – английский термин для периода полураспада, а логотип всей франшизы, строчная лямбда λ, обозначает в ядерной физике постоянную распада.

После Half-Life геймеры стали уделять экспериментам в области физики высоких энергий определенно больше внимания. Шутки о риске повторить судьбу Черной Мезы достигли своего апогея в момент запуска Большого адронного коллайдера: на фотографиях из ЦЕРНа был замечен человек, похожий на Гордона Фримена.

То самое фото

Пользователи Reddit быстро собрали для Сандро Боначини — так на самом деле зовут этого человека — «комплект для спасения мира», включающий в себя монтировку (самое первое оружие в игре), игрушечного хэдкраба (самый первый монстр в игре) и руководство по игре Half-Life. Боначини не разочаровал фанатов и провел для них целую фотосессию с использованием присланного реквизита.

Гордон Фримен сражается с зомби на БАКе. reddit

Но, строго говоря, интерьеры Черной Мезы были далеки от настоящих физических лабораторий. Особое умиление у разбирающихся в физике игроков вызывали маркерные доски, висящие на стенах. Такие доски действительно есть почти в каждой лаборатории, однако их содержание в Half-Life выглядело нелепо. Угловатые NPC в белых халатах больше были похожи на семиклассников — одни задумчиво рассматривали формулу ньютоновского тяготения, другие глубокомысленно взирали на эйнштейновское выражение для эквивалентности массы и энергии.

Да, вот такая «мудреная» физика заставляла зависать местных «эйнштейнов». Half-Life / Valve

Проснитесь и пойте

В 2004 году, после выпуска продолжения похождений Фримена в игре Half-Life 2, сделанной на новом движке Source, две команды энтузиастов объединились в одну под названием Crowbar Collective, чтобы перенести на него первую часть. Работа была одобрена и поддержана правообладателем франшизы, компанией Valve, и заняла 16 лет.

Главной целью Crowbar Collective было применить всю мощь нового (на тот момент) движка к оригинальному шедевру. Энтузиасты причесали все игровые локации, вырезали часть монотонного контента, а также полностью переработали финальные уровни, действие которых происходит в мире Зен (Xen). Не остались без внимания и интерьеры Черной Мезы — и наиболее эффектной деталью обновленного НИИ стали именно доски. Ими занимался Крис Хорн, один из ведущих геймдизайнеров Crowbar Collective

Всего в игре 33 доски с различной организационной и научной информацией, включающей физику, химию и ксенобиологию. Основная их часть стоит в лабораториях Черной Мезы, часть – в аванпосте в Зене, и одна – секретная – находится рядом с логовом одного из боссов игры. Помимо декоративной функции, доски используются для взаимодействия с игроками через игру в альтернативной реальности (ARG), а также рассказывают побочную сюжетную линию о группе ученых, исследовавших Зен под руководством полного тезки геймдизайнера, доктора Хорна.

В отличие от оригинала, доски в Black Mesa испещрены сложными формулами, рисунками и схемами. 18 из них посвящены разнообразным областям физики, и по ним можно понять, чем именно занимались ученые в Черной Мезе.

Аномальные материалы

Первая серия досок расположена в лаборатории аномальных материалов, входящей в состав Сектора C Черной Мезы. Именно там расположен антимасс-спектрометр, эксперимент на котором привел к катастрофе. Доски, которые мы встречаем в этой лаборатории, в основном рассказывают нам о свойствах исследуемых здесь иноземных кристаллов и разъясняют то, как именно с их помощью можно открывать порталы в другие измерения.

c0a1x_labboard_am1. Black Mesa / C.J. Horn, Crowbar Collective

Первая доска посвящена перемещениям со сверхсветовой скоростью через червоточины (кротовые норы). О том, что речь идет именно об этих туннелях пространства-времени, нам говорит схема в верхней части рисунка.

Кротовая нора на доске — проходимая. Выкладки физиков начинаются с введения метрического тензора, выраженного в координатах Шварцшильда, для червоточины Морриса — Торна. Вывод совпадает с тем, к чему пришли Моррис и Торн в своей оригинальной статье. Физики из Черной Мезы также заключают, что для образования проходимой червоточины требуется экзотическая материя с отрицательной массой, поскольку только она сможет удержать горловину кротовой норы от коллапса. С построчным разбором выводов на этой доске вы можете ознакомиться в блоге физика и математика Самуэля Лереа.

Лереа считает, что тема доски несколько выбивается из общей материаловедческой направленности лаборатории и ей место скорее в комплексе Лямбда (Сектор F), где изучают телепортацию. Мы, в свою очередь, на это возразим, что образцы, изучаемые в этой лаборатории, как раз содержат в себе экзотическую материю.

Кстати, в нижнем левом углу доски есть пометка о некотором проекте, связанным с искусственным интеллектом. К нему мы вернемся чуть позже.

c0a1x_labboard_am2. Black Mesa / C.J. Horn, Crowbar Collective

На этой доске мы видим изображение образца EP-0021 — внеземного минерала зения, обладающего теми самыми экзотическими свойствами, необходимыми для удержания кротовой норы от коллапса. Именно этот образец Гордон Фримен изначально должен был поместить в луч антимасс-спектрометра.

Слева мы видим заметки физиков о результатах ЯМР-исследований образца, а также можем узнать, что все схожие образцы светятся зеленым светом из-за черенковского излучения (+ несколько формул из Википедии). Заметки говорят, что образец почти на 32 процента состоит из экзотической материи с отрицательной массой, а также является поляризованным диэлектриком с системой зарядов внутри (вероятно, речь идет о сегнетоэлектрике). Из надписей мы также можем узнать, что кристалл демонстрирует моноклинную и тригональную сингонии, благодаря чему обладает двойным лучепреломением (соответствующие формулы прилагаются). Мы даже можем сказать, что обыкновенный и необыкновенный показатели преломления кристалла равны 1,65 и 1,49, соответственно.

Если вы хорошо помните сюжет игры, то наверняка знаете, что образец EP-0021 до антимасс-спектрометра так и не добрался. Усилиями таинственного G-Man’а он был в спешке и в обход стандартных процедур заменен на образец GG-3883, содержащий большую долю экзотической материи и, как следствие, менее стабильный. Именно его Фримен вкатил под луч антимасс-спектрометра, запустив каскад резонансов и открыв порталы в Зен. Надпись в левом нижнем углу доски обслуживает эту сюжетную арку: некто доктор Трумэн просит не проводить стандартные тесты для нового образца.

c0a1x_labboard_am3. Black Mesa / C.J. Horn, Crowbar Collective

Здесь мы видим дополнительные сведения о EP-0021. Физики, исписавшие ее, докладывают о возникновении стримеров, то есть разрядов, представляющих собой плазменные трубки, вследствие вспышек нулевой энергии. Ученые связывают их появление с воздействием отрицательной массы и отмечают, что такое встречается и в менее чистых (<21 процента экзотической материи) образцах, но не знают физического механизма, лежащего за этим явлением. График ниже представляет собой ЯМР-спектр образца, с отмеченным на нем аномальным резонансом.

В правой части доски мы видим формулу для потенциала ван-дер-ваальсовского взаимодействия двух сфер с гладкими поверхностями, выведенную Гуго Гамакером. Надпись «dispersion interactions» отсылает, по-видимому, к тому факту, что вывод этой формулы опирался на формулу Лондона для дисперсионных сил (правильнее было бы написать «dispersive interactions», то есть дисперсионных взаимодействий).

Надписи справа говорят нам о том, что частицы антиматерии, испущенные антимасс-спектрометром, будут почему-то отскакивать из-за особых оптических свойств кристалла. На диаграмме снизу они обозначены красным цветом. Два возможных сценария отскока, a и b, коррелируют с известными пиками на ЯМР-спектре слева. Не ясно также, что именно будет двигаться по черной спиральной траектории в эксперименте, но обычно так ведут себя электрические заряды в постоянном магнитном поле, что используется для определения типов частиц по их трекам в пузырьковых камерах и отчасти в традиционных масс-спектрометрах.

Тут стоит отметить, что принцип работы выдуманного антимасс-спектрометра отличается от работы настоящего масс-спектрометра. Первый больше похож на традиционный оптический спектрометр, измеряющий то, как меняется количество света при прохождении через образец, только вместо фотонов там используются частицы антивещества (какие именно, непонятно). Масс-спектрометрия, в свою очередь, исследует то, как заряженные молекулы и частицы отклоняются в магнитном поле. Масс-спектроскопию часто проводят в паре с ЯМР-спектроскопией, что, по-видимому, немного сбило с толку Криса Хорна из Crowbar Collective.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Германия Германия

Воспоминания о нации

kiozk originals
Как запрограммировать психику на похудение: 8 советов от врача Как запрограммировать психику на похудение: 8 советов от врача

8 простых подсказок, которые помогут тебе терять килограммы быстрее

VOICE
Машины времени Машины времени

В чем прелесть старинных вещей, в частности автомобилей?

Y Magazine
5 фильмов, которые поймут до конца только те, кто ходил налево 5 фильмов, которые поймут до конца только те, кто ходил налево

Измена — отличная основа для сценария

Maxim
Ядерный круговорот во благо природы Ядерный круговорот во благо природы

Российская атомная отрасль прошла очередной этап пути замкнутому циклу

Эксперт
Как восстановить кожу после затяжной зимы: гид по самым нужным весенним процедурам Как восстановить кожу после затяжной зимы: гид по самым нужным весенним процедурам

Хочешь порадовать свою кожу весенним походом в кабинет к косметологу?

VOICE
Почему головные боли приводят к старению и слабоумию: отрывок из новой книги доктора Бубновского Почему головные боли приводят к старению и слабоумию: отрывок из новой книги доктора Бубновского

Про то, почему так опасно не уделять внимание устранению головных болей

VOICE
Почему финансовые маневры Binance до боли напоминают последние махинации FTX Почему финансовые маневры Binance до боли напоминают последние махинации FTX

Придумывать правила на рынке крупнейшей в мире криптобирже легче на ходу

Forbes
Вечный выбор: автомат, вариатор, робот? Вечный выбор: автомат, вариатор, робот?

Преимущества и недостатки разных автоматических коробок передач

4x4 Club
«Google уже не тот»: почему сотрудники компании недовольны своим гендиректором «Google уже не тот»: почему сотрудники компании недовольны своим гендиректором

Как генеральный директор компании Google сам себя загнал в угол

Forbes
Дай лапу! Дай лапу!

Сотрудники фонда «РЭЙ» – о тех, с кем они не смогли расстаться

Новый очаг
Портрет семьи художника Портрет семьи художника

Пять семей, где муж и жена — успешные современные художники

Robb Report
Время сильных Время сильных

Bahh Tee и Turken — что ждет нашу музыкальную индустрию?

ЖАРА Magazine
Как ездить на АТ и не страдать? Как ездить на АТ и не страдать?

Что такое АТ-шины и как на них ездить?

4x4 Club
Компания амазонок Компания амазонок

Как, прежде чем массово встать к станку, женщины XX века встали к мольберту

Правила жизни
«Шелковая нить» для Персидского залива «Шелковая нить» для Персидского залива

Что сулит Ближнему Востоку ирано-саудовское примирение и при чем тут Китай

Эксперт
Гостеприимные Мальдивы: чем заняться на островах, если приехал один, с парой или семьей Гостеприимные Мальдивы: чем заняться на островах, если приехал один, с парой или семьей

Благодаря исключительному сервису отдых на курортах Мальдив подходит каждому

СНОБ
«Коллаборации выгодны всем»: шеф-повар Роман Киселев о трендах ресторанной индустрии «Коллаборации выгодны всем»: шеф-повар Роман Киселев о трендах ресторанной индустрии

Зачем шеф-поварам нужна творческая свобода и зачем объединяются специалисты

Forbes
«Как будем делить квартиру?» 7 мифов о брачном договоре — объяснения адвоката «Как будем делить квартиру?» 7 мифов о брачном договоре — объяснения адвоката

Что же такое этот самый брачный договор и почему о нем бытует столько мифов?

Psychologies
Культура насекомых, вулканы Венеры и бегемоты Пабло Эскобара: новости науки Культура насекомых, вулканы Венеры и бегемоты Пабло Эскобара: новости науки

Чем сапиенсы угрожали неандертальцам?

Forbes
«Навеселе» «Навеселе»

Как люди хотели устроить пьянку, но построили цивилизацию

N+1
Нестареющий «Лобстер» Нестареющий «Лобстер»

Наш мир устроен так, что новое не всегда вытесняет старое

Y Magazine

Полезные привычки, которые помогут держать давление в норме

VOICE
Можно ли быть счастливым, несмотря ни на что? Можно ли быть счастливым, несмотря ни на что?

От чего зависит наше счастье?

Здоровье
Как восстановить закрытые вкладки в браузере. Как перестать паниковать и вернуть закрытую вкладку Как восстановить закрытые вкладки в браузере. Как перестать паниковать и вернуть закрытую вкладку

Потеря закрытой вкладки в браузере может быть довольно неприятной ситуацией

Цифровой океан
Древние сапиенсы из пещеры Фумане сняли шкуры с волков и лис ради меха Древние сапиенсы из пещеры Фумане сняли шкуры с волков и лис ради меха

Иногда сапиенсы ловили волков и лис исключительно ради меха

N+1
Найдена аномальная звезда, рожденная в адски горячем облаке материи рядом с черной дырой Найдена аномальная звезда, рожденная в адски горячем облаке материи рядом с черной дырой

Звезда, которая не умирает, а рождается прямо возле чудовищной пасти Стрельца A*

ТехИнсайдер
Как добиться прикорневого объема: лучшие советы от стилиста Как добиться прикорневого объема: лучшие советы от стилиста

Простые и рабочие советы по созданию вау-объема волос у корней

VOICE
Новые лица: пять молодых театральных актеров, за которыми стоит следить Новые лица: пять молодых театральных актеров, за которыми стоит следить

Пять самых интересных новых актеров московской сцены

Forbes
«Задавайте открытые вопросы»: 4 навыка откровенного разговора — советы для супругов «Задавайте открытые вопросы»: 4 навыка откровенного разговора — советы для супругов

Как вести открытый, осмысленный и доброжелательный диалог в паре?

Psychologies
Открыть в приложении