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

Напрямик: тест Volvo V90 Cross Country Напрямик: тест Volvo V90 Cross Country

Белоснежный красавец Volvo V90 Cross Country

Популярная механика
ДНК 4 президентов США отправят в космос. Узнайте, зачем это нужно ДНК 4 президентов США отправят в космос. Узнайте, зачем это нужно

В 21 веке ученые, как никогда раньше, обеспокоены сохранением важной информации

ТехИнсайдер
6 книг, чтобы начать разбираться в музыке 6 книг, чтобы начать разбираться в музыке

Книги, которые помогут взглянуть на музыкальный мир увлеченным взглядом

СНОБ
Женщину не могли найти 30 лет и потом признали мертвой. Она  сошла с ума и жила в Пуэрто-Рико Женщину не могли найти 30 лет и потом признали мертвой. Она  сошла с ума и жила в Пуэрто-Рико

Патриция была уличной проповедницей по кличке «Воробей» в США

ТехИнсайдер
Мы так же любим любить Мы так же любим любить

Юлия Высоцкая – о том, что её бесит и почему завтраки должны быть запрещены

Новый очаг
Птицы помогли окуням заселить изолированные водоемы Птицы помогли окуням заселить изолированные водоемы

Птицы разносят рыбью икру на перьях, лапах и с пометом

N+1
Истории о свободе: главные проекты признанного иноагентом Сахаровского центра Истории о свободе: главные проекты признанного иноагентом Сахаровского центра

Главные проекты Сахаровского центра, с которыми он навсегда войдет в историю

Forbes
Сопротивление, сожаление и принятие: как выражается наша потребность в свободе Сопротивление, сожаление и принятие: как выражается наша потребность в свободе

Отрывок из книги «Больше чем желание» о стремлении к свободе и его проявлениях

Forbes
Как воспитать ребенка с безопасным типом привязанности: 7 главных шагов — попробуйте на практике Как воспитать ребенка с безопасным типом привязанности: 7 главных шагов — попробуйте на практике

Как воспитать уверенного в себе человека? Начать с привязанности к родителям

Psychologies
Ускользающая красота Ускользающая красота

Почему вымирают бабочки и что теряет с их уходом наша планета

Вокруг света
«Взять аскезу» на желание: как духовная практика превратилась в популярную сделку «Взять аскезу» на желание: как духовная практика превратилась в популярную сделку

Почему после снятия реальных ограничений люди начали накладывать их на себя сами

Forbes
Гренландия: как живут люди в краю фьордов и вечных льдов Гренландия: как живут люди в краю фьордов и вечных льдов

Чем знаменита Гренландия?

ТехИнсайдер
И такое возможно: а вы знали, что женщина может сразу забеременеть от двоих мужчин? И такое возможно: а вы знали, что женщина может сразу забеременеть от двоих мужчин?

Можно ли повторно забеременеть во время беременности?

ТехИнсайдер
Мария Киселева. Блиц-интервью Мария Киселева. Блиц-интервью

Блиц-интервью со звездой шоу «На выход!» Марией Киселевой

Лиза
Текстовое сообщество Текстовое сообщество

Тима Радя: поэзия на улице

Weekend
Возвращение шедевров: как бренды тратят миллионы на спасение памятников культуры Возвращение шедевров: как бренды тратят миллионы на спасение памятников культуры

Как миллионы евро помогают восстанавливать исторические здания

Forbes
Постоянно проверяете соцсети и мессенджеры? Вероятно, у вас синдром FOMO Постоянно проверяете соцсети и мессенджеры? Вероятно, у вас синдром FOMO

Синдром упущенной выгоды испытывает более 80% жителей крупных городов

Psychologies
Хелена Побяржина: «Валсарб» Хелена Побяржина: «Валсарб»

Необычный роман о личной и исторической памяти

СНОБ
Лесные соседи Лесные соседи

Едва только март начинает прогревать поля, как в воздухе начинаются брожения

Наука и жизнь
Земля шести «единорогов»: как растут стартапы в Греции и других странах Балкан Земля шести «единорогов»: как растут стартапы в Греции и других странах Балкан

Как устроен венчурный рынок в балканский странах?

Forbes
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
Что знали наши бабушки и о чем забыли мы Что знали наши бабушки и о чем забыли мы

Анна Вокина изучает традиционные праздники на глубинном уровне

Seasons of life
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
Почему снятся кошмары Почему снятся кошмары

Устрашающие сны приходят ко всем, но многие их не помнят

Лиза
Правда ли, что в ванильное мороженое добавляют бобровую струю Правда ли, что в ванильное мороженое добавляют бобровую струю

Бобры полны сюрпризов!

ТехИнсайдер
Ходим парой Ходим парой

Почему женская дружба может быть одной из самых важных вещей на свете

Лиза

Полезные привычки, которые помогут держать давление в норме

VOICE
8 бьюти-советов твоих лучших подруг, от которых косметологи в ужасе 8 бьюти-советов твоих лучших подруг, от которых косметологи в ужасе

Стоит ли прислушиваться к чужим советам о том, как добиться идеальной кожи?

Лиза
Зелёные великаны: 7 самых высоких деревьев в мире Зелёные великаны: 7 самых высоких деревьев в мире

Зеленые гиганты, которые вас поразят

ТехИнсайдер
Макросы для клавиатуры и мыши: что это и как их создать Макросы для клавиатуры и мыши: что это и как их создать

Рассказываем, что такое макросы, чем они полезны и как их создать

CHIP
Открыть в приложении