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

Готовится ли Тайвань к войне? Готовится ли Тайвань к войне?

Китаевед Андрей Дагаев — о том, как устроено тайваньское общество

Эксперт
Ирония судьбы Ирония судьбы

Как чувство юмора определяет наше отношение с людьми и миром?

Лиза
Кодекс ухода за лицом для женщин 50+: запомни эти 8 простых правил Кодекс ухода за лицом для женщин 50+: запомни эти 8 простых правил

Простая формула ухода за зрелой кожей, которая поможет повернуть время вспять

VOICE
Беременная (опять) Рианна и Сальма в Беременная (опять) Рианна и Сальма в

Модный парад на "Оскаре-2023"

VOICE
10 самых ядовитых змей на планете 10 самых ядовитых змей на планете

Мы инстинктивно боимся змей, и это не зря!

ТехИнсайдер
На защите молодости кожи: 5 фактов о протеоме На защите молодости кожи: 5 фактов о протеоме

Чтобы замедлить процессы старения, нужно обратить внимание на защиту протеома

РБК
Сколиоз у взрослых Сколиоз у взрослых

Что делать, чтобы не довести сколиоз до операции

Лиза
«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
Веселая жизнь «Вест Хэма»: владельцы сделали состояние на порно, в фанатах — Миа Халифа Веселая жизнь «Вест Хэма»: владельцы сделали состояние на порно, в фанатах — Миа Халифа

Фильмы для взрослых и самый популярный вид спорта объединились в Лондоне

Maxim
«Разговоры с психологом о сокровенном». Отрывок из книги «Разговоры с психологом о сокровенном». Отрывок из книги

О потаенных желаниях, в которых людям сложно признаться себе

СНОБ
Прострелы, или Сны наяву Прострелы, или Сны наяву

Весной в степях, по сухим лугам можно увидеть сказочно красивый цветок

Наука и жизнь
Что такое прокрастинация и как с ней бороться: практические советы от предпринимателя Что такое прокрастинация и как с ней бороться: практические советы от предпринимателя

Чем прокрастинация отличается от лени?

Psychologies
Неандертальский зоопарк Неандертальский зоопарк

15 лет назад ученые организовали палеогенетическую лабораторию

Наука
7 книг о будущем 7 книг о будущем

Семь книг ученых и социологов, которые приоткроют дверь в будущее

СНОБ
Кризис выпускника: 8 советов тем, чья студенческая жизнь подходит к концу Кризис выпускника: 8 советов тем, чья студенческая жизнь подходит к концу

Что же происходит с человеком, чья университетская жизнь близится к завершению?

Psychologies
7 фактов о святом Патрике, в которые невозможно поверить 7 фактов о святом Патрике, в которые невозможно поверить

Прекрасные легенды, связанные с днем святого Патрика

Maxim
В США питоны терроризируют Флориду. Кому стоит беспокоиться? В США питоны терроризируют Флориду. Кому стоит беспокоиться?

Эксперты поражены количеству больших змей на западном побережье Флориды

ТехИнсайдер
Что такое Mazda CX-50 и какое место она занимает в модельной линейке компании Что такое Mazda CX-50 и какое место она занимает в модельной линейке компании

Mazda CX-50 верна философии бренда

4x4 Club
“Парадокс ожирения” развенчан. Ученые установили, что лишний вес повышает смертность “Парадокс ожирения” развенчан. Ученые установили, что лишний вес повышает смертность

Как жир влияет на здоровье человека?

ТехИнсайдер
Помощь недруга Помощь недруга

Как план Маршалла и отказ СССР от участия в нем привели к Холодной войне

Weekend
Посмотрите на грустного тигра Кенни. Люди считали, что у него синдром Дауна, но все намного трагичнее Посмотрите на грустного тигра Кенни. Люди считали, что у него синдром Дауна, но все намного трагичнее

Бедное животное в интернете называют "самым уродливым тигром мира"

ТехИнсайдер
Исследование: практики осознанности помогают в лечении депрессии на клеточном уровне Исследование: практики осознанности помогают в лечении депрессии на клеточном уровне

Когнитивная терапия на основе осознанности учит людей регулировать свое внимание

Inc.
«У людей синдром выученной беспомощности»: кто и как развивает малые территории «У людей синдром выученной беспомощности»: кто и как развивает малые территории

Марина Михайлова рассказала, как развиваются малые территории

Forbes
Второй переходный возраст: что такое менопауза и как о ней говорить Второй переходный возраст: что такое менопауза и как о ней говорить

Почему и как происходит менопауза?

Forbes
Программисты, визионеры и гении бизнеса: кто придумал ChatGPT и куда они его ведут Программисты, визионеры и гении бизнеса: кто придумал ChatGPT и куда они его ведут

Как зародилась идея ChatGPT и какие цели преследуют ее создатели?

Forbes
Люди с ОКР и игроманией оказались по-разному чувствительны к награде Люди с ОКР и игроманией оказались по-разному чувствительны к награде

Принятие решений игроманов оказалось связано с эмоциями

N+1
Николас Кейдж и братство Дракулы: самые жуткие и харизматичные исполнители роли главного вампира в кино Николас Кейдж и братство Дракулы: самые жуткие и харизматичные исполнители роли главного вампира в кино

Роль главного кровососа всех времен и народов — вспоминаем впечатляющих актеров

VOICE
3 этапа развития либидо: от первой любви до счастливого брака 3 этапа развития либидо: от первой любви до счастливого брака

Почему попытки построить гармоничные отношения раз за разом дают сбой?

Psychologies
Шелковые врата Шелковые врата

Как японская художница Мари Нэромэ создает нечто новое из традиционного

Вокруг света
В шаге от диабета В шаге от диабета

Что такое предиабет, чем он опасен и как его лечить

Лиза
Открыть в приложении