Насколько реальна физика вселенной Mass Effect?

N+1Наука

Масса эффектов

Насколько реальна физика вселенной Mass Effect?

Марат Хамадеев

Любителям видеоигр и научной фантастики хорошо знакома вселенная Mass Effect и ее история. Ставшая к этому времени классической сага о столкновении рас, населяющих Млечный путь, с могущественными Жнецами полна, как и положено научной фантастике, физических эффектов и принципов, позволяющих героям саги путешествовать между звездами и поддерживать связь с теми, кто находится на другом конце галактики. Давайте разберемся, насколько хорошо эти технологии выдерживают критику с точки зрения реальной физики.

Любая фантазия опирается на опыт человека — и когда источником опыта стали научные исследования, появилась научная фантастика. Этот жанр существует уже довольно давно и оброс большим количеством разновидностей, которые различаются, в том числе, и степенью научной достоверности.

В играх, книгах и комиксах Mass Effect поднимаются проблемы искусственного интеллекта, ксенофобии и геноцида, милитаризма и многие другие. Значимость серии для индустрии видеоигр можно сравнить со значимостью «Звездных войн» для кинематографа. Схожесть с последними, кстати, бросается в глаза: и там, и там есть межзвездные перелеты, энергетическое оружие, надгосударственные структуры галактического масштаба и многое другое.

Однако если «Звездные войны» были и остаются космооперой, то Mass Effect намного ближе к твердой научной фантастике: создатели игры попытались привнести в вымышленный мир научную осмысленность. Фабрис Кондоминас (Fabrice Condominas), продюсер нескольких игр серии, признался в интервью порталу Gamereactor, что при создании игры авторы консультировались у «космических агентств, инженеров и ксенобиологов». Поэтому во вселенной Mass Effect много физики. Причем не только на уровне слов — звездных систем, названных в честь ученых, или сцен зубрежки законов Ньютона солдатами. Она также лежит и в основании технологий: межзвездных перелетов, систем телекоммуникации, оружия.

Эффект массы и нулевой элемент

Как это работает. Эффект массы — это ключевое понятие для вселенной Mass Effect. Согласно Кодексу (локальной игровой энциклопедии), эффект массы — это явление изменения массы объектов под действием полей темной энергии, которые возникают в результате наведения электрического заряда на так называемый «нулевой элемент».

Нулевой элемент (Element Zero, 0Ez) — это вымышленный материал, который невозможно получить в лабораторных условиях. Если верить Кодексу, он появляется лишь тогда, когда твердая материя подвергается достаточно мощному энергетическому воздействию, например, взрыву сверхновой. Это обуславливает его редкость во Вселенной и трудность добычи. Таким образом, нулевой элемент — это, по сути, унобтаний. Название материала и его обозначение 0Ez отсылает к химическому элементу таблицы Менделеева, предшествующему водороду — однако, если верить признанию одного из реальных авторов игрового кодекса, с достоверностью о существовании элемента «нулевой элемент» говорить нельзя, за именем скрывается именно минерал, который добывается в форме руды.

Наведение электрического заряда различных знаков на нулевой элемент по-разному влияет на на массу предметов в возникающем поле: положительный заряд массу увеличивает, а отрицательный — уменьшает. Эффект массы имеет огромное множество приложений, начиная от создания искусственной гравитации и заканчивая синтезом высокопрочных материалов. Он играет важную роль в работе оружия, а также в биотике — паранормальных способностях, которые используются преимущественно в бою. Однако главное применение данного эффекта во вселенной Mass Effect — это перемещение со сверхсветовыми скоростями.

Возможно ли такое в реальности? В реальности вспышка сверхновой действительно связана с нуклеосинтезом, то есть образованием новых элементов в межзвездном пространстве. По большей части речь идет об элементах, синтезированных внутри звезды, а потом выброшенных за ее пределы при взрыве, либо образованных непосредственно в момент взрыва. Вещество, выброшенное из внешних слоев сверхновой, летит с огромной скоростью, и если на его пути окажется другое вещество, это приведет к образованию горячей плазмы. Однако вряд ли этот процесс приводил бы к синтезу ядер нулевого элемента, существуй он на самом деле, поскольку для таких процессов характерно увеличение масс рождаемых ядер, а не уменьшение. Исключение составляет реакция скалывания ядер под действием космических лучей, однако ее вклад в нуклеосинтез при вспышке сверхновой мал.

Настоящий нулевой элемент

Вообще существование нулевого элемента предсказывал еще Менделеев, дав ему имя Ньютоний. Он был введен русским химиком, чтобы построить адекватную модель мирового эфира. Гипотеза об эфире, однако, потеряла актуальность в связи с созданием теории относительности и квантовой механики, и потому необходимость в нулевом элементе отпала.

Однако поскольку речь идет о минерале, а не о действительно химическом элементе с нулевым зарядом, то можно предположить, что нулевой элемент содержит какие-то новые стабильные трансурановые ядра. Возможно, речь идет об неизвестных пока изотопах островов стабильности, некоторые из которых были на самом деле обнаружены. В этом смысле предположение, что они рождаются только во вспышках сверхновых кажется вполне разумным. Неясно только, как такие элементы могут создавать поля темной энергии.

Зависимость стабильности изотопа от количества в нем протонов и нейтронов. В правом углу виден «островок стабильности» сверхтяжелых элементов. InvaderXan / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0

Темная энергия неспроста выбрана авторами концепции эффекта массы в качестве его источника. С одной стороны, мы подозреваем, что темная энергия ответственна за гравитационное «расталкивание» нашей Вселенной, которое наблюдается телескопами, а значит, создает отрицательное давление. Отрицательное давление обычно связывают с отрицательной массой, которая отталкивается от массы привычной — однако это не означает, что это тождественные понятия. У нас также нет пока никаких свидетельств тому, чтобы темная энергия формировала массу известных частиц. С другой стороны, мы пока знаем о темной энергии очень мало — а, как известно, то, что ученому плохо, фантасту очень хорошо. Так у авторов научно-фантастических произведений при описании технологий, основанных на темной энергии, остается большое пространство для творческого маневра.

Впрочем, как таковую массу мы, люди, кажется, еще понимаем не до конца. Классическая механика ввела массу как меру инертности тела. Количественно она выражается через второй закон Ньютона и равна отношению силы, которую мы прикладываем к объекту, к ускорению, этой силой вызываемому. Спустя много лет Эйнштейн развил общую и специальную теории относительности. Из первой следовало, что масса — это теперь не только мера инерции, но и мера гравитации (принцип эквивалентности гравитации и инерции), а из второй — что масса сложного объекта формируется не только из масс его компонентов, но из энергии их движения, а также взаимо- и самодействия (приницип эквивалентности массы и энергии).

Последний принцип часто иллюстрируют с помощью пружины. Массы сжатой и не сжатой пружин будут отличаться на величину вложенной механической энергии сжатия, деленной на скорость света в квадрате. Поскольку эта величина очень маленькая, ее практически невозможно обнаружить в повседневной жизни. Однако в физике микромира этот принцип играет важнейшую роль. Так, например, мы только недавно узнали, что масса протона лишь на девять процентов состоит из массы составляющих его кварков, все остальное — это различные энергии движения и взаимодействия внутри протона. Масса кварков же в свою очередь формируется за счет взаимодействия с полем Хиггса (подробнее об этом вы можете прочитать в нашем материале «С днем рождения, БАК!»).

Однако протон — это сложная составная частица. Возьмем частицу попроще, электрон. Он участвует в трех типах взаимодействий, самым сильным из которых является электромагнитное. На сегодняшний день электромагнитное взаимодействие описывается с помощью квантовой электродинамики, которая является подразделом квантовой теории поля.

Согласно современной квантовой картине мире все частицы во вселенной перманентно и независимо от своего состояния участвуют в процессах самодействия. Самодействие подразумевает процессы рождения и уничтожения виртуальных частиц на короткое время (их часто называют квантовыми флуктуациями), но главным их свойством является то, что начальное и конечное состояние реальной частицы одно и то же. Эти процессы в силу своей виртуальности не имеют строго определенных времен начала и конца, и их рассматривают как неотъемлемое свойство реальных частиц. Физики иногда используют термин «шуба виртуальных частиц», в которую «одевается» частица реальная. Одевание «шубой» дает частицам дополнительную энергию, которая, например, проявляется в тончайшем энергетическом зазоре между атомными уровнями, известном как лэмбовский сдвиг

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Известный по единственному крылу вид козодоев оказался гибридом Известный по единственному крылу вид козодоев оказался гибридом

Как ученые раскрыли одну из главных орнитологических загадок спустя 35 лет

N+1
5 экотехнологий для покорителей космоса 5 экотехнологий для покорителей космоса

Технологии, благодаря которым космос становится ближе

РБК
Мозг просыпается постепенно, и волна активация идет ото лба к затылку Мозг просыпается постепенно, и волна активация идет ото лба к затылку

Чем процесс пробуждения отличается от процесса засыпания?

ТехИнсайдер
Светляков заподозрили в отпугивании летучих мышей с помощью ультразвука Светляков заподозрили в отпугивании летучих мышей с помощью ультразвука

Возможно, светляки используют ультразвук, чтобы сообщить о своей несъедобности

N+1
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Знакомьтесь, Тихон Жизневский — звезда «Топей» и «Майора Грома». Мы поговорили с ним о политике в кино, умении играть мента и работе с Михалковым Знакомьтесь, Тихон Жизневский — звезда «Топей» и «Майора Грома». Мы поговорили с ним о политике в кино, умении играть мента и работе с Михалковым

Актёр Тихон Жизневский о политике, «Майоре Громе» и Никите Михалкове

Esquire
Прилив сил или конец здоровью: что нужно знать про фрукторианство Прилив сил или конец здоровью: что нужно знать про фрукторианство

Что происходит с организмом при переходе на фруктовую диету

Cosmopolitan
Физики предсказали успешность пасов в футболе Физики предсказали успешность пасов в футболе

Они проверили свою модель на данных, собранных с 45 матчей

N+1
Доказательство от спортивного Доказательство от спортивного

Александр Добровинский играет в игры с людьми, которые играют в гольф

Tatler
«Я забеременела!»: Бекхэм, Хэтэуэй и другие звезды, которые победили бесплодие «Я забеременела!»: Бекхэм, Хэтэуэй и другие звезды, которые победили бесплодие

Знаменитые артистки смогли стать мамами вопреки прогнозам врачей

Cosmopolitan
«Мой муж — Синяя борода»: история одного газлайтинга «Мой муж — Синяя борода»: история одного газлайтинга

Как распознать газлайтинг и прекратить обесценивание

Psychologies
Без жира – жор Без жира – жор

Начали худеть, но безрезультатно? Возможно, в вашем рационе не хватает жиров

Худеем правильно
Ждем ребенка, живем на 35 тысяч в месяц: история семьи из Томска Ждем ребенка, живем на 35 тысяч в месяц: история семьи из Томска

В «Тинькофф-журнале» появилась спорная статья о семье из Томска

Cosmopolitan
От подражания кумирам до моды на естественность: почему эра лайков скоро пройдет От подражания кумирам до моды на естественность: почему эра лайков скоро пройдет

Почему зумеры перестали пользоваться фильтрами, изменяющими внешность?

Forbes
12 фактов о Тине Тернер 12 фактов о Тине Тернер

История великой Тины Тернер

Maxim
Не только «Малкольм и Мари»: 10 мелодрам, построенных на диалоге Не только «Малкольм и Мари»: 10 мелодрам, построенных на диалоге

10 драматичных фильмов про отношения, построенные на насыщенных диалогах

Esquire
Будь джентльменом: 6 способов порадовать женщин в своем окружении Будь джентльменом: 6 способов порадовать женщин в своем окружении

Радовать женщин можно не только 8 Марта, но и в другие дни

Playboy
Малайские ботаники описали новый вид паразитирующих на грибах подземных растений Малайские ботаники описали новый вид паразитирующих на грибах подземных растений

На Малайском полуострове открыли новый вид подземных растений

N+1
Если в кране нет воды Если в кране нет воды

Афладж – единственный водопровод горных деревень

Вокруг света
Звездные мачехи: Ионова, Бородина и другие россиянки, полюбившие детей мужа Звездные мачехи: Ионова, Бородина и другие россиянки, полюбившие детей мужа

Эти знаменитые красотки смогли принять детей супруга от прошлого союза

Cosmopolitan
Как научиться ценить прошлое? Попробуйте упражнение «Горные вершины» Как научиться ценить прошлое? Попробуйте упражнение «Горные вершины»

Мы часто забываем о важности прошлого

Psychologies
Автомобили постсоветского пространства: Армения, Киргизия и так далее Автомобили постсоветского пространства: Армения, Киргизия и так далее

Автомобили бывших стран СССР: о специфике автопрома Армении и Киргизии

Популярная механика
Розовый цвет — миллениалам, желтый — зумерам: как бренды продают эстетику поколений Розовый цвет — миллениалам, желтый — зумерам: как бренды продают эстетику поколений

Почему маркетинг-стратегия эстетики поколений не сработала

Forbes
Лексика слабаков: как «бесхребетные» слова снижают эффективность Лексика слабаков: как «бесхребетные» слова снижают эффективность

Дэйв Эспри: от того, как вы излагаете мысли, зависит, какой будет ваша жизнь

Forbes
7 фактов о динозаврах, которые не знает даже Стивен Спилберг 7 фактов о динозаврах, которые не знает даже Стивен Спилберг

Узнай все о бывших хозяевах нашей планеты — динозаврах

Maxim
Вся правда о Вся правда о

Кто задумывается о том, какой ценой достигается идеальное тело?

Cosmopolitan
Почему фильм «Неуместный трах, или Безумное порно» победил на Берлинале Почему фильм «Неуместный трах, или Безумное порно» победил на Берлинале

Триумф румынской картины Раду Жуде «Неуместный трах, или Безумное порно»

РБК
Голодные нормы Голодные нормы

Как зимой 1930 коммунисты собирались принимать раскулаченных в Северном крае

Дилетант
Jaguar F-Pace SVR: кошка, которая гоняет сама по себе Jaguar F-Pace SVR: кошка, которая гоняет сама по себе

От нуля до штрафа за превышение за пару секунд…

Maxim
Как советские люди умирали за жвачку Как советские люди умирали за жвачку

10 марта 1975 года произошла смертельная давка в «Сокольниках»

Maxim
Открыть в приложении