Kip 05 The Science of Interstellar

Peti i poslednji članak na temu "Knjige i filmovi jednog Nobelovca."
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 

Recimo pošteno da kako se Interstelar približava kraju priča je sve manje jasna. Mnogi gledaoci su komentarisali da neki detalji, kao recimo izlazak astronauta Kupera iz crne rupe (?!?) izgledaju kao deus ex machina! A i pre toga, ako neko cepidlači pa umesto da samo uživa u filmu uzme da se pita „a zašto baš tako?“, dosta takvih pitanja kao da nemaju jasan odgovor u filmu ili se kriju iza rečenice-dve kriptičnog dijaloga.

Na sreću, Kip Torn je napisao knjigu koja sve to objašnjava! 

To je čudesna knjiga. Dok MTW odiše nekom baroknom lepotom, a „Crne rupe i savijeno vreme“ teku kao lepa, klasična melodija gde su svaka reč i svaka fraza na svom mestu, Kipova knjiga o fizici filma Interstelar, knjiga koju je pisao kada je već prevalio sedamdesetu, ima neki živi puls i polet koji stranicu za stranicom zadivljuje čitaoca neočekivanom lepotom relativističkih efekata, znanih i hipotetičkih. Čitajući ovu knjigu stariji čitaoci će se osećati kao da im je opet 15-20 godina. A ko je čita sa 15-20 godina tek će tada biti srećan da je u tom dobu!

Grafička oprema knjige je odlična, sa ilustracijama na većini stranica. U predgovoru knjige režiser filma Kristofer Nolan kaže da Kip nije video svoju ulogu kao nekog policajca u ime nauke već kao saradnika na narativu priče koji je tražio realistična, naučno solidna rešenja za situacije u koje je on, kao režiser zapao. Kip ilustruje tu saradnju brojnim primerima kroz knjigu.

Uzmimo na primer masu crne rupe Gargantua, i njenu suludo brzu rotaciju. Kip je objasnio da je to bilo neophodno da bi bio moguć ključni elemenat priče, da jedan sat na Milerovoj planeti, na koju su se astronauti spustili traje sedam godina na Zemlji. Kip je to ostvario našavši dizajn za crnu rupu koja ne samo što ima veliku masu već ima i brzu rotaciju koja kao vrtlog nosi sa sobom prostor oko nje.

Kip takođe u knjizi detaljno objašnjava komplikovanu radnju pri kraju filma, tako da se vidi da radnja izgleda zapetljano jer na svakih nekoliko minuta gledaocu je prikazan neki novi koncept iz fizike! Na primer, Kuper je uspeo da pobegne iz crne rupe kroz „čamac za spasavanje“ u obliku tetra-kuba (drugo ime tesarakt), što je geometrijsko telo koje u četvorodimenzionalnom prostoru ima isti smisao kao običan trodimenzionalni kub u trodimenzionalnom prostoru.  Drugim rečima, Kuper je pobegao u ekstra dimenziju!

Jedno odlično svojstvo ove knjige, koje bi trebalo propisati za sve vesti iz nauke, je Kipov trik da obeleži svaku glavu sa jednom od tri oznake: T za „istinu,“ što znači da se u glavi opisuje nešto što sigurno znamo; EG za „naučnu hipotezu,“ što znači da se radi o interesantnim, dobro motivisanim i razvijenim idejama, ali za koje još uvek ne znamo da li su tačne ili ne; i najzad S, za „špekulacije“, što su interesantne ideje koje imaju neko uporište u poznatoj fizici ali su nerazvijene, neproverene i hipotetičke.

Koristeći tu Kipovu kategorizaciju i njegova objašnjenja u ovoj knjizi šta se u filmu događa, možemo da kažemo da sve u filmu u vezi crnih rupa je „istina“. Zato je Interstelar do sada najbolji film koji nam je prikazao crne rupe.  Sve u filmu što se tiče tunela (wormhole na engleskom) ili ekstra dimenzija spada u kategoriju „naučnih hipoteza,“ jer iako je u pitanju ponajviše samo matematika, fizičari rade na tim temama već decenijama, naučili su mnogo, i daleko su od naivnih hipoteza. I najzad, sve što se tiče kretanja kroz ekstra dimenzije, priča o „gravitacionim anomalijama“ koje pominju profesor Brandt (igra ga Majkl Kejn) i Kuperova ćerka Murf, ili „kvantni podaci“ koje unutar crne rupe skuplja robot TARS, sve je to u kategoriji „špekulacija.“ Interesantno, intrigira, ali suviše slobodno, bez dovoljno specifičnosti koje bi dozvolile da se na te teme gleda kao na nešto realnije.

I pored svog sjajnog stila, „Fizika filma Interstelar“ nije uvek laka za čitanje. Ali svejedno je šteta ako se uskoro ne pojavi u našem prevodu, jer svaki čitalac će biti bogato nagrađenim ako razume makar i samo deo fascinantnih tema o kojima knjiga govori.

MODERNA KLASIČNA FIZIKA

Fizičari su u 20. veku napravili fundamentalan prodor u mikrofiziku. Otkrivena je struktura atoma, pa struktura atomskog jezgra. Shvatili smo kako i zašto atomi zrače iapsorbuju svetlost. U jednom pravcu došlo je do dubljeg shvatanja strukture i međusobnog odnosa elementarnih čestica. Otkriveni su zakoni slabe i jake fundamentalne sile, itd.  U drugom pravcu razumevanje atomske fizike je dovelo do boljeg razumevanja kompleksnih sistema koji se sastoje od velikog broja čestica, što je postala osnova našeg tehnološkog napretka u elektronskoj i kompjuterskoj industriji. Posle 2. svetskog rata svi univerziteti su zato intenzivno obrazovali studente fizike u oblasti kvantne fizike i mikrofizike, pa je u tom smeru bila i njihova najveća specijalizacija.

Sve je to lepo i verovatno prirodno ali Kip je već sedamdesetih primetio da kao posledica najveći broj studenata fizike ima vrlo ograničeno obrazovanje što se tiče fenomena i metoda klasične fizike koja se bavi makroskopskim telima. Da bi se rešili problemi astrofizike, okeanografije, atmosferske fizike, geofizike, itd. fizičari treba da razumeju ponašanje makroskopskih materijala, bez ulaska u detalje njihove atomske strukture. Pa i u slučajevima kada astrofizičari imaju posla sa mikroskopskim česticama, kao što su jonizovani atomi, elektroni, ili atomska jezgra u atmosferi ili u unutrašnjosti zvezda ili u međuzvezdanoj sredini problemi zahtevaju razumevanje kompleksne interakcije velikog broja čestica što je situacija koja se veoma razlikuje od mikrosopskih razmatranja.

Kip je tako ubedio svoj univerzitet da svaki student post-diplomac fizike treba da ima temeljno obrazovanje iz klasične fizike koje ide dalje od uobičajenih prostih problema tipa klatna, oscilatora, i Njutnovih zakona, i onda se herojski prihvatio da stvori novi predmet koji pokriva modernu, realističnu klasičnu fiziku koja opisuje realan svet. U tom projektu mu se pridružio Rodžer Blenford (Roger Blandford) jedan od najuticajnih astrofizičara u poslednjih 40 godina, i kao i Kip gotovo enciklopedijskog znanja. To je bila odlična komplementarna kombinacija jer dok je Kip relativista koji razume astrofiziku Blendford je astrofizičar koji razume relativnost.

Rezultat te saradnje bio je predmet Moderne klasične fizike koji su decenijama predavali na smenu. Njihova skripta, prvo pisana rukom pa zatim kucana, širila su se među studentima i istraživačima i van Kalteka, da bi se najzad 2017-te godine, 37 godina od začetka tog predmeta, pojavio udžbenik koji sintetiše šta je sve u tom predmetu pokriveno,

Knjiga je, kratko rečeno, majstorsko, remek delo. Još više nego MTW to nije knjiga koju bilo ko može da “pročita,” već autoritativni izvor informacija. Pokriva Optiku, kako onu geometrijsku i fizičku koja je od značaja za astronome tako i takozvanu nelinearnu optiku koja ima tehnološke i eksperimentalne primene. Tu je zatim kompetentan prikaz Teorije elastičnosti, koji je od značaja i za inženjerske primene i za geofiziku i uopšte planetarnu astronomiju. Dalje, tu je enciklopedijski prikaz Teorije fluida, od takozvanog laminarnog kretanja, preko studija turbulencije i takozvane magneto-hidrodinamike, što su sve metodi koji se primenjuju u raznim inženjerskim disciplinama i oblastima fizike i na Zemlji i u svemiru. Na to se nadovezuje prikaz metoda Fizike plazme, takozvanog “četvrtog stanja materije,” koje je sve prisutno u astrofizici kao i u laboratorijskim primenama. Osnovno uporište knjige je objašnjenje metoda Statističke fizike, koja daje opis ansambla čestica i metode za računanje njihovih prosečnih svojstava, fluktuacija, i slučajnih procesa, što sve na svoj način oblikuju pojave koje vidimo u realnom svetu. Najzad, tu je i majstorski prikaz Relativnosti, koji pokriva takozvanu specijalnu i opštu teoriju relativnosti i njihove primene na astrofizičke i kosmološke probleme. 

Kip 05 Thorne Blandford

Šest udžbenika u jednom: Moderna klasična fizika, sa preko hiljadu i po strana. Sada znamo i koliko je takva fizika teška: tri kilograma i trista grama!

 Stil knjige je blistav. Kompetentan, direktan, bez dugih uvoda, i sa primenom starog metoda gde se na marginama u kratkoj rečenici sumira tema svakog značajnog paragrafa.

Zbog širokog dijapazona problema koje ovaj predmet pokriva studenti post-diplomci na Kalteku su i gunđali i hrlili ka njemu, a mnogi su sa pravom smatrali da je najbolji način da ispeku znanje ako naredne godine budu asistenti za taj predmet pa je tu bila prava utakmica. Kao pravi džentlmeni, Kip Torn i Rodžer Blandord u predgovoru knjige pomenuli su redom sve svoje asistente za kurs Moderne klasične fizike u toku više od tri decenije i zahvalili im se na pomoći i saradnji. Od interesa je pomenuti da među njima nalazimo i dvojicu diplomiranih fizičara beogradskog univerziteta koji su krajem osamdesetih i početkom devedesetih bili post-diplomci na Kalteku. Miloje Makivić je doktorirao u oblasti kompleksnih sistema materije da bi se kasnije, kao i hiljade drugih fizičara posvetio kompleksnom sistemu internacionalnih investicija gde se primenjuju moćni matematički metodi za smanjenje rizika i veći dobitak investicija. A Draža Marković (nije u rodbinskoj vezi) je doktorirao pod rukovodstvom Kipa Torna i nastavio rad na studijama neutronskih zvezda, crnih rupa, i kompaktnih dvojnih zvezda.

ŠTOKHOLM

Opisali smo dva monumentalna udžbenika na kojima je Kip Torn sarađivao, MTW i Torn-Blendford; dve Kipove knjige koje su objasnile relativistički svemir širokom krugu čitalaca, “Crne rupe i savijeno vreme,” i “Fizika filma Interstelar”; i Kipov doprinos za dva popularna SF filma koje je videlo možda milijardu ljudi, “Kontakt” i “Interstelar.” Kako je Kip Torn to sve postigao samo on zna!

Nismo ovde ništa rekli o još dve tehničke monografije na kojima je takođe Kip sarađivao, jedna o gravitacionom kolapsu zvezda, druga o novoj paradigmi za razumevanje crnih rupa. I nismo rekli ništa o preko 160 tehničkih istraživačkih radova koje je objavio, sam ili sa saradnicima. Njegov doprinos projektu LIGO opisan je na drugom mestu.

Kip 05 KipThorne CarlGustaf

Kip Torn i kralj Karl XVI Gustaf, 10. Decembra 2017.Izvor: Nobelova fondacija.

Slika je jasna. Nobelova nagrada je i dalje izuzetno priznanje, bez konkurencije po prestižu, koje se ne dobija lako. Međutim već pre nje Kip je zadobio ono drugo veliko priznanje, koje se isto tako ne dobija nimalo lako: univerzalno poštovanje i divljenje svojih kolega, studenata, i čitalaca iz celog sveta.

 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | (Svršetak.)

Ovaj niz članaka u vidu PDF knjige možete preuzeti ovde:

Preuzmite e-knjigu u PDF formatu
(24 strane, A4 formata, 3 MB)


download

pdf

 
Torh595

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži

 

leksikon 190 

akl18 baner


stranica posmatraci

CURRENT MOON


tvastronomija18