О человеках-муравьях и человеках-стрекозлах
Автор: Алена КорфКаждый раз, когда в фильмах Marvel человек уменьшается до размеров атома, физика где-то тихо закуривает в уголке и шепчет: «меня тут вообще кто-нибудь звал?»
Оставлю вопрос «как уменьшить?» (спишем это на фантдоп, да бредовый, но уж что имеем) в стороне, и разберу вопрос с точки зрения банальной логики и знания физики, которую я учила не по комиксам.
Начну с главного: масса никуда не девается. Вообще. Если у нас был человек весом 70 килограммов, а вы сделали его меньше атома, то перед вами всё ещё 70 килограммов, просто упакованных в объём, по сравнению с которым протон выглядит как моя гостиная. Сжимаете массу слишком сильно — получаете радиус Шварцшильда. Я не знаю, какой у среднестатистического хомосапиенса Шварцшильдов радиус, а считать мне лень, но явно при таких уменьшениях достигается граница, за которой объект становится чёрной дырой. Да, микроскопической, но вполне настоящей. В реальности сцена уменьшения выглядела бы так: герой нажимает кнопку, на экране вспышка — и всё. Фильм окончен, осталась аккуратная сингулярность и очень грустный продюсер.
Допустим, ради сюжета мы махнули рукой на общую теорию относительности и позволили человеку не схлопнуться в чёрную дыру. Хорошо, поехали дальше. Атомы, из которых состоит тело, не любят, когда их сжимают. Электроны — это не бусинки на нитке, а квантовые объекты. Чем меньше объём, тем больше их энергия. В какой-то момент наш «уменьшенный» супергерой начинает излучать столько энергии, что превращается в локальный источник жёсткого излучения. Нечто среднее между ядерной аварией и экспериментом, который срочно надо закрыть и никому о нём не рассказывать.
Но ладно, предположим, что и квантовая механика решила быть доброй. Тогда возникает простой бытовой вопрос: чем наш супергерой дышит? Размер молекулы кислорода — нанометры. Размер субатомного героя — меньше этого. Для него воздух — это почти пустота, вакуум с редкими, как звёзды в межгалактическом пространстве, молекулами. Вероятность вдохнуть кислород примерно ... НОЛЬ. Так что сцены, где герой тяжело дышит в шлеме, на самом деле должны выглядеть как сцены, где он просто сразу теряет сознание и больше никогда не приходит в себя.
Даже если забыть про дыхание, есть ещё тепло. Живой организм — тёплый, потому что внутри постоянно идут химические реакции. Но на субатомных масштабах окружающая среда не отводит тепло привычным образом. Наш герой мгновенно перегревается и распадается на набор энергичных квантов.
Химия, кстати, тоже изнасилована. Биологическая жизнь основана на молекулах определённых размеров и форм. Уменьшите их — и связи перестают работать. Белки не сворачиваются, ферменты не катализируют, ДНК не кодирует. То есть «уменьшенный человек» — это уже не человек, а крайне странный набор химических осколков.
И, наконец, вишенка на торте: на субатомных масштабах вы больше не объект в привычном смысле. У вас нет точного положения, нет чёткой формы, вы — волновая функция. Не герой, а вероятность героя. В квантовом смысле вы не бегаете по миру, вы расплываетесь по нему с неопределённым настроением и нулевыми шансами на камео в следующей части.
Так что если перевести фильмы Marvel на научный язык, то сцена уменьшения звучала бы примерно так: «Он нажал кнопку, нарушил несколько фундаментальных законов Вселенной и перестал существовать в привычном смысле слова».
Но Marvel, продолжает штамповать человеков-муравьев и человеков-стрекозлов с маниакальным упорством.
Впрочем, остальной их бред не менее антинаучен. Не ищите здравого смысла в этих фильмах.