Научное путешествие по блокбастерам. МАТРИЦА для ЧУЖОГО. ГЛАВА 1 «МАРСИАНИН». ГЛАВА 2 «ПАРК ЮРСКОГО ПЕРИОДА»

МАТРИЦА для ЧУЖОГО. Научное путешествие по блокбастерам. 

Электронная книга https://t.me/kudaidem/1893

Можем ли мы воскресить динозавров, как в фильме «Парк юрского периода»?

Можно ли жить на Марсе, как герой фильма «Марсианин»?

Реально ли построить машину времени, как доктор Эмметт Браун в фильме «Назад в будущее»?

Возможна ли жизнь в искусственно созданной реальности, как в «Матрице»?.. Отвечая на эти и другие интригующие вопросы, авторы книги — известный английский стендапер и журналист Рик Эдвардс и доктор квантовой физики Майкл Брукс — углубляются в настоящую науку, изучая самые смелые фантастические идеи, представленные в культовых голливудских блокбастерах — от «Планеты обезьян» и «Чужого» до «Интерстеллар».

Широкий охват тем — таких как астрофизика, неврология, психология, ботаника и др. — делает эту книгу настоящим подарком для пытливых умов.

Эзоп знал, как одновременно и развлекать нас, и делать более умными и благородными людьми.

То же самое касается и науки, попадающей на экран. Современные производители фильмов — большие поклонники науки.

Они не всегда буквально следуют ее законам и правилам, зато отлично понимают ее ценность для человечества. На свете полно сценариев, показывающих, что наука — в центре всего, чем мы являемся, что мы делаем, куда мы движемся и какими могут оказаться последствия наших действий — хорошими или плохими. Возможно, это лишь обоснованные догадки, однако зачастую они обоснованы великолепно.

Многие голливудские режиссеры, продюсеры и сценаристы постоянно следят за новейшими научными достижениями. Эти умные творческие люди видят, что происходит в науке, и выводят эти проблемы в центр общественного внимания. Так что, взявшись рассматривать ту особую науку, которая таится за кадром во многих современных фильмах, можно отлично завязать беседу на очень важные темы.

В этой книге вы встретитесь с неразрешимыми (пока) вопросами, касающимися генетических манипуляций, преимуществ колонизации других планет, создания животных, которые частично являются людьми, надежд и страхов, связанных с искусственным интеллектом, этики возрождения вымерших видов… Тут есть над чем поразмыслить.

ГЛАВА 1 «МАРСИАНИН».

Как нам добраться до Красной планеты?

Полезно ли для здоровья провести отпуск на Марсе?

Можно ли на самом деле колонизировать Марс?

Фильм под завязку набит всякими научными проблемами — о том, как человек мог бы жить на поверхности этой планеты, из чего состоит ее почва, эта красная пыль, что мы могли бы там выращивать…

В основе фильма Ридли Скотта — прекрасная книга Эндрю Вейера, которой провел тщательные подготовительные изыскания, когда ее писал.

2035 год. Астронавты дурачатся на марсианской поверхности, без особого напряжения занимаясь рутинной работой. И тут — буря. В беднягу Мэтта попадает обломок антенны, протыкает его скафандр, повреждает приборы, которые передают на базу его биологические показатели. Друзья полагают, что его песенка спета, и сматываются с Марса на Землю, прежде чем буря успеет опрокинуть корабль. Но это же фильм с Мэттом Деймоном.

Поэтому — сюрприз, сюрприз! — Мэтт приходит в сознание, обнаруживает, что он один на всей планете и что у него весьма ограниченные запасы еды. Тут герой мигом соображает, что «из этого дерьма его вытащит только наука».

Когда-то Марс немного напоминала Землю.

Здесь была атмосфера, здесь плескалась вода, и здесь по крайней мере до сих пор есть какая-никакая почва.

Первым делом возникает самоочевидный вопрос. В основе фабулы «Марсианина» — наша способность доставить людей на Марс. Как мы собираемся это сделать?

Больше четырех тысяч человек подали заявления, причем платные на «Марс-Один» — так называется проект колонизации, претендуя на места в марсианском туристическом лагере.

«Предполагаемый график развития проекта, а также его осуществимость с технической и финансовой точек зрения подвергаются критике со стороны ученых, инженеров и представителей аэрокосмической отрасли».

Вам понадобится выложить где-то 200 000 долларов за билет на Марс, предоставляемый  компанией «SpaceX» Илона Маска.

Кроме того, вам потребуется обладать «страстью к приключениям» и «быть готовым умереть».

Астронавты-участники должны быть «умными, креативными, психологически устойчивыми и физически здоровыми». И без эмоциональных привязанностей. И еще, вероятно, без финансовых проблем на Земле: за участие в проекте никаких денег не платят. Кроме того, окончательный выбор — за зрителями телесериала, который готовят в рамках проекта. Зрители будут голосовать, так что обзаведитесь множеством друзей. Или лучше врагов: планируется путешествие в один конец.

Расстояние между нашими планетами 55 млн км. Это даже, когда Марс ближе всего подойдет к Земле. Это теоретический минимум. Такого сближения пока никогда не происходило.

В среднем дистанция между нами 225 млн км.


Вероятно, наиболее передовой план космического перемещения — это «Межпланетная транспортная система» (МПТС, Interplanetary Transport System, ITS). Она являет собой детище «SpaceX», корпорации Илона Маска, одна из целей которой — основать колонию на Марсе уже в 2020-е годы. Вот как описывается схема предстоящего (возможного?) путешествия по МПТС. Вначале космический корабль на 100 пассажиров устанавливают на ускоритель, оснащенный комплектом двигателей, которые работают на «смеси метана и жидкого кислорода». У такой ракеты хватит мощности, чтобы вывести на орбиту корабль с сотней пассажиров. Но в нее не поместится столько топлива, сколько необходимо, чтобы отправить их в дальнейший путь. Поэтому дуэт корабля и ускорителя распадется, прежде чем корабль достигнет орбиты. Космический корабль помещается на «парковочную орбиту», тогда как ускоритель возвращается на стартовую площадку, совершает мягкую (как все надеются) посадку и заправляется при помощи специального топливного бака, который присоединяется к тому месту, к которому прежде прикреплялся корабль. Заправившаяся ракета возвращается на орбиту, где топливный бак отделяется и заправляет корабль. Потом ракета вместе с опустевшим баком летит обратно на Землю, а корабль готов отправиться на Марс. Согласно представлениям ребят из «SpaceX», целый флот аппаратов МПТС полетит к Красной планете, так что эту процедуру заправки и дозаправки придется проделать много раз. В сущности, на некоторое время околоземная орбита превратится в подобие бензозаправочной станции, и корабли, направляющиеся к Марсу, будут ждать разрешения на отбытие. Просто класс, Илон.

У вас есть и еще одна возможность попасть на Марс — несколько менее заманчивая. «Марс-Один», некоммерческая организация со штаб-квартирой в Нидерландах, составляет планы создания марсианской колонии. От всей затеи немного веет душком «бюджетных авиалиний» — главным образом из-за того, что обратный билет вы приобрести не можете. Создатели проекта описывают свое «Марсианское транспортное средство» (МТС, Mars Transport Vehicle, MTV), — которое, кстати, пока находится лишь на стадии чертежей, — как «компактную космическую станцию». Как заявляется, она будет способна перевозить 800 кг сухой пищи, 700 кг кислорода и 3000 л воды: всё это понадобится для семимесячного путешествия пассажиров на Марс. Космическая станция снабжена посадочным модулем, который отделяется от основного аппарата и садится в красную пыль. Он больше никуда и никогда не полетит. Да-да: как только вы опуститесь на Красную планету, вы оттуда никуда не денетесь.

Илон Маск вообще не считает, что радиация в данном случае — такая уж серьезная проблема. Этот отважный космический ковбой вообще отмахивается от «факторов риска в области здоровья», которые уже не первое десятилетие беспокоят НАСА. Как полагает Маск, они «сравнительно незначительны».

Исследуя поведение людей, помещенных в такие симуляторы путешествия к Марсу, специалисты обнаружили: испытуемые склонны создавать кланы и ставить благополучие своего клана выше интересов всех прочих сообществ — даже если это ставит под угрозу весь проект. Еще хуже, если они разбиваются по половой принадлежности: мужчины склонны заключать друг с другом пакты, где приоритетом становится их индивидуальный комфорт, а не интересы женщин.

Даже самые настоящие астронавты, под давлением непростых условий жизни в космосе — начать вести себя деструктивно.

В 1973 г. несколько астронавтов на станции «Скайлэб», объявили однодневную забастовку, поскольку считали, что слишком много работают.

В 1982 г. два обитателя «Салюта-7» провели почти семь месяцев, не разговаривая друг с другом, потому что они, друг друга невзлюбили.

Другие факторы риска по части здоровья:

Космическая болезнь.

В процессе эволюции нашего вида наш организм совершенно не готовился справляться с чрезвычайно слабой гравитацией. Ваше сердце устроено так, чтобы качать кровь, преодолевая земное тяготение, так что по пути к Марсу кровь и другие телесные жидкости будут больше скапливаться в верхней части вашего тела.

Дистрофия мышц.

Неприятный запах тела. Мыться в космосе непросто.

Тошнота.

 Изменение распределения жидкостей, о котором мы говорили, влияет на среднее ухо, так что первые несколько дней вас будет тошнить. Вполне вероятно, что у вас разовьется, так сказать, космическая морская болезнь. Она возникает почти у половины астронавтов.

Потеря костной массы. В условиях микрогравитации из организма астронавта обильно выводятся кальций и фосфор. А значит, ваши кости станут очень хрупкими.

Если, несмотря на все эти ужасы, вы по-прежнему твердо намерены совершить путешествие к Красной планете, необходимо задать третий вопрос: действительно ли мы можем колонизировать Марс?

Жизнь на Марсе.  

Самая примитивная искусственная среда обитания для человека на Марсе (профессионалы зовут ее ИСО) — герметичная палатка с избыточным давлением воздуха внутри. Она должна быть достаточно легкой, чтобы ее можно было доставить на Марс космическим кораблем.

В ней находится система жизнеобеспечения — в том числе атмосфера, пригодная для дыхания, а также всевозможные устройства для обогрева и охлаждения воздуха. Она должна защищать от радиации, а кроме того, иметь шлюзовые камеры, чтобы колонисты могли безопасно входить и выходить.

Рис. Возможная структура марсианской ИСО.

В Европейском космическом агентстве (ЕКА) уже попробовали набросать планы огорода с овощами и меню. В этом меню есть рис, лук, помидоры, соя, картофель, латук, шпинат, пшеница и спирулина (это такие водоросли, богатые белком). Спирулину можно — и нужно — употреблять практически со всеми продуктами: это кладезь разнообразных витаминов, а еще в ней содержатся все основные аминокислоты.

Рис. Марсианское меню.

Мы уже начали разводить растения в космосе. Так, астронавты МКС выращивают салат ромейн в условиях микрогравитации.

Выращивание происходит в плотно закрытых контейнерах, чтобы предотвратить проблемы типа улетания почвы под действием невесомости.

Если у корней не будет определенного направления, в котором они должны расти, как вы добьетесь, чтобы они всегда находили питательные вещества и воду?

Чтобы найти картофель, подходящий для выращивания на Марсе, НАСА стремится отыскать сорта, способные расти в малоплодородной почве, да еще и в условиях холодов, низкого давления и незначительного полива. Но стрессовые условия могут сделать какие-то из этих сортов клубней горькими и несъедобными.

Предложено высокотехнологичное решение этой проблемы разнообразия питания: повар-робот, который, по сути, являет собой 3D-принтер для пищи. Звучит как фантастика, но первое поколение таких устройств уже существует. Они умеют готовить, скажем, пиццу с сыром и помидорами. Из сухих ингредиентов.

В свое время на российскую станцию «Мир» доставили перепелиные яйца, — из большинства которых птенцы не вывелись. А те птенцы, которые все-таки вылупились, оказались с дефектами развития. В этом, опять же, виновата эволюция. Все животные Земли приспособлены к гораздо более сильной гравитации.

В условиях микрогравитации желток плавает посередине, и эффективность газообмена ниже, а значит, птенцы получают меньше кислорода, необходимого им для нормального развития. Даже если птенец все-таки вылупится, при микрогравитации он не сможет удерживать равновесие и самостоятельно питаться.

Возможно, Марс, с его силой тяжести в одну треть земной, окажется вполне сносной средой для цыплят.

Первого цыпленка, который вылупился в космосе, назвали Кентукки, если тебе вдруг интересно. Похоже, они нормально пережили дорогу обратно на Землю и — уже когда вернулись — научились питаться самостоятельно, обычно, как ты знаешь, свойственную цыплятам.

Подытожим.

Итак, Марс. Как нам туда попасть? Если все сложится — на одной из межпланетных транспортных систем Илона Маска, чтобы мы могли вернуться, когда там станет совсем уж паршиво.

Полезен ли Марс для здоровья? Господи, помилуй, нет, конечно.

Сможем ли мы там выжить? Зависит от того, насколько вам нравится питаться водорослями.

ГЛАВА 2 «ПАРК ЮРСКОГО ПЕРИОДА» Динозавры и правда были такими, какими мы их привыкли считать? Может ли кто-нибудь вернуть динозавров к жизни? Следует ли нам при помощи науки возрождать вымершие виды?

Фильм «Парк юрского периода» вышел в 1993 г.

миллионы лет назад один комар напился крови динозавра, попался в каплю клейкой древесной смолы и сохранился до наших дней как окаменелость в янтаре. Миллиардер Джон Хэммонд финансирует биотехнологический проект, в рамках которого из этого древнего комара (из крови, которой он напился) выделяют ДНК и используют ее для того, чтобы вернуть к жизни этот вид динозавра — даже, собственно говоря, много разновидностей динозавров. Хэммонд заселяет этими существами специальный парк и уже почти готов открыть его для посетителей.

И что же, динозавры и правда были такие, как в «Парке юрского периода»?

За последние несколько десятилетий палеонтологи выкопали несметное количество окаменелостей на территории Китая, и это пролило столько света на физические черты этих существ, что нам следовало бы навсегда забыть о стереотипах.

Многие динозавры явно напоминали птиц.

Но главное в таком сходстве — даже не способность к полету, а наличие перьев. Свидетельства того, что динозавры имели перья, мы получаем благодаря окаменевшим отпечаткам перьев и открытию маховых бугорков.

у нас есть и прямые доказательства. К примеру, посетитель одного бирманского рынка янтаря обнаружил там кусок затвердевшей смолы, размером со сливу, а внутри — часть хвоста динозавра, с костями, мягкими тканями и, представьте себе, перьями. Есть и другие примеры, когда обнаруживали янтарь с перьями динозавров — наряду с птичьими. Вероятно, ветер унес эти перья, они упали на твердеющую смолу и прочно приклеились к ней — на миллионы лет.

Но, не у всех динозавров имелись перья.

Рис. Краткая история динозавров.

анализ окаменелых останков синозавроптерикса (возрастом 125 млн лет), найденных в китайской провинции Ляонин. Синозавроптерикс, довольно близкий родич тираннозавра, представлял собой нелетающую протоптицу ростом чуть больше метра, которая питалась мясом. Как выясняется, это существо могло похвастаться чередующимися оранжевыми и белыми полосами на теле.

открытия показывают: многие динозавры имели столь яркую окраску, что это, по мнению ряда исследователей, сказывалось и на их поведении. Возможно, у них существовали красочные ритуалы ухаживания, словно у павлинов с мощными зубами. Не исключено, что они использовали свои перья и в коммуникативных целях, а также укрывали с их помощью свои яйца и даже птенцов, защищая их от холода юрских ночей: на территории современной Монголии найдены окаменелые останки динозавров, явно высиживавших яйца.

По мнению специалистов, синорнитозавр — это была эдакая королевская кобра с крыльями.

Возникает второй вопрос: можем ли мы вернуть динозавров к жизни?

Возрождение вымерших видов. Звучит очень круто. Просто фантастика, да? Но сегодня возможно и такое. Мы вообще, по сути, уже это проделали — с вымершим диким козлом под названием «пиренейский козерог» или «иберийский тур». В 2000 г. специалисты взяли образцы ДНК у Селии, единственного уцелевшего экземпляра. Вскоре Селия умерла, но в 2003 г. ученые создали ее клон.

Рис. Как мы возродили вымершего горного козла.

Возрождение североамериканскогостранствующего голубя стало флагманским проектом в области воскрешения вымерших видов. Вначале группа ученых взяла пробы ДНК из ног чучел птиц, находящихся в различных музеях.

 Анализируя эти ДНК методом секвенирования, они сравнивали ее с ДНК, взятыми у современных голубей, которые живы и отлично себя чувствуют. Выяснилось, что у этих птиц и без всяких биотехнологических процедур имеется около 75% ДНК странствующего голубя. А поскольку ДНК — это своего рода инструкция по постройке новой копии организма, специалисты решили, что этих 75% вполне достаточно в качестве основы для дальнейшей работы.

План таков: когда технология еще чуть-чуть разовьется, «пробелы» в ДНК заполнят генетическим материалом, взятым у полосатохвостого голубя. Поэтому, есть все основания полагать: очень скоро мы сможем действительно возродить вымершего странствующего голубя.

вывести шерстистого мамонта. Такое возможно. Есть два способа. Первый: воспользоваться ДНК, извлеченной из останков мамонта, которые хорошо сохранились в арктических льдах. В рамках этого проекта, возглавляемого японскими специалистами по клонированию, планируется ввести эту ДНК в яйцеклетку, взятую у слонихи, а затем поместит эту измененную яйцеклетку в ее утробу. Ученые надеются, что эта суррогатная мать вырастит внутри себя мамонтенка и затем произведет его на свет — дав нам существо, принадлежащее к виду, чьих живых представителей не видели на Земле уже несколько тысяч лет. Второй план, совсем иной, разрабатывается в Гарварде, где природа куда гостеприимнее. Джордж Чёрч и его группа планируют самостоятельно воссоздать ДНК мамонта. Они знают, как это сделать, потому что сейчас уже полностью расшифрованы два генома шерстистых мамонтов: эти два экземпляра хорошо сохранились при минусовых температурах. Возраст одного экземпляра — около 4000 лет, другого — около 45 000 лет.

Чёрч и его коллеги могут ввести описание всей этой ДНК-последовательности в свои компьютеры, а затем специальные роботы-лаборанты будут строить эту ДНК из не слишком многочисленных базовых химических веществ.

Затем гарвардцы намерены встроить определенные фрагменты созданной ими ДНК мамонта в клетки азиатского слона, а потом с помощью специальных химических «триггеров» обратить эти клетки в стволовые — такие, которые могут в ходе своего развития стать биологической тканью любого типа. Так что если вы возьмете ядро стволовой клетки такого гибрида и встроите его в выпотрошенную (т. е. заранее лишенную ядра) яйцеклетку азиатской слонихи, эта модифицированная яйцеклетка должна в итоге превратиться в толстого мохнатого слона с огромными бивнями.

В следующе видео я расскажу о фильме трех следующих фильмах:

Первый фильм «ИНТЕРСТЕЛЛАР». И ответим на вопросы:

 Черные дыры существуют? Что произойдет, если упасть в черную дыру? Так ли нам нужны квантовые данные?

Второй фильм:«ПЛАНЕТА ОБЕЗЬЯН»  Разберемся:

Как человек очутился выше всех существ в ходе эволюции?

Может ли другое животное когда-нибудь свергнуть его с этой вершины?

Можно ли вывести суперумных шимпанзе с помощью генной инженерии?

И третий фильм: «НАЗАД В БУДУЩЕЕ»

Поймем:

Можем ли мы путешествовать во времени? Как построить машину времени? Можно ли вычеркнуть себя из истории?