Neil deGrasse Tyson rompe ‘Interstellar’: buchi neri, dilatazioni temporali e onde massicce

“I miei film sono sempre tenuti ad uno standard stranamente alto”, ha detto il regista Christopher Nolan al Daily Beast. È, tuttavia, un grande complimento per un blockbuster odissea nello spazio come Interstellar per guadagnare il diritto di essere analizzato a livello scientifico; dopo tutto, film come Star Wars e Star Trek non sono mai tenuti fino a tale controllo.

Interstellar di Nolan invita le critiche scientifiche attraverso la partecipazione del fisico teorico Kip Thorne, che non solo è stato consulente di sceneggiatura e produttore esecutivo del film, ma ha anche pubblicato un tomo compagno, The Science of Interstellar, spiegando i concetti inebrianti impiegati nel film.

Per chi non lo sapesse, il film è ambientato su una Terra futura i cui raccolti (tranne il mais) sono stati spazzati via da una misteriosa peronospora. Un contadino ed ex astronauta, Cooper (Matthew McConaughey), ha il compito di condurre una missione della NASA attraverso un wormhole verso un’altra galassia al fine di indagare su tre pianeti potenzialmente abitabili per la colonizzazione. Il primo pianeta su cui atterrano è vicino a un buco nero supermassiccio, soprannominato Gargantuan, la cui attrazione gravitazionale provoca enormi onde sul pianeta che lanciano la loro navicella spaziale. La sua vicinanza al buco nero provoca anche un’estrema dilatazione del tempo, dove un’ora sul pianeta lontano equivale a 7 anni sulla Terra. Sul secondo pianeta, incontrano un astronauta abbandonato di nome Dr. Mann, e ne consegue una scazzottata. E il resto, beh, lascero ‘ che tu lo veda di persona.

Per avvolgere le nostre teste intorno alla scienza Interstellare, The Daily Beast ha contattato il famoso astrofisico e cosmologo Neil deGrasse Tyson, che è anche direttore del Planetario Hayden presso l’American Museum of Natural History e ospite della serie Fox Cosmos: A Spacetime Odyssey, per aiutare ad abbattere molte delle scene molto dibattute nel film.

Su Twitter, hai elogiato il modo in cui Interstellar ha gestito la relatività del Tempo e la Curvatura dello Spazio di Einstein.

Nessun altro film ha dato tanta attenzione a questi argomenti, e lo ha fatto così accuratamente. Quello che avrei dovuto dire è che nel Pianeta originale delle Scimmie, c’è uno spostamento temporale einsteiniano in cui gli astronauti della Terra si muovono molto lontano nel futuro, quindi la Terra è andata oltre l’età degli umani mentre erano ancora se stessi. Questa non era una premessa in esecuzione del film, mentre in Interstellar, c’è un costante promemoria che la Relatività del tempo è un fenomeno da non sottovalutare, pensato e risolto. E le lavagne nel film con le equazioni di campo sono legittime. Qualcuno ci ha pensato. È lo stesso con la serie TV The Big Bang Theory. Quando mostrano la lavagna, è sempre rilevante per il tema di quel particolare spettacolo.

Nel Guardian, il Dr. Roberto Trotta, docente senior di astrofisica all’Imperial College di Londra, ha sottolineato che i “retro razzi” sulla loro astronave, Endurance, erano troppo piccoli poiché avresti bisogno di “molto carburante” per fare il loro viaggio galattico.

Beh, un paio di cose. Sono un fan di Mark Twain per molte ragioni, e molto in alto nella lista è, ” Prima prendi i tuoi fatti, quindi puoi distorcerli a tuo piacimento.”Se hanno una nave, ed è ovviamente una nave che non abbiamo oggi, e questo film si svolge ovviamente in futuro, e questa nave è ovviamente più avanzata di qualsiasi altra cosa che abbiamo o abbiamo sognato, e devono attraversare un wormhole, non devono usare solo i motori per attraversare la galassia. A me sta bene. Sono in una nave, è nel futuro, in modo da ottenere su di esso e andare avanti! Aggiungerei anche che se stai viaggiando per lunghe distanze e sai in quale direzione sei diretto, non usi carburante per arrivarci. Si utilizza il carburante per darvi la giusta velocità e direzione, e poi si spegne il serbatoio di carburante e costa lì. È così che siamo arrivati sulla luna—c’è stato il lancio per portarci in orbita, e poi il TLI (trans-lunar injection) ci ha fatto uscire dall’orbita terrestre e sulla luna.

Sembri anche affezionato al modo in cui il film ha trattato la gravità—al contrario delle tue riserve sul film Gravity.

Hanno chiaramente prestato attenzione alle circostanze in cui erano in zero-g, o passando a 1 g con la piattaforma spaziale rotante che hanno usato. Non è diverso da quello che hanno fatto nel 2001, dove hanno speso molta attenzione su come passare da zero a 1 g. Perché spendono così tanta attenzione, ti dà il diritto di trovare posti dove potrebbero aver incasinato. Nel 2001, c’è un punto in zero-g in cui sta sorseggiando liquido attraverso una cannuccia, e poi tira le labbra dalla paglia e il liquido affonda giù dalla paglia nel contenitore—cosa che non accadrebbe in zero-g. E la gravità ha avuto così tanto ragione che si è guadagnato il diritto di farci notare ciò che era stato trascurato, che penso sia un complimento.

Ci possono essere davvero enormi onde di marea come quella che abbiamo visto sul primo pianeta che hanno visitato?

Inizialmente, ho pensato: “OK, devono lanciare un’onda looks che sembra gratuita.”Il mio secondo pensiero è stato,” Beh, se si tratta di uno tsunami, l’onda in realtà ha bisogno di acqua per essere l’onda, e avrebbero visto l’acqua correre da intorno alle loro caviglie per alimentare questa onda come è venuto da.”È così che sai correre. In questo, vorrei poi capire che entrambe queste preoccupazioni erano infondate. Il pianeta è in profondità nel pozzo gravitazionale di un buco nero, e il buco nero avrebbe sicuramente forze di marea molto elevate. Inoltre, un” maremoto “è erroneamente chiamato—in realtà è un” rigonfiamento ” di acqua fissata nello spazio. Il rigonfiamento è sempre orientato nella stessa configurazione nello spazio, quindi tu sul pianeta solido ruoti dentro e fuori da quel rigonfiamento. La interpreti come un’onda che viene verso di te e lontano da te, ma quello che succede in realtà è che stai ruotando da una parte dell’acqua con l’alta marea a una parte dell’acqua con la bassa marea. Il fatto che le onde arrivassero ogni ora o giù di lì significava che il pianeta ruota una volta sempre due di quelle-perché hai due alte maree per ogni rotazione. Se dovessi dire che c’era qualcosa di irrealistico in questo, era quanto fosse appuntita l’onda. Un rigonfiamento di marea sarebbe più liscia di quella, e sarebbe solo salire, galleggiare sopra la parte superiore, e salire di nuovo giù il modo in cui un’anatra galleggia su e giù come un’onda va sotto di essa. Questo è dove si stanno prendendo libertà drammatiche per trasformare l’onda in qualcosa di più minaccioso, e non ho un problema con questo.

La dilatazione temporale su quel pianeta—un’ora equivale a 7 anni terrestri—sembra estrema. Per ottenerlo, apparentemente avresti bisogno di essere all’orizzonte degli eventi di un buco nero.

Sì. Puoi calcolare dove devi essere per avere quel livello di dilatazione del tempo, ed è estremo. Ecco un altro caso di ” Prima prendi i tuoi fatti, quindi puoi distorcerli a tuo piacimento.”I fatti diretti sono che sei nelle vicinanze di un buco nero e il tempo passa più lentamente, quindi si scherza con quello per creare elementi drammatici per la narrazione. Non ho problemi. In Titanic, quando ho criticato il cielo notturno è stato perché non c’era cielo notturno a tutti—non era nemmeno un vero cielo notturno, in modo che non è riuscito il mio Mark Twain criteri.

Endurance sarebbe persino in grado di volare così vicino a un buco nero supermassiccio senza essere disintegrato dalla forza di esso?

C’è un buco nero regolare, che è lo stato finale di una stella ad alta massa, che è un buco nero relativamente piccolo, di dimensioni planetarie. Quindi, hai buchi neri supermassicci che si trovano al centro delle galassie e sono enormi—in genere le dimensioni di interi sistemi solari. Se non vuoi essere fatto a pezzi dalle forze di marea di un buco nero, dovresti muoverti dentro e intorno a un buco nero supermassiccio, perché più grande è un buco nero, più basse sono le forze di marea. Quindi, un buco nero supermassiccio avrebbe forze di marea molto superficiali e probabilmente non ti distruggerebbe se ti avvicinassi o scendessi oltre l’orizzonte degli eventi. Sono i buchi neri di massa stellare che ti strapperebbero se ti avvicinassi troppo. In questo caso, sono anche i buchi neri di massa stellare che solleverebbero la marea così alta sul pianeta. Questo è dove prendi alcune libertà cinematografiche-vuoi il dramma dell’onda, e lo ottieni su un buco nero più basso, ma vuoi sopravvivere all’esperienza per essere stato vicino ad esso. Quindi, ci sono alcune libertà prese lì.

Cosa ne pensi della sequenza di scazzottate tra Cooper e Mann sul secondo pianeta?

Beh, avrei pensato che fossero abbastanza intelligenti, abbastanza maturi e abbastanza emozionati che la probabilità di una scazzottata su un pianeta lontano sarebbe estremamente remota. Sappiamo ragazzi ottenere in lotte, ma la maggior parte dei ragazzi la maggior parte del tempo non entrare in lotte, quindi si potrebbe pensare che essere un pianeta lontano sarebbe uno di quei casi in cui non si ottiene in una lotta. Non è come in Star Wars nella scena del bar dove si rompe in una sparatoria in cui Han ha sparato per primo. Sei su un dannato pianeta! Ho pensato che fosse gratuito e non sono sicuro di cosa abbia contribuito alla trama, ma non ho davvero capito la trama. Avresti bisogno di qualcuno che scriva un altro libro per questo.

Probabilmente non avrebbero nemmeno bisogno di mandare le persone sui pianeti, vero? Non potevano semplicemente inviare telescopi o robot?

Beh, ho pensato che avevano originariamente inviato robot e che era una conversazione che si è tenuta? Non sto cercando scuse per il film, ma come ho capito, non sapevano in quale pianeta sarebbero andati fino a quando non sono usciti dall’altra parte del wormhole, e questa non è una decisione che un robot potrebbe prendere perché non stai comunicando con il robot attraverso il wormhole. Quindi, gli umani dovevano essere lì per esprimere quel giudizio una volta arrivati e ottenuto i dati extra.

Cooper può effettivamente galleggiare attraverso un buco nero nella sua tuta spaziale, come fa nel film? Sarebbe distrutto dalle radiazioni gamma?

È probabile che la maggior parte dei buchi neri non abbia radiazioni di accompagnamento che ne escono. Quelli che si vedono straordinaria, a spirale di gas a lavorare la sua strada verso il centro dell’abisso, e si vede quando è un buco nero che ha una stella compagna che diventa sempre più flagellati dalla sorgente di gravità, e in genere, quando la stella compagna si gonfia fino a diventare una gigante rossa e tracimazioni il suo lobo di Roche, che è un involucro intorno a una stella al di là che se uno dei cumuli di materiale del passato che la busta, la sua suscettibili di cadere da qualche altra parte all’interno di tale orbita del sistema. Quindi, solo quando hai la materia a spirale verso il basso ottieni questi feroci getti di buchi neri. Ma una stella che diventa un buco nero tutto da solo? Non c’è motivo di pensare che qualcosa di dannoso sarebbe nelle sue vicinanze. In modo che potesse galleggiare attraverso di essa del tutto. Il trucco sarebbe quello di passare attraverso un buco nero e in qualche modo emergere attraverso un wormhole che è stato stabilito che non sappiamo come fare, o sostenere. Ecco dove entra in gioco la fantascienza.

Come circa il modo in cui il film ha trattato la quinta dimensione?

Oh, è stato fantastico. Se vai in una dimensione superiore alla nostra, è interamente permesso supporre che tu abbia accesso alla tua dimensione temporale. In questo momento, abbiamo accesso alle nostre tre dimensioni spaziali, quindi puoi occupare qualsiasi posizione all’interno delle tue coordinate spaziali tridimensionali in qualsiasi momento. Nel tempo, siamo prigionieri del presente per sempre impedito di accedere al nostro passato, o il nostro futuro. Se vai in una dimensione superiore, non è irrealistico immaginare che la tua intera linea temporale sia disposta di fronte a te non diversamente dal modo in cui le nostre dimensioni spaziali sono disposte di fronte a noi ora, in modo che tu possa occupare qualsiasi punto dalla nascita alla morte nella tua linea temporale. Nel tesseract come lo chiamano, che è solo un sistema spaziale di dimensioni superiori-il tesseract ha in realtà un significato molto specifico matematicamente, ma da quando i film di Thor e la serie dei Vendicatori, “tesseract” è qualsiasi accesso che avrai a una dimensione più alta e sto bene con quello. È una parola fresca per la maggior parte del pubblico, quindi perché non dargli una nuova definizione? Quindi, ha accesso alla sua intera linea temporale, e spettava ai visualizzatori visualizzarla in qualche modo che potesse essere. Ogni direzione guardava, il tempo continuava infinitamente in quella direzione—e ogni direzione. Ogni posto in cui galleggiava era quel corridoio.

Ci vorrebbe molto tempo per trasmettere un’equazione quantistica per salvare il pianeta tramite il codice Morse, però.

Sì. Un problema che ho avuto era che doveva conoscere la sua biblioteca molto bene per essere in grado di identificare le prime lettere dei nomi di ogni libro dal retro—dal lato della pagina, piuttosto che il lato vincolante—per essere in grado di colpire i libri fuori. Mostrava una memoria straordinaria, e non conosco nessuno di noi che avrebbe quel talento. E se riesce a controllare la materia in quella dimensione, basta scrivere, ” Hey, è Papà qui-Ho viaggiato indietro nel tempo e mi dicono di non andare al diavolo in questo viaggio!”Se ha accesso attraverso la stanza di sua figlia attraverso questo tesseract, fai più che spingere i libri dagli scaffali. Diamine, scrivi un libro e mettilo sullo scaffale!

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