Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Мы уже разобрались с основной игрой, так что пришла очередь DLC — Echoes of the Eye. Выясним же, что не так с гравитацией на Незнакомце, почему невидимость невозможна, и чем на самом деле является...

11010001 10000110 11010000 10111000 11010001 10000100 11010001 10000000 11010000 10111110 11010000 10110010 11010000 10111000 11010000 10110111 11010000 10110000 11010001 10000110 11010000 10111000 11010001 10001111 00100000 11010001 10000001 11010000 10111110 11010000 10110111 11010000 10111101 11010000 10110000 11010000 10111101 11010000 10111000 11010001 10001111

Время на чтение ~ 1 час 20 минут

Спойлеры! Перед прочтением рекомендуется пройти dlc.

В главах в которых присутствуют спойлеры отмечены значком от ⚠ до ⚠⚠⚠, от незначительных до очень значительных соответственно

Примечание:

1) Ссылки на Википедию не являются источником информации, они предназначены исключительно для удобства и использованы в случае отсутствия понимания значения слова.

2) Я не позиционирую этот контент как научпоп. Так что не относитесь ко всей информации, как к чему-то на сто процент верному.

3) Приятного чтения)


Ссылка на плейлист музыкой для прослушивания во время чтения

Паром по миру Незнакомцев

ㅤㅤ⚠⚠⚠

Dlc для Outer Wilds… вышло спорным. Разработчики в нём умудрились добавить большую ложку дёгтя доселе идеальную формулу игры. В виде добавления хоррор элементов, во всей традиции дешёвых инди-подделок: скримеры, темнота и скука… С другой стороны, головоломки всё также интересны. Появилась новая интересная подача истории, и, как по мне, главное достоинство dlc — сам корабль Незнакомец. То, с какой трепетностью к деталям отнеслись разработчики к его создания буквально поражало меня на протяжении написания всего Лонга. Именно поэтому мы начнём…

⇣⇣⇣⚠⚠⇣⇣⇣

"пропуск"

Карта мира на этот раз станет полноценной частью головоломки. В процессе её выполнения нам встретится такой персонаж, как "Спутник Солнца". Именно он отвечает за появление 3D-карты солнечной системы. Вопрос в том, насколько возможно её создать.

Хотя... в этом нет ничего сложного. Нам ведь всего лишь нужно знать:

  • Расположение небесных тел в пространстве, иначе говоря, траектория орбиты.
  • Орбитальная скорость. Стоит также учесть, что скорость отличается в зависимости от расстояния от планеты в определённый момент орбиты.
  • Характеристики объекта: форма, масса, радиус и параметры вращения.
  • Текстурная и визуальная информация.
  • Местоположение наблюдателя.

Все эти данные мы можем получить с помощью длительных наблюдений и высчитать математически, а после занести в компьютер. Скорее всего, камеляне поступили таким образом, а спутник им нужен для дополнительных правок и поиска новых объектов. Таким же образом сделали NASA в 2010 году создав EYES ON THE SOLAR SYSTEM. Это полноценная 3D-карта солнечной системы, учитывающая траектории полета планет в реальном времени, а также позволяющая ускорять время, заглядывая в будущее или воспроизводя его в обратном порядке. О чем тут рассказывать, вы сами можете на всё посмотреть. Войдя в это приложение, можно заметить одну деталь.

А где планеты?

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Лишь включив интерфейс карты, видно их расположение.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Причина этого явления довольно проста: расстояния слишком велики, чтобы что-то различить. Это то же самое, что попытаться увидеть планеты с Земли невооруженным глазом, хотя нам это даже удастся. На этой фотографии, видны пять планет: Земля, Меркурий, Венера, Марс и Юпитер.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Но сможете ли вы угадать, где какая планета находится? Вряд ли. На таком расстоянии они больше похожи на звёзды, чем на планеты. Без интерфейса их невозможно увидеть. Вот где они находятся:

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

В игре обратная ситуация, планеты можно спокойно различить друг от друга. Размеры сильно преувеличены, а расстояние уменьшены. В реальности это невозможно.

Причины, по которым разработчики так поступили, понятны. Однако подобную удобную карту солнечной системы мы никогда не создадим. В любом случае придется выделять местоположение объектов дополнительным интерфейсом. Так или иначе, карта помогает найти корабль, и тут мы можем выяснить...

Незнакомец — невидим для игрока. Да и не только игрока, даже Номаи не обнаружили его в течение тысячелетий пребывания в солнечной системе. К нахождению Незнакомца нас подталкивает та самая 3D-карта. Считывая изменения в местоположениях планет, она обнаруживает нечто необычное — все планеты системы и что-то ещё, что закрывает камеру от солнечных лучей.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Это, как минимум, говорит нам о том, что Незнакомец, все-таки видимая структура. Одним из возможных вариантов сокрытия корабля можно достичь... ничего не делая для этого. Ведь, что такое корабль в космическом масштабе? Это безумно маленький объект. Даже если предположить, что корабль — полноценное космическое поселение, то размеры все равно будут мизерны. Сравните сами:

<i>Астероиды в сравнение с Незнакомцем (<a href="https://ru.wikipedia.su/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Asteroidsscale.jpg" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">оригинал</a>)</i>
Астероиды в сравнение с Незнакомцем (оригинал)

Да, с одной стороны все астероиды на этой фотки, были обнаружены, с другой мы сделали это с помощью телескопов и длительных наблюдений, и даже сейчас легко можем не заметить астероиды достаточно больших размеров, при чем находящиеся вблизи к нам. Всё дело в расчетах орбит движения объектов. Все астероиды и прочие небесные тела имеют орбиты и постоянно меняют местоположение на небосводе. Скорость изменения положения по небу звёзд наоборот очень мала, и часто не меняется веками. Если орбита астероида совпадает с вращением планеты, мы можем спутать астероид со звездой и наоборот. Так, например, Галилей, обнаружив четыре спутника Юпитера, назвал их "Медичийскими звёздами", хотя теперь они известны как "галилеевские спутники". Самое интересное, что это совпадает с игрой. Местоположение Незнакомца действительно никогда не меняется, ведь у него нет орбиты, также как у звезд.

Получается, поиск подобного объекта в реальности и вправду чрезвычайно сложная задача. Однако игра — это не реальность. Всё это время я игнорировал одного огромного слона в комнате, а именно: размер Незнакомца относительно других планет из игры. Вот сравнение размера Незнакомца относительно Камелька:

<b><i>Камелёк — </i></b>600 <i>метров с горой. <b>Незнакомец</b>: внутренняя часть —</i><i> </i>600 <i>метров, внешняя часть — </i>1,1<i> км.</i>
Камелёк — 600 метров с горой. Незнакомец: внутренняя часть — 600 метров, внешняя часть — 1,1 км.

И если убрать защитный камуфляж Незнакомца, он окажется спокойно видимой структурой, даже невооружённым глазом.

При чем камуфляж незнакомца обладает несколькими особенностями. Находясь поблизости к нему, мы не видим корабль, так как он пропускает свет сквозь себя, за исключением солнечного света.

А когда приближаемся к нему, весь видимый свет от звезд, напротив, исчезает.

Кроме того, корабль обладает защитой от радиолокационных сигналов.

Начнем с самого простого, доступного нам на данный момент — защиты от различных частот. Многие, наверное, слышали о самолетах-невидимках. Их и вправду трудно найти радарами, но увидеть обычным способом для нас не составит труда.

Сами радары активно начали использовать ещё в периоды Второй мировой войны. Ключевая их особенность — способность видеть объекты в плохую погоду, например, за облаками. Разработка, благодаря которому они существуют — резонаторный магнетрон.

Магнетрон генерирует микроволны, используя взаимодействие потока электронов с магнитным полем. В радарах эти микроволны посылаются в определенном направлении, и при столкновении с объектом отражаются от него и возвращаются к радару. В этот момент радар переключается в режим приемника и ловит сигнал. Таким образом, радар получает всплеск определенного размера.

Цель стелс-технологии — сделать так, чтобы как можно меньше микроволн вернулось на радар. Для этого существуют два метода: отражение микроволн в ином направлении и поглощение микроволн материалом объекта.

Для отражения самое главное — форма самолета и отсутствие выпирающих частей. Они имеют угловатые и граненые поверхности, а оружие, закрылки, шоссе, компрессоры двигателей, скрыты в корпусе самолета.

<i>Отражения микроволн одним из лучших самолетов невидимок <a href="https://ru.wikipedia.org/wiki/Northrop_B-2_Spirit" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Northrop B-2 Spirit</a> (взято <a href="https://youtu.be/ya8umwgtsLw?list=PLA1XcRD3ws2y62LGgqJPU19jlnXraXcfD&amp;t=96" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">отсюда</a>) </i>
Отражения микроволн одним из лучших самолетов невидимок Northrop B-2 Spirit (взято отсюда

Для поглощения микроволн используются специальные материалы, такие как радиопоглощающие композиты и другие покрытия. В их состав входит карбонильное железо или феррит. Они преобразуют энергию радаров в тепло, не давая микроволнам вернуться к радару. В целом важна высокая электрическая проводимость и магнитная проницаемость материала, но, если речь идет о поглощении широкого спектра частот, то необходима комбинация материалов с разными свойствами.

В игре Незнакомец не поддается воздействию никаких частот, но с другой стороны, как точно работает Сигналоскоп, не совсем понятно. В радарах для поиска нужного объекта используется фильтрация. Для подвижных объектов посылаются несколько сигналов, а затем просматривают, изменилось ли местоположение объекта. Если да, то радар отмечает его присутствие. Также применяются сложные алгоритмы, анализирующие характеристики возвращенных сигналов: амплитуду, частоту, временную задержку.

Сигналоскоп записывает различные частоты и затем распознаёт их. Частоты типа квантовых флуктуаций или аварийного маяка подают сигналы самостоятельно, и то, как их распознает Сигналоскоп, не вызывает вопросов, но каким образом ему удается обнаружить, например, частоты Камелян, не совсем понятно. Возможно, у него все-таки есть способ поиска объектов с использованием радиоволн или похожий метод.

В таком случае Незнакомцу потребуется защита от разных частот. Она вряд ли обеспечена отражением волн, так как у Незнакомца слишком много выпирающих деталей и нет плавной формы.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Скорее всего, дело в материале корабля и его высокой поглощающей способности. В реальности поглощение микроволн не обеспечивает полной защиты, и полагаться только на это нельзя, но в игре, учитывая развитие незнакомцев, они могли создать необходимый материал для поглощения всех частот.

А вот с полноценной невидимостью будет сложнее. Фактически быть абсолютно невидимым невозможно. Невидимость — когда через материал беспрепятственно проходят солнечные лучи. Если есть атомы, то добиться абсолютной невидимости невозможно, ведь фотоны в любом случае будут отражаться от них. Однако можно достичь частичной невидимости. Есть два способа:

  • Невидимость за счет низкой плотности атомов. Когда в объекте настолько мала плотность атомов, что большая часть света спокойно проходит через них. Таким объектом являются различные газы, как, например, атмосфера.
  • Невидимость за счет переизлучения. Обычно атомы либо отражают свет, либо поглощают его. Но после поглощения они также могут переизлучить свет, отчего объект кажется прозрачным. За примером ходить далеко не надо, он буквально у вас за окном. Ну, то есть в самом окне, хотя скорее между окнами... Короче, стекло — именно поэтому оно прозрачно.

"Невидимыми" бывают и живые существа. В основном это те, у которых очень мало клеток. А раз клеток мало, то мало и атомов, через которые свет проходит. Делать микроскопический корабль явно не лучшая идея. Однако один интересный вид животных способен на это, имея размер в 10 сантиметров. Им является Цистизома.

<i>Другие <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Cystisoma#/media/File:Cystisoma1.jpg" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">фотки</a> </i>
Другие фотки 

Причин тому несколько. Во-первых, отсутствия пигмента. Во-вторых, микроскопические сферы и нановыступы на ногах, покрывающие тело, существенно уменьшают отражение света. В-третьих, структура клеток тела, которая пропускает большую часть света. По сути, они используют первый метод невидимости.

И раз на это способны даже такие крупные объекты, то и незнакомцы могли добиться подобного эффекта. Но все-таки вспоминаем, что корабль прозрачен только снаружи, к тому же не пропускает свет солнца. И понимаем, что с Незнакомцем всё в разы сложнее. Вариант, что корабль просто поглощает весь свет, поэтому становится невидим в темноте, также не подходит, поскольку часть света способна проходить сквозь него. Это означает, что мы имеем дело с...

Маскировка

Маскировка бывает разной, как просто раскраска под определенную местность, так и, например, прозрачность тела, как у рачков. Но нас интересует более сложный вид — адаптивная маскировка. Вид камуфляжа, который быстро адаптируется к окружению, изменяя свою раскраску и текстуру кожи. Подобный механизм встречается у различных животных. Чаще всего упоминают хамелеонов, но, на деле, они далеко не самые крутые в этом. Хоть они и вправду меняют цвета, количество оттенков сильно ограничено и обычно зависит от ореола обитания. Настоящими же мастерами в этом деле являются головоногие моллюски. В них входят такие группы животных как: кальмары, каракатицы и осьминоги.

Головоногие способны менять: цвет, раскраску, текстуру и фактуру кожи практически любым образом, да так что их почти нереально разглядеть.

Всё благодаря волшебной кожи. Менять цвета им помогают хроматофоры — микроскопические шарики, содержащие различные пигменты: красных, бурых и желтых цветов. Каждый из них способен растягиваться, увеличивая площадь, содержащуюся в нем краски, до 60 раз.

Под слоем этих клеток расположены иридиоциты, содержащие отражающие пластины. Они манипулируют отражением и преломлением света, и за счёт этого кожа окрашивается в ещё больший спектр цветов: зеленый, голубой, фиолетовый и синий.

И напоследок лейкофоры — клетки, отражающие свет, но в отличие от предыдущих клеток, они не меняют цвет, а делают так, чтобы кожа казалось белой или прозрачной.

Благодаря папиллам, головоногие способны изменять фактуру кожи. Внутри папилл находится жидкость, манипулируя мышцами, они могут растягивают их, расслабляя мышцы, наоборот сглаживать кожу.

Финальным штрихом в мастерстве скрытности служат глаза и щупальца. Глаза головоногих — вообще удивительная штука, угол зрения равен почти 360°, а по резкости зрения они не уступают человеческим глазам и в целом очень похожи по структуре. Из-за возможности различать цвета они способны менять расцветку, а присоски на щупальцах помогают в этом деле.

Все эти факторы делают это животное непревзойденным мастером скрытности. Нет никого близкого схожего существа по возможности их маскировочной адаптации.

Тот же метод, что и у животных можно применить на корабле. Но... подобных технологий у нас нет. С другой стороны, очевидно, что раз животные на это способны, то и мы сможем. Теоретически, адаптивную маскировку можно осуществить через экран, также как это сделано, внутри Незнакомца.

Стена Незнакомца, по сути, огромная матрица. Это заметно, если рассмотреть её вблизи.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Казалось бы ничего сложного. Нужно просто создать внешнюю оболочку из матрицы, понатыкать везде камер и выводить картинку с противоположной стороны корабля. Но на деле — это не даст нужного результата. Проблема заключается в том, что изображение неизбежно будет искажаться в зависимости от угла обзора. Даже на Незнакомце не совсем обычная матрица. В наших матрицах изображение статично и не зависит от угла обзора. В случае с Незнакомцем, если посмотреть на экран в движении, изображение меняется в зависимости от нашего местонахождения.

Приглядитесь к положению Солнца, оно двигается вместе с нами

Можно предположить, что изображение подстраивается в зависимости от положения, но в таком случае оно будет одинаковым для всех, что не подходит для нас, ведь на Незнакомце длительное время проживало множество существ. На самом деле матрица Незнакомца — голограмма. Их можно увидеть во множестве медиа-продуктов: Dead Space, Звездные войны или в той знаменитой сцене с Райаном Гослингом. Но в большинстве случаев, случаев эти "голограммы" представляют собой всего лишь 3D-проекции. На самом деле голограммы выглядят вот так:

Голографические пластинки, с записанной картинкой (взято отсюда)

Голограммы бывают и цветными, по сути представляя собой фотографии, только в объеме. Для их создания требуются светочувствительные пластинки с разрешением 250000 DPI, что в 33 раза превышает DPI обычных фотографий. Затем необходим источник света, который разделяется на два луча: предметный и опорный. Предметный луч направляется на объект, отражается от него и попадает на пластинку, опорный луч направляется на ту же пластинку. Там два луча соединяются, создавая интерференционную картину.

<i>Своровано <a href="https://youtu.be/8dOmzm15RNU?list=PLA1XcRD3ws2y62LGgqJPU19jlnXraXcfD&amp;t=661" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">отсюда</a></i>
Своровано отсюда

Теперь у нас есть голограмма, однако, чтобы увидеть её, понадобится сильный источник света. Направляем источник на пластинку, и свет отражается от интерференционной картинки, позволяя нам увидеть голограмму.

<i>И это <a href="https://youtu.be/8dOmzm15RNU?list=PLA1XcRD3ws2y62LGgqJPU19jlnXraXcfD&amp;t=661" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">тоже</a></i>
И это тоже

Однако теперь у нас возникает проблема: на Незнакомце не просто статичное изображение, а видео. Для этого голограмму придется постоянно перезаписывать с высокой частотой. Люди не способны на это, но возможно, этого добьются незнакомцы, ведь даже у нас уже есть похожая технология.

Перезаписываемая голограмма, созданная Исследователями из Университета Аризоны (видео)

Исследователи создали голограмму, которая перезаписывается каждые 2 секунды. Странно только, что последняя информация об этой технологии была 13 лет назад. Но факт остается фактом: при должном финансировании технологию можно развить, достигнув частоты в 30 кадров. Таким же образом могли поступить Незнакомцы.

Это объясняет, как они создали прозрачную стену, без прозрачной стены, но не совсем подходит для создания невидимого корабля. Облепить оболочку светочувствительными пластинами можно, но это приведет к неизбежному их повреждению, поскольку оболочка несет защитную функцию (об этом подробнее будет рассказано позже). Кроме того, этот метод не объясняет, почему корабль не просвечивает сквозь себя свет от Солнца. Так что остается последний метод.

Искривление пути света

Раз мы не можем замаскировать объект, можно просто попытаться не показывать его. Если подумать, "Почему мы видим объект?" Потому что свет от него отражается и достигает сетчатки. Если сделать так, чтобы свет отражался в другом направлении, мы не сможем увидеть объект.

Именно таким образом работает технология —Quantum Stealth

Видео показывающее, как работает технология Quantum Stealth

Из названия понятно, что он использует квантовые технологии, а именно квантовое копирование, заставляя атомы из заднего фона копироваться вперед, огибая... Ладно шучу. Технология использует лентикулярный растр. Это те штуки, которые были у многих в детстве, по типу этого:

Лентикулярная карточка BTS Чонгук (Для тех кто хочет купить ( ° ʖ °)) 

Лентикулярный растр представляет собой плосковыпуклые собирающие свет цилиндрические линзы. Он искажает путь света, создавая эффект, при котором под одним углом мы видим одну картинку, а под другим — другую. На карточке же находятся расставленные друг за другом два изображения, разделенные на множество полос.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

HyperStealth усовершенствовала эту технологию, сделав лентикулярный растр способным искажать весь спектр видимого света. Многие считают, что это невозможно, поскольку если взять обычный лентикулярный растр, он искривит только свет нескольких волн. То есть, можно сделать так, чтобы исчез красный или синий цвет, но не оба одновременно. Однако в данном случае все цвета размываются.

Создатель Quantum Stealth использовал два слоя лентикулярного растра, что сильно улучшило эффект. Тем не менее точный механизм работы технологии неизвестен, так как она разрабатывается для военных целей. Для ее работы линза искривляется. Растр стягивает изображение с краев, создавая в центре слепую зону.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Большой минус технологии, в том, что картинка в центре сильно размывается. Без дополнительной информация, что находится в центре, не получится создать четкую картинку. С другой стороны, ничего не мешает доработать технологию. Сейчас создать настолько четкую картинку помогло, сильное уменьшение растров. Возможно, с применением нанотехнологий изображения будет еще более четким.

Так как же устроена невидимость Незнакомца?

  • Для начало, нужно создать защиту от различных частот. Для этого материал корабля должен обладать высокой электрической проводимостью и магнитной проницаемостью. Таким образом, он поглотит многие частоты, не давая им отражаться обратно. Возможен также путь отражения волн в другом направлении, что более сложная задача для крупного корабля, но при определенных технологиях теоретически, отражением волн можно будет контролировать. Технология может работать так: при первом касании определенной частоты поступает сигнал, корабль в этом месте деформирует текстуру материала так, чтобы отражать волны в другом направлении. Лично мне кажется, что первый вариант более очевиден и прост.
  • Невидимость Незнакомца не совсем обычна из-за особенности корабля, пропускать слабый свет, но не пропускать свет Солнца. Так что мы отбрасываем все варианты, кроме искривления пути света. В этом варианте свет от Солнца не будет виден, поскольку корабль стягивает картинку с краев, благодаря чему Солнце также не видно. Сама конструкция может выглядеть так: у нас есть огромный шар, полностью окружающий корабль, он искривляет свет так, чтобы мы не видели фигуру в центре, стягивая края. Поскольку в космосе объектов мало, деформации объектов мы не замечаем. "Но тогда почему мы не видим этот шар и свободно проходим сквозь него?" Честно говоря... я хз. Возможно он состоит из тонкой пленки, которая разрывается, когда мы проходим мимо, но со временем сама восстанавливается.
  • Такая конструкция также объясняет третью особенность — невидимость звезд вблизи Незнакомца. Так как мы находимся внутри шара, свет от всех звезд и других объектов размывается и перестают быть видимыми. Это не работает на Солнце из-за величины — оно просто слишком крупное, чтобы полностью размыться.

В итоге трудно объяснить истинную невидимость Незнакомца. Мы можем много предполагать и гадать, но в конечном итоге у нас просто нет подобных технологий. Я считаю, что данные примеры более всего вероятны. Хотя невидимость и вправду трудно объяснить, этого не скажешь насчет...

Многие вспомнят, что искусственную гравитацию мы наблюдали раньше, например, на нашем собственном корабле или в сооружениях Номаи.

И мы сразу можем прийти к выводу, что здесь используется та же система. Однако это не так.

  • Во-первых, на Незнакомце притяжение действует иначе: оно притягивает нас даже когда персонаж находится в воздухе, в отличие от кристаллов Номаи, которые мгновенно перестают воздействовать при небольшом отдалении от них.
  • Во-вторых, гравитационные кристаллы — личная разработка Номаи. Они создали их для удобного перемещения по Пустотной сфере. Незнакомцы прилетели в эту систему за долго до них, и подобных разработок у них не было.

"Так может гравитация на корабле возникла естественным путём?" Откуда-то же она берется. Гравитация на планетах обусловлена их высокой массой. Она настолько огромна, что искривляет пространство время, отчего мы падаем в это искривление. О том как это работает я детальнее рассказывал в другом Лонге.

Получается, нам нужно, чтобы масса корабля была близка к массе полноценной планеты. Даже если предположить, что это так (ведь размер Незнакомца не меньше чем Камелька), то возникает вторая проблема: форма корабля. В разборе оригинальной игры есть такая фраза:

Есть такой закон в космическом мире, говорящий что: "при увеличении размера небесного тела, объект стремится принять форму шара"

В случае корабля произошло бы то же самое, противоположные части стремились бы притягиваться друг к другу. Для предотвращения этого необходим материал с безумной прочностью, вряд ли существующий в нашей вселенной. С другой стороны, они могли использовать отрицательную гравитацию. Но мы знаем, что это не так, так как в противном случае они бы создали варп-двигатель.

Однако у них была другая разработка, основанная на одном физическом явлении при этом, в отличие от кристаллов или варп-двигателей, она полностью научна и доказана. Основана она на центробежной силе.

А центробежная сила — это не сила.

Это...

Центробежная сила чаще всего встречается, когда предмет раскручивают. Например, на быстро вращающейся карусели мы чувствуем, как нас прижимает к сидению. Или раскручиваемый стальной шарик, привязанный к веревке. Когда шарик раскручивается, мы будто бы видим силу, выталкивающая шар наружу. Но эта сила на деле инерция: шарик хочет двигаться по прямой, но ему противостоит веревка, создающая центростремительную силу. Эта сила направлена к центру, что заставляет шарик двигаться криволинейно.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

По итогу центробежная сила — взаимосвязь двух составляющих инерции и центростремительной силы. Первая направлена от центра, вторая — к центру.

Чтобы понять, как это связано с искусственной гравитацией, нужно разобраться, как мы вообще ощущаем гравитацию. Когда человек стоит на земле, на него действует две силы. Первая — гравитация, не являющая на самом деле силой, но так или иначе ясно, что она делает. Вторая — нормальная сила. За этим странным названием кроется действительно существующая сила. Суть её в том, что когда гравитация Земли тянет объект вниз, он остается на месте из-за противодействующей силы — самой земли, или точнее атомов. Они не позволяют ему пройти сквозь поверхность, так как частицы атомов объекта отталкивают частицы атомов поверхности. Из-за этих двух сил нам, кажется, что на нас что-то давит.

Но саму гравитацию мы не можем ощутить. Самый наглядный пример космическая станция МКС. Вот можете ли вы сказать, присутствует ли на этих роликах гравитация?

Ответ:

Да. Искривление пространства на МКС составляет 90% от искривления поверхности Земли.

И что странно, "почему тогда они явно находятся в невесомости?" Всё дело в том, что, фактически, космонавты на МКС находятся в состоянии свободного падения. Работает это так: высота орбиты МКС равна 418,2 км. Если посмотреть на это расстояние относительно Земли, то выходит не так уж и много.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Отсюда следует, что для поддержания орбиты вокруг Земли, МКС должен лететь со скоростью ~27600 км/час, совершая полный оборот вокруг Земли за 90 минут.

Полёт МКС на высоте 3000 метров в игре Microsoft Flight Simulator 

Большая скорость вращения создаёт центробежную силу, направленную вверх. Она уравновешивается силой гравитации, направленной вниз. Выходит, так что две силы одинаково тянут и вверх и вниз, отчего на космонавтов не действует сила гравитации, и они остаются в невесомости. Иными словами, гравитацию мы ощущаем, только когда что-то мешает нашему свободному падению, будь то трение воздуха или поверхность Земли.

"Так как же работает гравитация на Незнакомце?" Всё дело в том, что корабль постоянно вращается. Это видно как при взгляде снаружи, так и изнутри. Вращение приводит к появлению центробежной силы, тянущей нас вниз, к наружной части корабля. Но на нас также действует нормальная сила, которая не позволяет вылететь за пределы корабля. Такую же ситуацию мы можем увидеть на этом видео:

Центробежная сила вдавливает хомяка в стенки клетки, но они удерживают его, не давая улететь. То же самое будет в космосе. Так как центробежная сила работает в любых условиях.

Именно эту конструкцию, ныне принято называть искусственной гравитацией. Ну в смысле не конструкции с клеткой, а вращающиеся цилиндры. Одним из первых, кто заговорил об искусственной гравитации был Константин Циолковский, ещё в 1920-м году. Уже тогда были понятны минусы отсутствия тяжести. Поэтому в книге "Вне Земли" Циолковский предложил идею создания искусственной гравитации за счёт центробежной силы. Также он верно отметил, что сила тяжести зависит от удаленности от центра вращения, то бишь радиуса корабля:

Тогда в каждой камере от центробежной силы образуется искусственная тяжесть; в крайних — наибольшая, в средней, т. е. в кают-компании, — наименьшая.

Константин Эдуардович Циолковский

Но также от скорости вращения ракеты:

Если наша ракета, имеющая сто метров длины, будет проходить своим концом один метр в секунду, то произойдет тяжесть в 0,002 земной, т. е. как на планете с диаметром в 24 километра. Ракета при этом сделает полный оборот в 314 секунд (5 минут). При 10 метрах скорости в секунду тяжесть в 100 раз увеличится и составит уже 1∕5 тяжести Земли, т. е. будет немного более, — чем на Луне. Полный оборот ракеты будет совершаться тогда в полминуты. Такая скорость вращения не вызовет еще головокружения.

Константин Эдуардович Циолковский

Хоть расчёты неверны, и гравитация при описываемых им параметрах будет вдвое больше, подмечено было всё верно.

В последующих работах было предложено идея вращающихся космических станций. Но более подробные и массивные конструкции, подобные тем, что встречаются в игре, представлены в работах других авторов. Один из таких авторов — Джерард О’Нилл и работа Остров III, представленная 1976 году. О’Нилл пошёл дальше и создал конструкцию гигантской космической колонии. Она представляла собой два огромных противоположно вращающихся цилиндра, по 8 км в диаметре и 32 в длину. По расчетам, делая 28 оборотов час, колония бы имитировала гравитацию Земли, не создавая при этом пагубного воздействия на вестибулярный аппарат человека, который возникает при высокой скорости вращения.

Другие работы автора

Как видите, идея об искусственной гравитации была достаточно хорошо изучена, и, вроде бы, всё хорошо, если не начать думать...

Что произойдёт, если человек подпрыгнет? Ведь корабль крутится с огромной скоростью, и, по идее, пол под человеком должен просто улететь. Или что будет, если воспользоваться джетпаком и взлететь? Ведь по сути, центробежная сила должна перестать действовать. Или, например, что будет, если уронить предмет? Как он себя поведёт? Улетит вдаль, или приземлится, как и при обычной гравитации?

Если отвечать кратко, то ответ — инерция

Если развернуто и долго, то ситуация на Незнакомце аналогична той, что на Земле, ведь она также вращается, и когда мы прыгаем, пол не уходит от нас. Всё дело в инерции, она направлена в сторону, в которую крутилась структура. На Земле мы ощущаем инерцию, вызванную её вращением, но на нас также действует обычная гравитация, и мы приземляемся в то же месте.

С искусственной гравитацией после прыжка персонаж начинает лететь вверх и по прямой в сторону, которую крутилась структура. Но тогда получается, что мы должны приземлиться справа от начальной точки прыжка? Нет, отклонение прыжка будет минимальным, так как вместе с нами в этот момент крутилась и структура, отчего, когда мы коснемся земли в этот момент, она прокрутится до нас.

В случае, когда мы бросаем предмет на пол, можно предположить, что он останется в воздухе, в то время как мы будем прокручиваться дальше. На деле он упадет также, как и при обычной гравитации.

Предположим, мы отпускаем мяч. Он по инерции продолжает движение вперед, но вместе с ним и мы продолжаем движение. Мяч летит по прямой, но так как дело происходит в кольцевой структуре, он рано или поздно достигнет пола, к тому моменту мы также приблизимся к нему.

Похожая ситуация возникает и с реактивным ранцем: центробежная сила не может нас притягивать, если мы окажемся над полом, но только в том случае, если нет воздуха. Хотя на нас он не влияет, воздух продолжает прокручиваться вокруг, и когда мы взлетаем, воздух уносит нас в ту сторону, откуда мы взлетели. Но при этом сила, действующая на нас, действительно становится слабее, и мы медленно отклоняемся влево. Именно это происходит в игре:

Таким образом, на нас действуют две силы: изначальный импульс, переданный движением корабля, и воздух.

Лично меня удивляет, что они учли этот факт. Однако так ли это на самом деле... Чтобы понять, в чем подвох, нам придётся рассчитать силу притяжения искусственной гравитации для Незнакомца. В целом это довольно просто: из книги Циолковского мы знаем, что на силу притяжения влияет радиус корабля и скорость вращения. Чем больше один из этих параметров, тем сильнее гравитация.

Узнать скорость вращения просто. Достаточно взглянуть на корабль сбоку:

Видео ускоренно в 8,25 раза

Получаем один оборот раз в 2 минуты и 5 секунд. С радиусом же нам поможет разведчик. Узнаем, что радиус корабля равен около 295 метров.

(Далее я напишу расчёт по формуле, если не интересно, можете пропустить)

Для расчёта гравитации, а точнее ускорение свободного падения, существует формула:

a = ω² × r

a - ускорение свободного падения

r - радиус

ω - угловая скорость (постоянная, равная 2π, умноженному на число оборотов в секунду)

Получаем числа:

r = 295 метров.

ω = 2π × 1 оборот / 125 секунд = 2π × 0,008

Далее подставляем числа:

a = (2π × 0,008)² × 295

Итоговое значение ускорения свободного падения = 0,745 м/с²

Для примера, это значение на Земле равно 9,81 м/с², а на Луне 1,62 м/с². Это означает, что гравитация на Незнакомце слабее Земной в ~13 раз, а Луной примерно в 2 раза.

Кто-то сразу скажет, "ну очевидно они не могли сделать корабль на 4 километра, это же не юбидрочильня, чтобы исследовать бесконечные просторы". Однако обычной силы гравитации можно достичь иным путём– ускорением вращения корабля. Технически никаких проблем, но проблема бы возникла в другом. В Echoes of the Eye на самом деле нет никакой гравитации за счёт центробежной силы (вот так неожиданность). В игре обычная гравитация, применяемая на всех планетах. Если бы они увеличили скорость вращения, персонаж бы сильно отлетел от места прыжка. Этот факт привёл к второй недостоверности – отсутствие гравитации в центре корабля, что, кстати, учтено в Острове III.

Делаем вывод, что способ создания искусственной гравитации абсолютно достоверен, но не достоверны параметры её возникновения. Вероятно, технически их возможно, даже в игре, но реализовать это будет очень сложно. Все эти факторы также порождают другие вопросы. По какой причине незнакомцам, пришлось пойти, на все эти ухищрения? А дело всё в...

Как мы выяснили, у незнакомцев не было варп-двигателей, так что им пришлось как-то выкручиваться, прибегнув к созданию фантастической конструкции — межзвёздного корабля.

Межзвёздные корабли — третий известный способ путешествия по космосу после варп-двигателей и кротовых нор. Что-то по типу ковчега, который так или иначе переносит людей в другую звёздную систему. Главное, что этот метод по большей части базируется на изученных нам физических явлениях. Однако, это влечет за собой жертвы, вероятно, самого ценного ресурса человечества — времени. Скорость передвижения межзвёздных кораблей не может превышать скорость света, и здесь мы сталкиваемся с первой и, наверное, главной проблемой этих сооружений.

ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПОЛЁТА

Часто пытаются решить благодаря ускорению движения, изменяя само пространство-время. Кроме этих фантастических кораблей существует более обыденные виды. Они никак не нарушают законы физики и оперируют ресурсами, которые мы технически можем добыть. Всего существует три подобных вида, о которых мы поговорим позже. Для начала разберемся, с какой длительностью мы можем столкнуться.

Для этого возьмём ближайшую к нам звезду Проксиму Центавру, расстояние до неё составляет 4,24 световых года, то есть столько, сколько пролетит свет за 4 года и 3 месяца. Что очень много. Чтобы осознать масштабы, достаточно будет посмотреть этот ролик:

Тур из 3д карты ближайших 100 000 звёзд нашей галактики. Если хотите детальнее осознать масштабы галактики, советую самому рассмотреть эту карту (для перевода страницы гугл переводчик в помощь)

Важно помнить, что нам нужно не только разогнаться до большой скорости, но и начать торможение в нужный момент, а для этого придётся потратить примерно столько же топлива. Ну, окей, предположим, мы сможем разогнаться до процентов от скорости света. При различных сценариях полёт до ближайшей звезды займёт столько времени:

  • 20% — 21,21 лет. (20,78 лет "с учётом замедления времени")
  • 50% — 8,48 лет. (7,34 лет)
  • 80% — 5,30 лет. (4,59 лет)

При скорости 80%, 5 лет совсем не кажется большим сроком. Но тут есть два "но":

  • Во-первых, сам полёт займёт столько времени только в случае, если подобная скорость будет поддерживаться на протяжении всего полёта. Но львиную долю времени полета займет разгон и торможение корабля. По итогу длительность полёта окажется в 5 раз дольше.
  • Во-вторых — это один из лучших вариантов. Более реалистичные значения предполагают скорость порядка 20%. К тому же Проксима Центавра — ближайшая к нам звезда. Расстояние до нужной звезды может составлять и десятки, сотни и тысячи световых лет.

Ну, хорошо, эти проблемы мы рассмотрим позже. Теперь остаётся вопрос: "Каким же методом воспользоваться, чтобы достичь такой скорости?". В предыдущем лонге я писал о том, что доступные нам двигатели для этого слишком неэффективны. Двигатели, основанные на античастицах или антиматерии, мы не рассматриваем, так как они неподвластны нам. К тому же их также не было у незнакомцев. В таком случае у нас остаётся один вариант – самый лучший и реалистичный на данный момент...

Это двигатели, получающие импульс от энергии фотонов. "Но разве свет разгонит корабль до столь высоких скоростей?". С одной стороны, он и сам летит с безумно большой скоростью, с другой у фотонов отсутствует масса. Представьте включенный фонарик в космосе – "будет ли он лететь?"

Ответ: да, он полетит, но с очень маленьким ускорением. Хоть фотоны ничего не весят, они имеют энергию, и самое главное импульс. Даже сейчас мы учитываем влияние фотонов без него бы аппарат миссии Викинг-1 промахнулся мимо Марса на 15 000 км.

Осталось разобраться, какой вид фотонных двигателей мы будем использовать. Известны 2 варианта:

  • В первом используется импульс из источника, установленного на самом корабле, и третий закон Ньютона, который гласит, что "на каждое действие есть равное по величине и противодействие"
Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал
  • Во втором аппарат движется за счёт импульсов фотонов, приходящих извне. Они передают импульс кораблю, что приводит его в движение
Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

В обоих случаях важно учитывать, что сила импульса света зависит от длины волны и чем короче длина волны, тем сильнее импульс. Поэтому рентгеновские или гамма-излучения имеют намного больший импульс.

И раз гамма-излучения так эффективны, мы можем создать первый вид ракеты.

<i>Проект фотонной ракеты <a href="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BD%D0%B3%D0%B5%D1%80,_%D0%9E%D0%B9%D0%B3%D0%B5%D0%BD" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Ойгена Зенгера</a> 1957 года</i>
Проект фотонной ракеты Ойгена Зенгера 1957 года

В этом виде двигателей топливо преобразуется в излучение в процессе ядерных реакций. Причем некоторые разработки в создании ядерных двигателей уже существуют. Хоть и в единственном экземпляре. Им является Космический буксир «Зевс», разработка которого происходит в России. Хотя это и не совсем то же самое. Фотонные двигатели предполагают, что импульс будет возникать от самих фотонов, которые она вырабатывает в процессе ядерных реакций. В то время как наша разработка использует обычные ионные двигатели, энергия для которых вырабатывается с помощью ядерной энергодвигательной установки.

Главная проблема фотонных двигателей в объёме топлива, необходимом для достижения нужной скорости. Он безумно огромен. Для ракеты в 10 тонн с подобным двигателем, для разгона до 1% скорости света, потребуется 30 000 тонн топлива, а если нам нужны 10%, то 10⁴⁵ тонн. Что делает полёт к другим звёздам на таком двигателе практически нереальным.

Что ж вспоминаем про второй метод и начинаем думать, как привести в движение аппарат за счёт импульсов фотонов, приходящих откуда-то извне. А затем вспоминаем о существовании интернета и узнаем о...

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Солнечные паруса используют тот же метод, что и обычные паруса: улавливают "ветер", который, передаёт им свой импульс. Только вместо воздушного ветра у нас свет различной длины волны. Как и у обычных парусов, здесь важна площадь паруса: чем она больше, тем больше улавливается частиц, и тем быстрее ускорение. Также важно, чтобы материал паруса хорошо отражал свет и был очень лёгким.

Основная проблема такого паруса — относительно малая скорость и ослабление ускорения по мере удаления от солнца. Однако кто сказал, что обязательно использовать энергию солнца? Энергию мы можем добыть сами, причём поступать она будет с Земли. Речь, идёт о лазерных установках.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

По одним из подсчётов они способны разогнать корабль массой 725 тонн и парусами в 100 км в диаметре до 21% скорости света правда, для этого им понадобится 40 лет. Это, конечно, не супер быстро, но явно лучше, чем всё, что было до этого. Но за подобный прекрасный результат, нам придется расплатиться — энергией. Мощность лазера для достижения упомянутой скорости равняется 7,2 тераватт, что на всего на 12% меньше годовой мощности электроэнергии всей планеты.

Однако это данные 1984 года, в наше время интересную конструкцию фотонного лазерного двигателя представил Янг Бэ. Он предложил использовать зеркала, чтобы фотоны, отражённые от паруса аппарата, возвращались на парус. С каждым отскоком импульс ослабится, таким методом можно сэкономить большое количество энергии. Если в старом варианте для возвращения корабля на Землю требовалось 17 000 тераватт, то теперь, при массе корабля 800 тонн и зеркалах в 0,4 км, для возвращения корабля потребуется 10 тераватт.

Кроме солнечных парусов, существует и другие виды. Вот они слева направо. Треугольные паруса, Квадратные паруса, Гафф-Риг паруса:

Ну и вот эти вот:

Если солнечный парус наиболее подходит для развития скорости вблизи звезды, то электрический подойдёт для направления вектора полёта. Он получает импульс из ионов солнечного ветра, путём настройки потенциалов отдельных тросов контролируется вектор движения.

Магнитный парус подойдёт для торможения аппарата у конечной цели. Так как при создании мощного магнитного поля, создаётся сопротивление местному полю, через который летит корабль.

Ну и если вы еще не забыли, цель — выяснить научность игры. По кадрам выше мы можем понять, что на Незнакомце используются солнечные паруса. В первой половине цикла они не раскрываются, но открываются во второй половине, что приводит к началу движения корабля.

Здесь становятся понятен недостаток Незнакомца — размеры парусов. Даже для корабля весом 725 тонн понадобятся паруса радиусом сотни километров, а в данном случае размер всего 1,1 км. Сколько точно весит корабль, нам неизвестно, но явно очень много. Если предположить, что масса такая же, с такими парусами полёт Незнакомца займёт тысячи и тысячи лет. Это, однако, не противоречит логике игры, ибо нам неизвестно, сколько незнакомцы добирались до солнечной системы. Тем более, они полностью покинули дом, и сколько лететь особой разницы не было. Но это все же странное решение. Сделав паруса хотя бы в 10 раз больше, незнакомцы могли бы долететь в разы быстрее.

В остальном метод передвижения незнакомцев абсолютно достоверен. Они также могли использовать лазеры для разгона, а затем включить магнитные паруса для торможения у конечной цели.

"Эхх, но если метод достижения скорости был бы единственной проблемой, было бы слишком скучно" *подумала Вселенная* и создала нам

ЕЩЁ НЕСКОЛЬКО ПРОБЛЕМ


Во время полёта по открытому космосу нужно помнить, что мы в нем не одни. Мало кому захочется врезаться в планету или астероид на скорости 59958.4916 км/с. Но это далеко не главная проблема межзвёздных полётов. Заметить планету или даже астероид не так трудно, шанс встретиться с ними без целенаправленного полёта практически нереален. А вот что несёт настоящую опасность — это...

<i><a href="https://www.nature.com/articles/s41586-023-06011-w" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Первое</a> изображение одиночного атома в⁠⁠ рентгеновском "снимке"</i>
Первое изображение одиночного атома в⁠⁠ рентгеновском "снимке"

Нет, это не фото цветка с телефона твоей бабушки и даже не фотка черной дыры. На кадре изображен атом... и это действительно, то что больше всего угрожает межзвёздным кораблям. Можно подумать, что, атомы и межгалактическая пыль слишком малы, да что они нам сделают. Но когда речь идёт о скоростях, равных 10-20 % скорости света, урон даже таких мелких частиц окажется колоссальным. Атомы водорода и гелия не нанесут нам серьёзного вреда, они слишком малы, что не скажешь об атомах: кислорода, магния, железа. Основной ущерб будет исходить от них. Врезаясь на огромных скоростях, они повредят оболочку корабля, максимум до нескольких миллиметров в глубину, совсем немного деформируя поверхность. Беда в том, что атомы нагревают корабль.

Это и вправду большая проблема, почему я отвечу чуть позже. Если на подобное способны атомы, "то, что насчёт межзвёздной пыли?", ведь это не один атом, а миллиарды, триллионы или даже квадриллионы атомов. Удар подобной частицы нанесёт огромный урон, настолько огромный, что сможет полностью уничтожить микрозонд. Весом один грамм. Но и для большого корабля столкновение с пылинкой представляет угрозу, ведь каждое столкновение несёт взрывной характер, что может приведёт к испарению фрагмента корабля либо оставит глубокий кратер до нескольких сантиметров. Принимая во внимание, что полёт составит около 20 лет, во время которого мы наверняка встретим сотни миллиардов атомов и некоторое количество пыли, проблема столкновений с ними становится существенной.

Средняя плотность межзвёздной среды — 1000 атомов на кубический сантиметр. Учитывая размеры корабля, это довольно много, а если ещё учесть нашу скорость, то в секунду мы будем получать 29 979 245 800 000 атомов на 1 квадратный сантиметр. Что безумно много. Такое количество атомов запросто изжарит обитателей корабля за 20 лет полёта. Плотность межзвездной среды далеко не однородна. В галактике есть места, где она в тысячи раз выше среднего значения или, наоборот в десятки и более раз ниже. Например, наша солнечная система находится в таком “пустом” пузыре.

<i>Пузырь простирается на 1000 световых лет, а в центре находится Солнце. По этой <a href="https://faun.rc.fas.harvard.edu/czucker/Paper_Figures/Interactive_Figure1.html" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">ссылке</a> можно посмотреть 3D-модель местного пузыря</i>
Пузырь простирается на 1000 световых лет, а в центре находится Солнце. По этой ссылке можно посмотреть 3D-модель местного пузыря

Образовался этот пузырь из-за взрыва 15 сверхновых 14 миллионов лет назад. Волна вытолкнула межзвёздный газ наружу, создав пузыревидную структуру. Это также связывают с большой активностью рождения новых звёзд в нашей области, что отлично совпадает с нашей игрой ведь, как известно, галактика в Outer Wilds находится на стадии активного образования сверхновых, что вытолкнуло бы большую часть межзвёздного газа.

При такой низкой плотности от атомов намного проще защититься, вполне возможно, хватит даже небольшой защиты. Но дилемма с нагреванием корабля никуда не денется, хоть и кажется, что космос очень холодный, и что корабль сам будет остывать со временем. Но это не так, в космосе нет атмосферы, отчего тепло не передаётся ему, как на Земле, поэтому оно накапливается. В космосе есть всего один единственный способ передачи тепла — тепловое излучение.

Корабли излучают тепло сами, но это крайне неэффективно. Для этого практически на все космические корабли ставят радиаторы. По сути — то же самое, что радиаторы или "батареи" в квартирах наших домов. В данном случае по трубам течёт вода, у которой намного лучше излучательная способность. Собирая тепло отовсюду, оно затем выводится на вот эти штуки:

<i>Радиаторы на МКС</i>
Радиаторы на МКС

С увеличением размера корабля заметно возрастает необходимый объём радиаторов. Если рассматривать аппарат, летящий на скорости, равной доли скорости света, размер радиаторов начнёт превышать размер самого корабля. Но если так подумать, то радиаторы имеют очень много лишних конструкций, как внешняя оболочка, состоящая из алюминиевых сплавов, тепловые трубы, внутри которых циркулирует вода, и другие элементы. Что если убрать все эти детали и оставить... только воду.

То получится... Система капельного охлаждения.

<i>Схема ядерного буксира "Зевс" спроектированный Росатом-ом и использующий капельный холодильник-излучатель. Реализация проекта должна завершиться к 2030 году (нет) </i>
Схема ядерного буксира "Зевс" спроектированный Росатом-ом и использующий капельный холодильник-излучатель. Реализация проекта должна завершиться к 2030 году (нет) 

Система капельного охлаждения позволяет значительно увеличить площадь радиатора, при этом существенно снизив вес. Корабль распыляет в космосе неиспаряющийся вакуумный теплоноситель в виде очень маленьких капель, до 1/10 миллиметра. В невесомости капля принимает форму сферы, а, как многие знают из школьной программы, шар имеет наибольший объёме при наименьшей площади. Это обеспечивает огромную площадь радиатора. Излучив тепло, холодная капля улавливается приёмником. При этом потери воды будут минимальными. Из-за небольшого заряда каплями можно будет управлять с помощью магнитных полей.

Это единственный способ избежать создания огромной космической духовки, не делая сооружений, пропорциональных размерам корабля. Да, мы всё равно можем прибегнуть к привычному нам способу, но эту махину надо ещё разогнать до доли скорости света. Шанс достичь её с такими радиаторами будет очень маловероятен.

C пылью ситуация даже проще, чем с атомами. Размер пыли, представляющей большую угрозу, равняется как минимум 15 микрометр.

<i><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_fibre" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Углеродное волокно</a> размером в 6 микрометров, в сравнение с волосом размером 50 микрометров</i>
Углеродное волокно размером в 6 микрометров, в сравнение с волосом размером 50 микрометров

При скорости света 10-20% и объекта меньшего размера достаточно титановой стали в несколько сантиметров. Однако при значениях 80-90% понадобиться сталь в несколько метров. Также в качестве защиты хорошо поможет вода, но она довольно сильно увеличит вес корабля. Что касается крупной пыли, то шанс столкнуться с ней безумно мал. По подсчётам учёных, он составит 1/10⁵⁰ для микрозонда. Даже для Незнакомца ситуация не сильно поменяется, и вероятность всё равно будет невероятно низкой — 1/10⁴⁶, к примеру, это в 10²⁹ раз меньше вероятности рождения человека.

Получается никаких непреодолимых препятствий в этом нет. Что же касается Outer Wilds, не всё, разобранное нами, учтено в игре. Незнакомцу не повредит пыль, благодаря толстым металлическим стенкам, но возникнут проблемы с охлаждением корабля. У него нет капельного охлаждения, да и в целом сложно обнаружить что-то похожее на радиаторы. Можно предположить, что вот эти штуковины являются ими:

?
?

Однако лично мне кажется, что это скорее посадочные стойки. Хотя не совсем понятно, для чего они ему. Но даже так, учитывая размеры корабля, размер радиаторов слишком мал. Они должны быть как минимум не меньше его самого. Теплопередачу корабля можно связать с искусственным солнцем.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Внутри корабля есть Солнце, которое даёт тепло и свет, из-за чего также растут растения. Это поможет распределить тепло по всему Незнакомцу, но не избавит от него полностью. В любом случае потребуются радиаторы, или, как альтернатива, нагретый воздух, который выходит в космос, но в таком случае им понадобится способ создания кислорода, ведь растения с этим быстро не справятся, да и им тоже нужен воздух для жизни.

Пыль и температура станет значительной проблемой для межзвёздного корабля, но решаемой, даже при использовании нынешних технологий. В игре эти факторы отсутствуют, но не исключено, что незнакомцы придумали другие способы избавиться от излишков тепла.

Но как говориться "беда не приходит одна", помимо нагревания корабля, большая скорость порождает ещё одну крупную проблему, под названием...

Радиация

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Радиация в космосе всегда доставляла нам много трудностей. Это касается и текущих дней, инженеры космических компаний, таких как SpaceX или NASA пытаются решить их. Дело в том, что, отдавая тепло, Солнце не только испускает фотоны, но и излучения маленькой длины, такие как гамма или рентгеновское, которые негативно воздействуют на организм. В космосе, близко к Земле, от радиации в некоторой степени спасает магнитное поле нашей планеты, однако даже так, космонавты за жизнь накапливают дозу в 1 зиверт тогда как, 4-5 зивертов — смертельная доза. Хотя опасности для здоровья космонавтов нет, поскольку срок получения дозы очень большой. Но что будет, когда мы, например, полетим на Марс, где защиты не окажется?

Важным аспектом полётов по солнечной системе является мониторинг активности Солнца, которое частенько создает солнечные вспышки:

Попав под него, пострадает как экипаж корабля, так и сам корабль. Чтобы этого не произошло, за солнечной активностью следят и проводят исследования:

Модель поведения солнечных вспышек, созданное CCMC

Но даже миновав их влияние, уровень радиации для космонавтов при перелете до Марса и возвращении домой составит целых 0.66 зиверта. Защита от радиации требует комплексного подхода и разработки новых технологий и материалов, включая защитные костюмы и создание безопасных зон внутри космического корабля. Просто сделать стенки из свинца толщиной в метр, нам вряд ли удастся.

Однако, когда речь идёт о межзвёздном полёте, размер корабля может быть в разы больше, и такие стенки уже более реальны. Казалось бы, проблема решена, но за пределами Солнечной системы дела обстоят намного хуже. Хотя Солнце и вызывает солнечные вспышки, оно также защищает нас от другой угрозы. Дело в том, что Солнце, как и планеты, создаёт магнитное поле, но в разы больших размеров. Поле охватывает все планеты с запасом, защищая их от высокоэнергетических частиц. Частиц, выброшенных от взрыва сверхновых. Они развивают огромную скорость, равную доле скорости света, и способны легко убить человека.

Солнечные вспышки представляют собой мощные, но случайные явления, в то время как галактические лучи — постоянный космический дождь, более редкий, но более опасный (взято отсюда).

Но и это не главная проблема. Еще большая опасность будет исходить от самого корабля. Развивая огромную скорость в процентах от скорости света, любые частички и атомы начинают наносить радиационный урон. При скорости света в пределах 30-50% без защиты космонавт в секунду получит 4000 бэр, что в 6 раз превышает смертельную дозу.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

"Раз уж Солнце и Земля защищают нас от радиации, так может и мы создадим своё магнитное поле?" Идея хорошая, но загвоздка в том, что межзвёздный газ может быть как ионизированным, так и нейтральным. В то время как магнитное поле влияет только на заряженные частицы, а у нейтрального заряд равен нулю, поэтому просто защитить корабль магнитным полем не получится. Нужна комплексная защита, и идея, как её создать, есть.

Сперва нужно сделать из нейтральных атомов заряженные. В этом нам поможет ионизация, процесс при котором из нейтральных атомов удаляется электрон. Ионизация достигается различными способами, но нас интересуют два: столкновение с другими атомами и воздействие электрических полей. Таким образом, создаём устройство:

  • Перед кораблем устанавливается экран, который испускает электрические поля. Нейтральные атомы, на огромной скорости сталкиваются с ним, в результате чего появляется шанс потери электрона как при столкновении с другими атомами, так и за счёт электрических полей.
  • За экраном устанавливается, создаваемое сверхпроводниками, магнитное поле в 10 тесла. Они отклоняют атомы в специальные резервуары, где те теряют энергию. Туда же попадают ионизированные атомы.

Вся эта защита направлена на атомы, находящиеся впереди корабля, но она не поможет избавиться от космических лучей. Они требуют дополнительной защиты, ею может стать толстый корпус корабля, а также то, что находится внутри него.

Если говорить о Незнакомце, то у него неплохая защита, однако она отличается от варианта сверху. На Незнакомце, присутствуют толстые стенки. Хотя неясно, из чего они состоят, но при определенных параметрах они вполне могли бы защитить от большего числа радиации. Плюсом также служит то, что находится внутри, а именно вода и атмосфера. Однако проблема космических лучей все-таки намного больше, чем может показаться. Ведь их проходимая способность чрезвычайно велика.

Даже на Землю, космические лучи периодически проникают. В открытом космосе, под защитой магнитного поля Земли, их ещё больше. Что тут говорить о космосе за пределами Солнечной системы: шанс пробить всю защиту и атмосферу корабля велик. Так что незнакомцам не помешало бы создать ещё и магнитное поле. Есть ли оно у них — мы не знаем, но если рассматривать переднюю часть корабля, то вновь можно заметить множество непонятных штук:

???
???

Вполне возможно что, что-то из этого отвечает за его создание.

ТРИ ВИДА КОРАБЛЕЙ


  • Спящий корабль — вид космического судна в котором пассажиры во время полёта находятся в анабиозе, то есть в спящем состоянии, причём сон может длиться неограниченное количество времени. По прибытии в нужную точку, пассажиры выходят из анабиоза, тем самым пропустив всё время полёта.
  • Корабль-сеятель — цель корабля перенос разумной формы жизни на другие планеты в виде эмбрионов. Вместе с ними отправляются роботы или люди, формирующие небольшую колонию. После доставки эмбрионов, их искусственно выращивают, заселяя планету.
  • Корабль поколений — корабль-колония с постоянным населением. Для того чтобы доставить людей в другие точки космоса, создают искусственную среду. Люди в ней живут, размножаются и умирают, продолжая род. По пути в пункт назначения сменяется множество поколений, и лишь последние из них вступают на новую землю.

СПЯЩИЙ КОРАБЛЬ


"последующие две главы не имеют прямого отношения к игре"

У этого метода множество плюсов по сравнению с другими, в них входят:

  • Экономия ресурсов. При неактивном состоянии человека требуется значительно меньше ресурсов для поддержания жизни. К примеру, у медведей метаболизм снижается до 75%, а у крысиных лемуров до 98%.
  • Отсутствие необходимости в создании искусственной среды: биосферу, гравитацию и многое др.
  • Произвольный размер корабля. Он может быть как небольшим одноместным кораблем, так и огромной колонией. К тому же подобный корабль обладает высокой вместимостью.

Что ж, с плюсами закончили, дальше нас ждут одни трудности. Возможно, кто-то заметил, что в списке отсутствует существенный плюс, присутствующий практически во всех фильмах: приостановка старения. Главный смысл этого корабля — возможность войти в него и выйти в другой звездной системе, совсем не изменившись внешне. До ближайшей звезды, при самом позитивном сценарии, придётся лететь 20 лет, а если мы не сможем развить высокую скорость или полетим в более далекую систему, то и все сотни. Велик шанс просто не дожить до прилета в другую систему поэтому придется замедлить наше и старение, и вот тут проблема. Нам известно всего 2 вида анабиоза: гибернация и криптобиоз, и ни один из них не предоставляет возможности остановить старение.

Для того чтобы понять причину, мы должны сначала ответить на вопрос "а почему человек стареет?".

У каждой человеческой клетки в организме есть срок жизни, и для того чтобы части тела внезапно не начали отказывать, они делятся, создавая копии. Все клетки имеют разные циклы жизни: нейроны мозга, могут проживать с нами до конца жизни, очень редко делясь, но другие делятся гораздо чаще. Клетки кожи — раз в несколько дней, а цикл клеток крови — около 120 дней. Ну как бы делятся и делятся, делились бы себе на протяжении всего времени, однако здесь в роль вступает одна из частей клетки, а точнее часть хромосомы — теломеры.

<i>Электронная микрофотография</i>
Электронная микрофотография

Да это хромосомы. X-хромосома слева и Y-хромосома справа. И где вы спросите теломеры? Честно говоря, я сам не знаю. На этой фотографии их сложно разглядеть, зато они видны на этой картинке.

<i>Зеленый цвет — теломеры </i>
Зеленый цвет — теломеры 

Задача теломер — защищать концы хромосом от деградации и поддерживать их целостность. Они успешно справляются, но проблема возникает при делении клетки: каждый раз их длина сокращается. На 52-ое деление она становится слишком малой, и теломеры больше не способны эффективно справляться со своими функциями. Это главная причина старения клеток. Клетки достигают предела, отчего укороченные теломеры не способны на продолжения деления. Этот предел называется пределом Хейфлика. После него приходит окончательная смерть клетки, а с ним и последующая смерть человека.

Гибель клеток – это явление, которое мы постоянно наблюдаем. Например, с годами наша кожа становится хуже. Возможно, кажется странным, что клетки кожи, делящиеся чаще всего, не являются главной причиной нашей смерти. Но дело в том, что кожа – самый доступный орган для наблюдения, и мы уделяем ей больше внимания в течение жизни. К тому же её функции не настолько важны, как, например, функции клеток крови. Именно смерть этих клеток является основной причиной ухода организма из жизни.

Фактически, чтобы начать путешествовать с одним из типов анабиоза, нужно, чтобы теломеры перестали уменьшаться в размере.

И этим видом анабиоза является...

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Широко известное нам явление, фактически синоним слова "спячка". Она встречается у многих животных, начиная с одного вида птиц и заканчивая медведями. Это природный механизм защиты организма в периоды малодоступности пищи, когда невозможно сохранять высокий уровень активности. Спячка может продолжаться как несколько суток, так и несколько месяцев. Самый главный плюс спячки в том, что она помогает снизить метаболизм тела. Это происходит из-за снижения: сердцебиения, температуры тела и дыхания. Что-то по типу сна 2.0, но в этом состоянии мы можем находиться намного дольше и расходуем существенно меньше энергии.

Спячка различается у многих животных. У больших животных она обычно не так эффективна, как у мелких. К примеру, температура медведей снижается всего на несколько градусов, и они теряют больше энергии. Вот, например, сравнительная табличка:

<i>Самыми крутыми в этом плане оказались <a href="https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D1%8B%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D1%83%D1%80" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">крысиные лемуры</a>, со снижением активности аж до 98%.</i>
Самыми крутыми в этом плане оказались крысиные лемуры, со снижением активности аж до 98%.

Всё это очень круто, однако есть одна загвоздка: мы не умеем входить в спячку.

Хотя, после 19-часового сна, хотелось бы возразить, но, к сожалению, это не то. Но не все так плохо. Пусть мы не умеем впадать в спячку, есть моменты, подтверждающие, что подобный механизм присутствует в нашем организме. На это указывает многочисленный список случаев, когда люди выживали после остановки сердца. Обычно смерть мозга наступает через 5-6 минут после остановки, но в случаях этих людей: Обри Мэш, Анна Багенхольм, Джон Смит, мозг оставался живым часами. Основным механизмом в этом стало охлаждение мозга и всего тела из-за внешних условий. Предположительно из-за снижения метаболизма мозгу требовалось в разы меньше ресурсов, что существенно отсрочило время смерти.

Но самый удивительный (и самый спорный) случай произошёл с этим человеком.

<i>Мицутака Учикоси (конечно же азиат)</i>
Мицутака Учикоси (конечно же азиат)

Возвращаясь с пикника, у Мицутаки возникла идея не возвращаться к машине, а сперва прогуляться по горам. Одному. Дело кончилось плохо: упав и сломав бедро, он не смог передвигаться, а спустя два дня потерял сознание. Через три недели его нашли. Температура тела к тому моменту составляла 22 градуса, а пульс едва уловим, однако позже ему удалось полностью восстановиться. То есть Мицутаки провёл 24 дня без воды и еды. В обычных условиях человеку это абсолютно не под силу, хотя на это способны животные. Есть вероятность, что тело мужчины запустило процесс гибернации, понизив метаболизм до минимума. Таким образом, мы можем предположить, что подобный механизм есть и внутри нас, и мы можем его активировать.

Возможно, кто решит, "А при чем тут именно этот механизм? Может у него просто понизилась температура тела под воздействиями окружающей среды, из-за чего замедлились вся активность." Отчасти это так, но проблема в том, что при сильном холоде организм человека начинает активно бороться с ним. Используя огромное количество ресурсов на борьбу, тратя их, а не экономя.

Возможность запуска гибернации у существ, у которых ранее отсутствовал этот механизм, активно исследуется. Например, ученые ввели в это состояние крыс, хотя до этого они никогда не впадали в спячку.

В итоге даже если мы сможем ввести человека в анабиоз, гибернация не подойдёт нам для межзвёздных полётов из-за смертности людей. Тем не менее у нас есть второй метод:

Тихоходка — рекордсмен по количеству форм криптобиоза
Тихоходка — рекордсмен по количеству форм криптобиоза

Это вновь обнаруженная способность у организмов Земли. По сути прокаченная версия спячки, то есть сон 3.0. В новом патче, дарованном природой, были внесены следующие изменения:

  • Изменён разброс температуры, при котором активируется способность: от −170 °C до +106 °C.
  • Некоторым видам добавлено сопротивление гамма-излучению до 7000 греев (1750 раз превышает смертельную дозу для человека) и сопротивление воздействию вакуума.
  • Увеличена длительность способности. Теперь у некоторых видов оно действует неограниченное время
  • Замедленно старения организмов. Срок жизни существ продлён до 100 лет

В целом, криптобиоз — лишь общее название различных "биозов". Некоторые существа обладают устойчивостью к холоду, но не к жаре, устойчивостью к токсинам, но не высыханию и т.д. Видов "биозов" много, но суть в том, что криптобиоз действительно останавливает старение организма. Царство микроорганизмов — место, где в основном наблюдается криптобиоз, у животных он проявляется очень редко. Однако один вид в этом плане действительно преуспел. Знакомьтесь: Лесная лягушка или Rana sylvatica:

Это земноводное способно полностью замерзнуть, а затем разморозиться, без вреда для себя. На этом видео можно детально рассмотреть, как лягушке это удается (нейро-перевод в помощь). Если говорить вкратце, всё благодаря созданию собственного антифриза, производимого из собственной мочи и глюкозы. Смесь этих двух компонентов предотвращают гибель клеток, смерть которых наступает после потери более 60% воды. Клетки застывают, дыхание прекращается, сердце перестает биться, и в таком состоянии. В таком состоянии лягушка может прожить несколько месяцев.

Может увиденное не покажется удивительным, но то, что умеет эта лягушка, под силу лишь единицам животных. Ведь она научилась не просто переживать холод, а остановила само время и старение. Основная проблема холода в том, что он крайне пагубно влияет на клетки тела. Они разрушаются из-за образования льда между ними.

Лесная лягушка справилась с этой задачей, но и у нас ученые не стоят на месте. Благодаря криопротекторам, удалось предотвратить заморозку воды между клеток в почках кролика, а затем успешно пересадить их обратно, и кролик выжил.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Хоть и всего на 9 дней. К тому же, есть одна крупная проблема: криопротекторы токсичны для организма, и если провернуть то же самое с мозгом, при разморозке он неизбежно пострадает. Выходит мы можем безопасно заморозить тело, но не знаем, как разморозить его без вреда.

Фактически, всё это технические проблемы. Биогенетика сейчас активно развивается, и кто знает, возможно, мы сможем повторить способ замораживания лягушки либо создадим эликсир бессмертия, а ученым разрешат эксперименты на людях и мы будем вводить испытуемых в анабиоз. Но на текущий момент путешествия в анабиозе для человека недоступны, как и сам анабиоз.

Или нет...?

По правде говоря, когда я утверждал, что человек не может впасть анабиоз, я немного приврал. Мы способны на это. В виде эмбрионов.

КОРАБЛЬ-СЕЯТЕЛЬ

Увидеть новую планету лично — крутая затея, но недоступная нам. Однако сделать так, чтобы наши дети её увидели, намного проще. Вроде бы. Эмбрионы уже сейчас замораживают и хранят длительное время в крио-пробирках. Для этого используют жидкий азот, и в таком состоянии, теоретически, они могут пробыть неограниченное время. На сегодня для их выращивания использует архаичный метод в виде людей женского пола, но сейчас ведутся разработки по созданию искусственных маток.

Например, ученые вырастили недоношенных ягнят.

Их поместили в биосумку, в которой присутствовали все необходимые условия для роста. Те успешно прошли все этапы и вышли на свет живыми и здоровыми.

<i>Это он (а может она, а может вообще другой ягненок, их там 8 было, короче — один из них)</i>
Это он (а может она, а может вообще другой ягненок, их там 8 было, короче — один из них)

Этот метод впоследствии планируют использовать на людях. Вполне вероятно, что через пару десятков лет искусственное выращивание людей перестанет быть для нас чем-то необычным.

К другим плюсам корабля-сеятеля относятся:

  • Простота транспортировки. Уже сейчас мы можем транспортировать любое количество эмбрионов, главное – защитить их от радиации, что, впрочем, не очень сложно сделать.
  • Отсутствие необходимости создания искусственной среды на корабле. Всё, что нужно, — создать нужную среду в крио-пробирках. В остальном корабле это необязательное условие.
  • Автономность. Людей, конечно, можно использовать для контроля и помощи в транспортировки эмбрионов, но корабль может быть и полностью автономным. Например, умный корабль, который по прибытию в точку обитания активирует все необходимые системы и проконтролирует рост людей. Или роботы, которые заменят людей.

Главный минус этого метода — эмбрионы должны прибыть в место, где подготовлены условия для жизни. Там должны быть обеспечены все необходимые ресурсы, включая пищу или способы её добычи, а также создание полноценной колонии. Это будет сложно построить без обученных людей. Нам необходимо либо разработать сложный и развертываемый корабль-колонию, либо заранее отправить роботов на место назначения. И то, и другое требует высокого уровня технологий в области робототехники. Хотя, в целом, это один из наиболее простых способов колонизации галактики, но не исследования, поскольку эмбрионы вряд ли способны на это. Метод хороший, но довольно бессмысленный. Аналогично Интерстеллару, просто план Б, на случай отсутствия иного выхода.

Ну раз самый простой метод нам не подходит, остаётся последний вариант. Самый сложный. Коим является...

КОРАБЛЬ ПОКОЛЕНИЙ

Это наверное, самый интересный, но, как говорилось выше, самый сложный способ. Сами посудите, для корабля поколений требуется:

  • Создание биосферы.
  • Выращивание пищи внутри корабля.
  • В случае с людьми на корабле должно быть минимум 98 человек.
  • Искусственная гравитация.

Создание корабля поколений предполагает формирование полноценной колонии. Размеры корабля для такой колонии будет значительно больше, в сравнении с другими типами, как и сложность создания. Именно корабль поколений, встречает нас в Outer Wilds.

Начнем мы с...

Нужна по двум причинам: создание кислорода и источника пищи. Для этого необходим круговорот веществ в природе: воды, деревьев, живых организмов и т.д. Кажется, что в этом нет ничего сложного: засунул туда кислорода, посадил деревья, живность какую-нибудь, да и всё. Но это не так. Биосфера – очень хрупкий баланс веществ. Для её формирования на Земле понадобилось миллиарды лет. Достаточно вспомнить террариумы, и то, насколько сложно создавать их (а иначе почему SlivkiShow молчит об их судьбе). Однако успешные примеры есть, такие, как Дэвид Латимер и его растение Традесканция, запечатанная в бутылке на 50 лет:

<i>"Какой классный у меня террариум. Здоровая сука!" © Дэвид Латимер</i>
"Какой классный у меня террариум. Здоровая сука!" © Дэвид Латимер

Какое-то время там даже жили насекомые, однако они вымерли. Единственное к чему есть доступ у растения — Солнце. Под его воздействием растение выделяет кислород, затем опадающие листья перегнивают, выделяя углерод и поддерживая плодородный слой, а вода, испаряясь, оседает на стенках и стекает вниз.

Но это всего лишь, террариум с одним растением. Биосфера подразумевает разнообразие живых существ. Если говорить о чём-то более сложном, чем террариум, то эксперименты по созданию искусственной биосферы проводились. Начались они ещё в 1960-х годах, как, например БИОС-3. Но самым успешным и интересным из них является...

<i>Точная копия оригинального сооружения Биосфера-2 в виде рисунка (<a href="https://sayostudio.com/" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">авторы</a>)</i>
Точная копия оригинального сооружения Биосфера-2 в виде рисунка (авторы)

Биосфера-2 — сооружение площадью1,5 гектара, предназначенное для моделирования замкнутой экологической системы. Оно было изолировано от окружающей среды, за исключением солнечных лучей, а обмен газа с окружающей атмосферой не превышал 10%. В нем были созданы 5 экосистем: океан, тропический лес, пустыню и т.д. Затем накачено 220 тонн атмосферы и 20 тонн живых существ: деревьев, животных и прочее. После чего в область на 2 года были помещены 8 человек.

Эксперимент был крупным, при строительстве попытались учесть множество деталей, для поддержания биосферы. Так, под основными зданиями располагалась ещё и техносфера, которая регулировала чистоту воздуха, следила за состоянием каждой экосистемы, влажности и т.д. Присутствовало также оборудование для избавления от избытка углекислого газа или, наоборот, увеличения его процента. В мини-океане была реализована непрерывная циркуляция воды, и сама вода очищалась для предотвращения чрезмерного размножения планктона. И это лишь малая часть учтённых деталей.

И вроде бы всё было прекрасно, пока проект не решили начать... В первые же месяцы уровень кислорода начал снижаться, опустившись до 14%, при норме 21%. Причин тому было несколько. Во-первых, бесконтрольное размножение насекомых, червей и членистоногих, активно потребляющих кислород. Во-вторых, бетон, который поглощал углекислый газ, отчего деревья начали вырабатывать меньше кислорода. Члены команды находились в состоянии постоянного кислородного голодания, из-за чего кислород пришлось вводить извне. С деревьями в целом было много проблем, многие из них не выдержали собственного веса и упали. Причиной стало отсутствие ветра, который, раскачивая их, делал корни и стволы крепче. Кроме того, стекло и корпусные конструкции снизили количество пропускаемого света до 45%. Ещё меньше повезло океану: все кораллы в нём погибли из-за высокого уровня поглощения углекислоты водой.

Как видите, создание искусственной биосферы — очень сложный процесс, включающий в себя большое количество переменных. Но, несмотря на многочисленные проблемы, они не являются нерешаемыми. С достаточным количеством времени, незнакомцам удалось бы их решить. Если посмотреть на внутренности корабля, можно понять, что им удалось создать биосферу. На корабле присутствует атмосфера, а биом напоминает болотистую местность с деревьями, кустами, и рекой.

Однако текущее состояние биосферы плачевное: большое количество деревьев находится в полумертвом состоянии, а экосистемы выглядит не живой. Возможно, что ранее здесь обитала рыба, которой тоже больше нет. Что подводит нас ко второй задаче корабля поколений.

Выращивание пищи внутри корабля

Обязательная составляющая кораблей-поколений, дело в том, что у нас отсутствует возможность консервировать все необходимые питательные вещества на долгий срок. Под вопросом стоит и мясо. Если вырастить капусту не кажется чем-то сложным, то выращивания мяса в разы более сложный процесс и, что важно, очень затратный на растительность. Лишь за год одна корова способна съесть 16 тонн растительности. Учитывая, что её выращивание потребует минимум 3-х лет, это очень много.

Решить эту задачу поможет искусственное выращивание мяса. Мы давно научились искусственно культивировать его из клеток животных (фактически можно культивировать даже человеческое мясо). Пусть цена такого мяса выше обычного, её снижение лишь вопрос времени. Ещё в 2008 году стоимость куска говядины в 250 граммов оценивалась примерно в миллион долларов, но уже с 2015 года можно отведать бургер с искусственным мясом всего за 8 евро. Так что веганами становиться не придётся.

Если говорить о растительности, то для её выращивания нам понадобится от 15 гектаров земли, но в идеале от 45-ти, чего хватит на 500 человек. Кажется, 15 гектаров — это очень много (один гектар – 10 000м²), но если учесть, что размер корабля, в первую очередь, обусловлен силой гравитации, и при оптимальном радиусе корабля в 4км, и ширине хотя бы в 1км, получится площадь в 25 000 000м², что равно 2500 гектара. Так что, проблем с землей точно не возникнет.

Это касается даже Незнакомца. При радиусе 600м и 318м ширине, выходит более ста гектаров. Очевидно, что места на корабле достаточно. В целом незнакомцы, в этом плане оказались сообразительны: для пищи они выделили отдельный участок такого размера:

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

На Незнакомце не оказалось гектаров земли, зато есть огромный пруд. В целых 47 000м² по площади и 3 300 000м³ в объёме. Это умный ход с их стороны, поскольку остальная часть реки находится в постоянном течении, что делает жизнь в подобных условиях затруднительной, в отличие от места со спокойной водой. Учитывая немногочисленность незнакомцев, всего в 33 существа, река спокойно могла их прокормить. Но столь низкое количество существ наталкивает нас на другую проблему:

Количество пассажиров

На протяжении всего полета, жители корабля должны продолжать род, что может привести к таким последствиям:

Если вы не в курсе, кто это, сейчас я кратко вам всё объясню.

Смотрите, жили-были братья Карл Ⅴ и Фердинанд Ⅰ. У Карла Ⅴ были дети Филипп Ⅱ и Мария испанская, а у Фердинанда Ⅰ — сын Максимилиан Ⅱ. Мария Испанская вышла замуж за своего двоюродного брата Максимилиане Ⅱ, у них родилась дочь Анна Австрийская, которая впоследствии вышла замуж за дядю Филиппа Ⅱ, брата её мамы Марии Испанской. У них родился сын Филипп Ⅲ, который женился на своей двоюродной сестре Маргарите Австрийской, мать которой (Маргариты) вышла замуж за своего дядю Карла Ⅱ Австрийского, который в свою очередь, являлся братом Максимилиана Ⅱ. Тем временем у Филиппа Ⅲ и Маргариты Австрийской родился сын Филипп Ⅳ и дочь Мария Анна Испанская. У Марии от двоюродного брата родилась дочь Марианна Австрийская. Она вышла замуж за своего дядю, Филиппа Ⅳ, и у них родился, Карл Ⅱ Околдованный...

После этого у меня лично появился один вопрос...

Кстати вы могли это все не читать, а просто посмотреть на их родословную)

Любвеобильность к дядям, двоюродным братьям и сестрам, к сожалению, хорошо для нас не кончается. Карл Ⅱ, как и большая часть габсбургской родословной получился очень болезненным. Проблема кроется "чистоте крови".

Гены в близкой связи между сестрой и братом очень схожи, поскольку происходят от одних родителей. С большой вероятностью родители передают детям собственные вредные рецессивные гены. В случае, когда, родители не имеют родственной связи, их, гены разные, включая рецессивные. Дети получают две пары от родителей шанс, что в паре к рецессивному гену попадется нормальный довольно высок, что защитит потомка от возможных проблем. В случае же, когда родители имеют родственную связь, их гены одинаковы, включая рецессивные, и дети гарантированно наследуют весь букет родительских генетических. Итог вы и сами знаете какой.

При маленьком количестве жителей подобной проблемы трудно избежать. Ученые подсчитали количество людей, при котором можно сохранить "чистоту крови". Минимум 98 человек.

Для незнакомцев, то условия эти необязательны, поскольку мы понятия не имеем, как они размножаются, устроен их организм, и есть ли вообще у них гены. К тому же, если их срок жизни в разы больше нашего, то вполне возможно, что на корабле поколений не нужно будет придерживаться, сменяемости поколений, по крайней мере, на время полёта до нужной системы. Но что им точно понадобится, так это...

Искусственная гравитация

Важность её обусловлена тем, что тело незнакомцев и людей, выросли в среде с гравитацией. Это то же самое, как представить, что какой-нибудь волк, который всю жизнь ходил на четырех лапах, пойдет на двух ногах. Спустя сотни поколений организм приспособится, но бесконечные боли в спине после 30-ти лет точно будут обеспечены. Так и мы не приспособлены к этой среды.

Начнем с того, что без гравитации позвоночник заметно растянется и сможет стать до 5 сантиметров длиннее (мне бы пригодилось). Но на этом плюсы кончаются, дальше нас ждут только минусы:

  • 60% крови, в нижней части тела, окажется наверху, отчего опухнет лицо. Часть крови уйдет в мозг, создавая избыточное внутричерепное давление. Вследствие отсутствия нужды в большом количестве крови, организм потеряет от 10 до 20% крови. Это замедлит сердечный ритм: не получая нагрузки, оно начнет уменьшаться в размерах и слабеть. Далее упадёт артериальное давление, что теоретически, может привести к полной остановки сердца.
Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал
  • Потеря мышечной массы до 20%. Особенно заметно испортиться осанка, из-за ослабших мышц спины. Этого можно избежать, если выполнять ежедневные упражнения по 2 часа. Но даже так, вернувшись в условия с гравитацией, придётся долго восстанавливаться.
Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал
  • Хуже всего придется костной ткани. Без гравитации её рост сильно замедлится, а рост костей — необходимый процесс, так как на протяжении всей жизни, старая костная ткань удаляется из организма и на её место должно прийти новая. Постоянные упражнения могут немного помочь, но это не решит дилемму. Скорость потери костной массы у космонавтов даже с ними составляет 1—2% в месяц, это эквивалентно потере за несколько десятилетий на Земле и превышает потерю при остеопорозе (1% до 2% в год). Это одна из самых крупных проблем, и решить её с помощью обычной адаптации тела вряд ли получится.
Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал
  • Ну и зрение упадет из-за притока крови.

С гравитацией на Незнакомце мы уже разобрались. Способ из игры наиболее удобный в этом плане. Но есть также другой способ, основанный на постоянном ускорении, прижимающем нас к полу. Многие, вероятно, испытывали это, когда машина быстро стартует. Космический корабль первую часть полета должен ускоряться, а вторую — тормозить, например, сохранив тягу, но развернувшись в обратную сторону, это даст тот же эффект. Однако удерживать ускорение в течение всего полёта практически нереально из-за необходимости большого количества топлива и ресурсов. Поэтому метод из игры в разы практичней.

Делает ли все вышеизложенные моменты невозможным путешествие по межзвёздному пространству? Да, черт возьми, делает. Забудьте об этих бредовых идеях, и лучше думайте о том, как сохранить шедевр, сотворенный физической природой Вселенной. Серьезно, мы застряли на планете, шанс возникновения которой практически равен нулю. Это чуть ли не райское место во всем космосе, а вы думаете о том, чтобы свалить. Лучше подумайте вот о чем, как возможно это:

Одним из интересных нововведением дополнения стала система передвижения по Незнакомцу, им служит течение воды. Став на лодку, можно переплыть от одного края до другого и вернуться в ту же точку.

Это странно... получается, что река зациклена, а, как известно, у любой реки есть источник, откуда поступает новая вода, и устье, обычно впадающее в море, озеро или океан. "Но тогда откуда вода возникает у источников? Если она появляется там, может этот механизм подойдёт и для такой ограниченной среды." Основными источниками рек являются: дожди, подземные реки, таяние льдов.

Очевидно, что дожди точно не случай Незнакомца. То же самое с подземными реками, ведь по сути, это те же самые реки, только под землей. Что ж, остаётся только таяние льдов, но и здесь нас ждет разочарование. Они также отсутствуют на Незнакомце, для их возникновения потребовалась бы сложная экосистема, смена времен года и гораздо больший масштаб.

Возникновение течения на Незнакомце определенно обусловлено другими причинами. К сожалению, на данный вопрос нет точного ответа, однако мы можем предположить.

Известно, что корабль постоянно вертится, а вместе с ним и все объекты внутри. Объекты которые крепко прикреплены кораблю однородны. Но есть также объекты, которые держатся на поверхности, за счёт гравитации корабля. Именно таким объектом является вода, прижимаясь к кораблю, подобно океану на Земле. Но у Незнакомца есть одно отличие от Земли — масштаб. Сила гравитации сильно разнится в зависимости от высоты, и, учитывая, что радиус корабля всего лишь 300 метров, эта разница становится ощутимой.

Даже в самой игре, гравитация варьируется от 1,1 до 1,3 (больше цифра сильнее гравитация).

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Так и на воду, она будет действовать по-разному: на дне сильнее, на поверхности слабее. Таким образом, вода наверху может слегка не поспевать за вращением корабля, оставаясь на месте. Это создаёт иллюзию движения воды, хотя на самом деле двигается само пространство, а не вода.

Однако дальше появляется плотина, об которую и разбивается моя прекрасная теория. Хоть вышеописанные факторы теоретически могут привести в движение реку, они точно не приведут скоплению столь большого количества воды в одном месте. Вода в первую очередь течет туда, где сильнее гравитация. Плотина, скапливая её в одном месте, повышает уровень воды, уменьшая силу гравитации в наивысшей точке.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

На практике гравитация воды наверху была бы меньше на 28%, чем внизу. Но в игре, по странным причинам, гравитация на вершине плотины и внизу одинакова, хотя в других местах различается. В реальности вода бы просто перестала течь, но этот момент незнакомцы частично продумали, сделав дыру внизу плотины.

Хотя вода не скопиться в таком количестве на Незнакомце, этого можно достичь соорудив другую конструкцию. Для решения этой проблемы я создал Анитолп — конструкцию с противоположной функцией плотины.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Её задача не преграждать поток воды, а, наоборот, создавать его. Этого можно достичь с помощью насосов — не самое выгодное решение, но иначе никак. Когда вода начинает скапливаться, платина не дает ей течь в противоположном направлении. Гравитация будет тянуть её в другую сторону, придавая начальную скорость. Затем, когда вода вернулась к плотине с другой стороны, насосы поднимают её наверх. Таким образом, решается логическая ошибка игры, вода течет туда, где выше гравитация, а не наоборот.

Всё это лишь мои предположения, если у вас есть идеи каким образом возможно это, я буду рад почитать. Хоть создание плотины в подоб110100001011110111010000101111101101000010111001 с1101000010111000стеме будет 11010000101100101101000110000000яд ли возможно, но что н110100001011000000100000 1101000110000001чёт 11010001100011011101000110000010110100001011111011010000101100111101000010111110001011100010111000101110

Покинув своё обиталище и осознав истинное предназначение Око Вселенной, незнакомцы утратили смысл в стремлении к новым знаниям и изучению мира.

Все, что им было нужно, – вернуться домой, которого у них давно не существовало. В этот момент зародилась идея создания искусственного мира, схожего с их родным домом.

Всё это наводит на мысль "Возможно ли загрузить себя в виртуальный мир?" Чтобы понять это, нужно ответить на 3 вопроса:

  • Что нужно копировать
  • Как копировать
  • Хто я?

Мозг

Человеческий мозг — безумно сложная штука. Хотя незнакомцы не люди, мы будем считать, что их сложность мозга, как минимум равна человеческой. Чтобы создать свой цифровой аватар, сперва нужно отсканировать мозг. Возникает вопрос: что именно сканировать? Нейроны, синапсы, типы синапсов, а может и этого не хватит?

Проблема в том, что сложность сканирования мозга возрастает с размером элементов, к тому же, чем они меньше, тем их в разы больше. Главными клетками мозга являются нейроны. С помощью электрических и химических сигналов, они принимают и выводят вывода информацию, обрабатывают, хранят и передают. Их количество ~86 миллиардов. Но что толку от нейронов, если они не смогут передавать данные по цепочке. Эту важную функцию выполняют синапсы. Их количество насчитывает около 1000-чи на один нейрон. Сам синапс способен посылать от 5 до 50 сигналов в секунду, что в среднем составляет 2 квадриллиона сигналов в секунду.

Замедленная съёмка нейронов, формирующих новые связи (видео)

И это еще не конец. Синапсы тоже различаются между собой. Некоторые быстрые, какие-то медленные, а другие быстро растут или сжимаются в процессе обучения. Также и нейроны, могут как передавать сигнал сразу всем ближайшим нейронам, так и по одиночке. И сколько еще подобных различий существует, мы не знаем.

<i>Изолированный синапс из образца мозга перед масс-спектрометрическим анализом</i>
Изолированный синапс из образца мозга перед масс-спектрометрическим анализом

Всю эту информацию мы должны как-то засунуть в компьютер, и далеко не факт, что это даст нужный результат. Ведь помимо нейронов существуют менее очевидные элементы, влияющие на нас, такие, как гормоны: серотонин, влияющий на настроение, и гистамин, помогающий нам в обучении. Даже другие органы влияют на работу мозга. Изменения частоты сердечных сокращений может быть напрямую связано с нашим эмоциональным состоянием, а кишечные бактерии производят нейромедиаторы: серотонин, ГАМК и дофамин. Нарушение работы кишечника может привести к депрессии или тревоге.

По итогу количество необходимых данных колоссальное. Хотя для начало нам надо хотя бы найти способ как их внести.

Цифровой мозг

Для понимания того, как работает мозг, нам нужно записать его на физический носитель. Так что вопрос того, что записать для создания цифрового сознания, мы сможем ответить после записи. Сейчас главное — понять, каким образом можно записать мозг. Для этого есть два метода:

МРТ человеческого мозга с рекордным разрешением в 100 микрон (видео

МРТ широко используется в больницах, чаще всего для выявления рака мозга, и является лучшим способом сканирования мозга и мягких тканей. Для этого используется сильное магнитное поле и радиоволны.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Сперва генерируется магнитное поле, затем на тело воздействуют радиочастотные импульсы, временно нарушающие положение ядер водорода в тканях организма. После выключения радиочастотного импульса ядра водорода возвращаются к своему нормальному положению, выделяя энергию в виде радиочастотных сигналов. Аппарат регистрирует эти сигналы. В отличие от рентгена или компьютерной томографии, МРТ не использует ионизирующее излучение, что делает его абсолютно безопасным для человека.

Безопасным, и... бесполезным. Проблема в том что, текущее разрешение, используемое в больницах, равно 1 миллиметру или меньше, когда для нахождения синапса нужен 1 микрон, тысячной доли миллиметра, а для определения типа синапса ещё меньше. Впрочем, в этом направление есть сподвижки: недавняя разработка позволила увеличить разрешение в 64 миллиона раз, до 5 микронов. Этого удалось достигнуть за счет: световой микроскопии, увеличения напряжения магнита с 1,5-3 до 9,4 тесла и специального набора градиентных катушек, которые в 100 раз сильнее.

В этом видео можно детально рассмотреть скан 

Это действительно крутое изобретение, но единственное на чем его протестировали на данный это мертвая мышь. Длительное использование подобного устройства на человеке может вызвать осложнения, и, кроме того, разрешения все равно недостаточно. Если принять грубый подсчет и предположить, что для увеличения разрешения в 5 раз понадобится увеличить мощность магнита в 5 раз, то напряжения магнита будет составлять 40 тесла, что просто-напросто изжарит любой мозг. Не забываем, что, возможно, понадобится ещё более высокое разрешение.

Учитывая текущий темп развития технологий, нельзя утверждать, что мы не сможем увеличить разрешения без сильного увеличения напряжения магнита. Ведь даже текущий результат когда-то был абсолютно невообразим. Сейчас мы спокойно можем сканировать нейроны и даже некоторые соединения между ними. Но пока что этот метод, нам недоступен и требует слишком высокого уровня технологий.

Способ второй — электронный микроскоп.

Outer Wilds: С Научной Точки Зрения. Истинный Финал

Электронные микроскопы для просвечивания используют атомы электрона, что обеспечивает разрешение около 0,1 нм, тысячной доли микрона. В 2018 разрешения смогли увеличить до 0,039 нанометра. Этого точно хватит для детальнейшего изучения мозга, но проблема в том, что для сканирования ему нужен прямой доступ к объекту, а в случае с мозгом его придется разрезать на миллионы тончайших ломтиков... Вы точно не переживете перенос сознания, с другой стороны, какая разница? Вас ведь ждет прекрасный цифровой мир, полный бескрайних возможностей.

"Сканирования" мозга этим способом уже испытывали на мыши. Хотя не всего мозга, а одного кубического миллиметра. Но даже в таком ограниченном объеме содержится: 200 000 клеток, 75 000 нейронов и 523 миллиона синапсов. Для этого они разрезали мозг на 25 тысяч ломтей и, с помощью пяти микроскопов, в течение пяти месяцев создали 100 миллионов снимков. Итоговый вес модели составил 2 миллиона гигабайт.

<i>Небольшой фрагмент 3D-карты кубического миллиметра мозга. Рассмотреть полную версию можно <a href="https://ngl.microns-explorer.org/#!%7B%22dimensions%22:%7B%22x%22:%5B4e-9%2C%22m%22%5D%2C%22y%22:%5B4e-9%2C%22m%22%5D%2C%22z%22:%5B4e-8%2C%22m%22%5D%7D%2C%22position%22:%5B239823.25%2C187709.171875%2C22250.5%5D%2C%22crossSectionScale%22:515.854655029867%2C%22projectionOrientation%22:%5B0.04851928725838661%2C0.9346615672111511%2C0.04928139969706535%2C0.34874778985977173%5D%2C%22projectionScale%22:102312.01358588692%2C%22layers%22:%5B%7B%22type%22:%22image%22%2C%22source%22:%7B%22url%22:%22precomputed://https://bossdb-open-data.s3.amazonaws.com/iarpa_microns/minnie/minnie65/em%22%2C%22subsources%22:%7B%22default%22:true%7D%2C%22enableDefaultSubsources%22:false%7D%2C%22tab%22:%22source%22%2C%22shaderControls%22:%7B%22normalized%22:%7B%22range%22:%5B86%2C172%5D%7D%7D%2C%22name%22:%22img65%22%7D%2C%7B%22type%22:%22image%22%2C%22source%22:%7B%22url%22:%22precomputed://https://bossdb-open-data.s3.amazonaws.com/iarpa_microns/minnie/minnie35/em%22%2C%22subsources%22:%7B%22default%22:true%7D%2C%22enableDefaultSubsources%22:false%7D%2C%22tab%22:%22source%22%2C%22shaderControls%22:%7B%22normalized%22:%7B%22range%22:%5B112%2C172%5D%7D%7D%2C%22name%22:%22img35%22%7D%2C%7B%22type%22:%22segmentation%22%2C%22source%22:%22precomputed://gs://iarpa_microns/minnie/minnie65/seg%22%2C%22tab%22:%22segments%22%2C%22annotationColor%22:%22%238f8f8a%22%2C%22selectedAlpha%22:0.41%2C%22notSelectedAlpha%22:0.06%2C%22segments%22:%5B%22864691134884807418%22%2C%22864691134988722810%22%2C%22864691134988768122%22%2C%22864691135099901728%22%2C%22864691135117980637%22%2C%22864691135207735929%22%2C%22864691135233242713%22%2C%22864691135272206865%22%2C%22864691135293126156%22%2C%22864691135334584297%22%2C%22864691135337845734%22%2C%22864691135358985048%22%2C%22864691135367033849%22%2C%22864691135367058169%22%2C%22864691135382556378%22%2C%22864691135385422677%22%2C%22864691135415666362%22%2C%22864691135440543560%22%2C%22864691135462420637%22%2C%22864691135497743635%22%2C%22864691135508879113%22%2C%22864691135517422218%22%2C%22864691135517531786%22%2C%22864691135564739159%22%2C%22864691135564752471%22%2C%22864691135583884664%22%2C%22864691135584074360%22%2C%22864691135593659947%22%2C%22864691135609594119%22%2C%22864691135609687047%22%2C%22864691135617953423%22%2C%22864691135700409211%22%2C%22864691135718541617%22%2C%22864691135724393131%22%2C%22864691135753932237%22%2C%22864691135761634358%22%2C%22864691135761725238%22%2C%22864691135775906989%22%2C%22864691135776732256%22%2C%22864691135782544435%22%2C%22864691135809608652%22%2C%22864691135815579983%22%2C%22864691135848030814%22%2C%22864691135855890478%22%2C%22864691135865773189%22%2C%22864691135884023664%22%2C%22864691135888577417%22%2C%22864691135915343462%22%2C%22864691135937286404%22%2C%22864691135952122147%22%2C%22864691135953898760%22%2C%22864691135953985800%22%2C%22864691135974639471%22%2C%22864691135975539779%22%2C%22864691135975633475%22%2C%22864691136008689326%22%2C%22864691136011067043%22%2C%22864691136023889209%22%2C%22864691136023980601%22%2C%22864691136039640318%22%2C%22864691136084313196%22%2C%22864691136108768952%22%2C%22864691136108938168%22%2C%22864691136116205476%22%2C%22864691136194248918%22%2C%22864691136209328060%22%2C%22864691136227020113%22%2C%22864691136227167569%22%2C%22864691136309871706%22%2C%22864691136378815445%22%2C%22864691136378859477%22%2C%22864691136436509342%22%2C%22864691136811995507%22%2C%22864691136812081779%22%2C%22864691136903144370%22%2C%22864691136903228594%22%2C%22864691136925601354%22%2C%22864691136951664863%22%2C%22864691137019596142%22%5D%2C%22segmentQuery%22:%22864691135207735929%2C%20864691136194248918%2C%20864691135517422218%2C%20864691135753932237%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135367058169%2C%20864691135293126156%2C%20864691136108768952%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135974639471%2C%20864691135953898760%2C%20864691136116205476%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135609687047%2C%20864691136951664863%2C%20864691136008689326%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691136023889209%2C%20864691135564752471%2C%20864691136011067043%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691136378815445%2C%20864691135584074360%2C%20864691137019596142%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691136903144370%2C%20864691135809608652%2C%20864691136227020113%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135888577417%2C%20864691135440543560%2C%20864691135865773189%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135367033849%2C%20864691135117980637%2C%20864691135583884664%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135718541617%2C%20864691135099901728%2C%20864691135385422677%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691134884807418%2C%20864691135272206865%2C%20864691135617953423%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135593659947%2C%20864691135700409211%2C%20864691135233242713%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135975633475%2C%20864691135508879113%2C%20864691136084313196%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691136023980601%2C%20864691135776732256%2C%20864691136811995507%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135337845734%2C%20864691135382556378%2C%20864691135358985048%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691136436509342%2C%20864691135782544435%2C%20864691135334584297%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135815579983%2C%20864691136108938168%2C%20864691135975539779%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135848030814%2C%20864691135952122147%2C%20864691135761634358%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135497743635%2C%20864691135564739159%2C%20864691135517531786%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691136903228594%2C%20864691135915343462%2C%20864691135462420637%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135775906989%2C%20864691136925601354%2C%20864691135415666362%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691136378859477%2C%20864691136309871706%2C%20864691135884023664%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135937286404%2C%20864691136812081779%2C%20864691135609594119%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135761725238%2C%20864691135724393131%2C%20864691134988722810%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691136209328060%2C%20864691135855890478%2C%20864691136227167569%2C%20%20%20%20%20%20%20%20864691135953985800%2C%20864691136039640318%2C%20864691134988768122%22%2C%22colorSeed%22:3123229499%2C%22name%22:%22seg65%22%7D%2C%7B%22type%22:%22segmentation%22%2C%22source%22:%22precomputed://gs://minnie35_2020_meshed_seg/neuroglancer/seg/minnie35%22%2C%22tab%22:%22source%22%2C%22annotationColor%22:%22%23979795%22%2C%22selectedAlpha%22:0.41%2C%22notSelectedAlpha%22:0.06%2C%22colorSeed%22:1012597943%2C%22name%22:%22seg35%22%7D%5D%2C%22showSlices%22:false%2C%22selectedLayer%22:%7B%22visible%22:true%2C%22layer%22:%22seg65%22%7D%2C%22layout%22:%7B%22type%22:%22xy-3d%22%2C%22orthographicProjection%22:true%7D%7D" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">здесь</a></i>
Небольшой фрагмент 3D-карты кубического миллиметра мозга. Рассмотреть полную версию можно здесь

В случае с человеческим мозгом придется просканировать объем в миллион раз больше. На это может уйти 2 миллиарда гигабайт, 1 мозг человека, и 416 666 лет при сканировании пятью микроскопами, или 4,1 года при использовании 500 000 тысяч микроскопами.

В конечном итоге мы действительно можем получить карту человеческого мозга, даже при текущих технологиях, но на это потребуется чрезмерно много ресурсов. Подобное сканирование потребует новых разработок, которых у нас пока нет. Но копирования мозга это лишь часть работы, ведь нужно ещё заставить его как-то функционировать. Спойлер — мы понятия не имеем как.

Всё это удручает, но ведь по итогу это лишь технические проблемы, которые вполне возможно решить даже ближайшие десятилетия. Ничего невозможного или противоречивших законам физики в этом нет.

Сознание

Фактически, все описанные выше действия удалось выполнить, но не на человеке, а на более простой структуре — черве. Нематода длиной около 1 мм — один из простейших и самых изученных организмов. Уже в 1986 году были полностью описаны структуры связей в нервной системе организма, то есть — коннектом.

<i>Коннектом червя Caenorhabditis elegans (<a href="https://sketchfab.com/3d-models/caenorhabditis-elegans-nervous-system-77d6ae5e7c95415d9d61d13352f65193" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">3D модель</a>)</i>
Коннектом червя Caenorhabditis elegans (3D модель)

Всего у червя 302 нейрона и 95 мышечных клеток. На основе этих данных OpenWorm воспроизвела все связи между этими нейронами и создала модель передвижения червя, который был помещен в виртуальную среду:

Но они не остановились на этом и впоследствии воплотили его в полноценного робота. При этом в его робота не было ни единой строчки кода, кроме оцифрованных нейронов червя.

Робот функционировал, передвигаясь как настоящий червь. Искал еду, и если врезался в стену, разворачивался. Возникает вопрос, кто это? То же самое существо? Копия? Или, может, просто строчки кода, не имеющие никакого отношения к реальным существам?

А ведь с людьми будет ещё сложнее. Мы не будем знать, обладает ли цифровая копия сознанием. Возможно, она просто ведет себя так же, как оригинал, слепо выполняя строчки кода, а может эти строчки и есть признак сознания. Сознание может быть как простым физическим процессом, так и чем-то в разы более сложным и не подвластным нашему пониманию.

Так или иначе, у нас нет ответов на эти вопросы. Однако с большой вероятностью, оцифровка человека возможно.

Цифровой мир незнакомцев

Потеряв дом, веру в око и, фактически оставишь ни с чем, они решили воссоздать собственный мир в цифровом виде. В переносе старого мира им помогло специальное устройство, что-то вроде компьютера, хранящего информацию о прежнем мире:

Затем необходимо было загрузить себя в этот мир. Для этого они создали специальную комнату, с костром в центре, и артефакт, устройство похожее на фонарь.

Сперва они действительно использовали обычный фонарь, но это не дало результата:

Они доработали устройство, но это привело к плачевным последствиям:

Интересный факт: если взять этот фонарь, с игроком произойдёт то же самое

При переходе в цифровой мир происходит взрыв. Но на третий раз у них удается туда попасть, без происшествий:

Не совсем понятно, как работает их устройство, скорее всего, фонарь и костер — это что-то вроде проводов. Вспомните момент из киберпанка, когда для входа в Киберпространство Ви подключают провод в районе головы. Так и здесь то же самое. Мы подключаем мозг в цифровой мир, вроде очень глубокого погружения в виртуальную реальность:

Это не говорит о том, что копирования сознания нету, оно есть, но срабатывает только при смерти мозга подключённого существа.

Каким образом оно так быстро создает копию сознания, неясно. Можно предположить, что у них изначально были цифровые копии, но это не так, так как главный герой также может умереть и остаться в цифровом мире навсегда.

Возможно, мы и вправду сможем создать цифровой мир и перенести туда сознание, но всё это наводит на последний вопрос: "нужно ли нам это?" Незнакомцы совершили огромную ошибку, разрушили свой дом, а взамен вселенная им предложила лишь забвение. Вместо того чтобы принять свою ошибку и двигаться вперед, они закрылись от всех в своем искусственном мире, в таком родном и безопасном, но все-таки не настоящем. Закрыться от всех вместо того, чтобы изучить новую звездную систему. Это сильно отличает Номаи от Незнакомцев. В конце концов, их участь одна — смерть. Мы в любом случае все умрём, вопрос лишь в том, кому наша смерть подарит новую жизнь.

Грустенькая концовка вышла... но с этой игрой иначе никак. Спасибо всем, кто дочитал до сюда, но я с вами не прощаюсь, впереди ещё ждёт викторина, чтобы проверить ваши знания, и опрос, чтобы помочь мне с будущими лонгами.

⇡⇡⇡ВИКТОРИНА⇣⇣⇣

1.  Объект может быть абсолютно невидим если...
1) он способен поглощать фотоны, а затем вновь их испускать
2) у него мало атомов и свету через них просто пройти
3) в нем отсутствуют атомы
4) если он атом

Ответ:

"4) если он атом" Если у объекта нет атомов, значит, его просто не существует. А если он сам атом, то мы его никак не сможем увидеть, ведь атомы меньше длины световой волны. Если свет не может отразиться от атома, мы не сможем его увидеть. Да мы можем узнать его местонахождение, но увидеть сам атом, то как он именно выглядит нет.

2. Правда ли что искусственная гравитация и обычная различаются
1) Отличаются, появляются эффекты укачивания, отклонение траектории (в центре конструкции отсутствует гравитация)
2) Отличаются, сложнее перемешаться (в центре конструкции отсутствует гравитация)
3) Отличаются, но эффект очень слаб, появляется небольшое отклонение траектории, а воды способна течь, без появление дополнительной силы (в центре конструкции отсутствует гравитация)
4) Нет, они абсолютно идентичны
5) Отличаются, если радиус корабля мал, не отличаются если радиус корабля большой (в центре конструкции отсутствует гравитация)

Ответ:

"5) Отличаются, если радиус корабля мал, не отличаются если радиус корабля большой (в центре конструкции отсутствует гравитация)". Все основные эффекты: укачивание и смещение траектории объектов течение воды, возникают из-за малого радиуса корабля. С увеличением радиуса и уменьшением оборотов в минуту все эти явления исчезают.

3. Невесомость это состояние когда [на] объект...
1) Не действует сила гравитации
2) Действует очень слабая гравитация, что человеку кажется, что её нет
3) Находится в состоянии свободного падения
4) Когда на тело не воздействует никакая противодействующая сила

Ответ:

"4) Когда на тело не воздействует никакая противодействующая сила." Фактически объект всегда находится в состоянии свободного падения, так как на всё в этой вселенной всегда действует гравитация, независимо от расстояния. Но важно, чтобы другие силы не противодействовали этому полёту, как4 например воздух или земля. Ну вы понимаете, если вы спрыгнете с крыши, вы не будете в невесомости.

4. Сила вращающейся искусственной гравитации увеличивается при...
1) Увеличение веса корабля и радиуса
2) Постоянном ускорении вращения
3) Увеличении скорости вращения и большом радиусе
4) Уменьшении скорости вращения и большом радиусе

Ответ:

3) Увеличении скорости вращения и большом радиусе.

5. Что главная опасность для человека в межзвёздных перелетах в другую планету
1) Пыль, на большой скорости они могут полностью разрушить корабль, а шанс встречи с ними во время полёта высок
2) Атомы, они сильно нагревают корабль, а для снижения температуры придётся создавать огромные радиаторы
3) Радиация, для неё нужно комплексная защита, а космические лучи могут вывести из работы устройство или сильно облучить человека
4) Время. Космические перелеты, занимают много времени, у нас нет возможности продлить срок жизни человека и он может не дожить до прилета в другую систему
5) Не хватка еды, невозможно взять с собой нужное количество еды на протяжение всего полёта, человек погибнет из-за голода
6) Чертовы Чужие! Сжечь их всех нахрен!

Ответ:

Но если мы с ними не столкнемся, то "4) Время. Космические перелеты, занимают много времени, у нас нет возможности продлить срок жизни человека и он может не дожить до прилета в другую систему". Нам известно, как решить все вышеуказанные проблемы. Это может оказаться технически сложным и дорогостоящим процессом, но, тем не менее, у нас есть знания. Однако проблема с временем глубже. Продление жизни — это чрезвычайно сложный процесс, который мало доступен даже другим живым организмам, а для сложных структур не факт, что вообще будет доступен.

6. Кем Карл Ⅱ Австрийский является Карлу Ⅱ Околдованному
1) Дядя
2) Брат
3) Дедушка
4) Сын
5) Прадедушка
6) Двоюродный прадедушка
7) Прадедушка и прапрадедушка

Ответ:

"7) Прадедушка и прапрадедушка" Карл Ⅱ Австрийский отец бабушки Маргариты Австрийской и прадедушки Фердинанда Ⅱ, таким образом в зависимости от линии, он может быть и прадедушкой и прапрадедушкой. Причиной тому послужило, тот факт что Филипп Ⅳ, стал отцом Карла Ⅱ Околдованного от своей племянницы Марианны Австрийской.

Да это всё, к сожалению времени на написания вопросов побольше не было((

1. Норм викторина?
Да, стоит добавлять во все научные лонги
Да, но на один раз
Нет, ответы на вопросы глупые
Нет, мало вопросов
Нет
Кал полный
Викторина?
2. Музыка лишняя?
Прошлая система была удобной
Через плейлист лучше
Слушаю свой плейлист
Музыка?
3. Система спойлеров
Удобная, помогла избежать спойлеры
Удобная, НЕ помогла избежать спойлеры
Лучше оставлять предупреждения о спойлерах в самом тексте
Оставить систему и предупреждать о спойлерах в тексте
Предупреждать о спойлерах нет смысла, все кто хочет прочесть сначала пройдут игру
Хватит небольшого предупреждения в начале лонга, остальное лишнее
4. Навигация по лонгу
Норм
Навигация кротовой норой удобней (в первом лонге)
Пофиг
5. Удовлетворяет ли вас количество информации в одной главе?
Да
Да, но иногда информация кажется лишней, хочется чтобы были затронуты темы только напрямую связанные с главой
Нет, её слишком много, к чему столько писать? Я одни шитпосты читаю, а тут сразу столько
Нет, мало (смысле мало!?)
6. Какое оптимальное время прочтения лонга по вашему мнению? (этот лонг 1 час 20 минут) 
1 час и больше, люблю Disco Elysium
40-60 минут, хороший вариант
20-40 минут, не много не мало
Меньше 20 минут
1 минута, шитпосты топовый контент
Мне без разницы, делай сколько считаешь нужным
7. Стоит ли делить лонг на две части, если количество слов слишком большое?
Да
Нет
Не знаю
8. Лонг... не лагает? (много видиков мало ли)
Нет, всё норм
Подлагивает, но у меня всё лагает(
И вправду лагает, даже сильнее остальных лонгов
9. Что лучше писать в начале, количество минут (часов) или количество слов?
Минуты (часы)
Слова
И то и другое
Ничего
Да сколько можно задавать вопросы!?
10. Стоит ли отмечать видео, на которых есть звук?
Да
Нет
Достаточно предупреждения в начале лонга
11. Ссылки на википедию лишние? 
Нет, иногда они помогают, узнать значение слова, или найти доп инфу
Нет, мне не нужно, но возможно кому-то пригодится
Нет, но часто, они не к месту, оставлять только в редких случаях
Да, информация в них иногда отличается от информации в статье, что может сбить с толку
Да, я не понимаю зачем они нужны, если вся нужная информация есть в статье, лучше оставить только ссылки на источники информации
12. Звук на видео не мешает?
Мне без разницы, есть ли звук или нет.
Не мешает, просто отключаю звук сам
Мешает звук, потому что сбивает музыку
Мешает, в лонгах не должно быть звуку
Мешает, но в редких исключениях можно
13. Как писать числа
буквами (миллион)
цифрами (1 000 000)
если числа важны цифрами, если не очень буквами
14. Какая глава вам понравилась БОЛЬШЕ всего
1) 3D карта Солнечной системы
2) Невидимый космический корабль
3) Искусственная гравитация
4) Межзвёздные полёты
5) Водный поток в замкнутой системе
6) Цифровизация сознания
Все кал
Все шедевр
15. Какая глава вам понравилась МЕНЬШЕ всего
1) 3D карта Солнечной системы
2) Невидимый космический корабль
3) Искусственная гравитация
4) Межзвёздные полёты
5) Водный поток в замкнутой системе
6) Цифровизация сознания
Все кал
Все шедевр
16. Вам понравился опрос?
Да
Конечно! Отличный опрос
Не ну в целом норм
[Сарказм]
25K25K показов
4.3K4.3K открытий
11 репост
149 комментариев

Огромное спасибо за помощь @Paul Siberdt и @Roman Frolov
И спасибо всем, кто лайкнул, мне они очень пригодятся для конкурса)

Ответить

Вульф, ты сумасшедший! Это тянет на звание материала года на DTF. Вот кто заслуживает звания селебы, причем без приставки микро здесь. Господа, прошу обратить внимание на этого автора, если ещё не знакомы, подписаться, пролайкать и поддержать копеечкой по возможности. Запомните этот ник, он ещё наведёт шороху на DTF. Великий труд по великой игре и за ее рамками. Браво, Вульф!

Ответить

Ну ты заморочился, братиш) отдохни, выпей пивка)

Ответить