Čuvari: Znanost doktora Manhattana

(Zasluga slike: DC)

Među svim likovima koji naseljavaju Alana Moorea i Davea Gibbonsa Čuvari , blistavi, plavi lik dr. Manhattana ističe se kao bogoliko biće koje je naizgled izvan shvaćanja.

(Zasluga slike: DC)

Ipak, kada su filmaši iz Čuvari iz 2009 približio liku, bilo je bitno shvatiti što je više moguće o dr. Manhattanu i njegovim čudnim moćima. Stoga su zatražili pomoć Jamesa Kakaliosa, profesora fizike na Sveučilištu Minnesota koji je napisao knjigu, Fizika superheroja .

Djelujući kao znanstveni konzultant na filmu, Kakalios je vodio filmaše o svemu, od kako izgleda laboratorij za fiziku do psihologije koja stoji iza opsjednutih istraživača. No, mnogi razgovori bili su usredotočeni na zagonetnog doktora Manhattana, o čemu je Kakalios - obožavatelj stripova o Watchmenima - više nego rado raspravljao.

'Većina [Dr. Moći Manhattana, iako ne sve, imaju neki kvantno-mehanički aspekt', objašnjava Kakalios. 'Razgovarali smo o stvarima koje možete vidjeti da rade elektroni, i morate napraviti veliki skok vjere da biste to ekstrapolirali do dr. Manhattana koji radi te stvari, ali nekako je to u istoj širokoj suspenziji nevjerice.'

U filmu, kao iu hvaljenoj seriji stripova na kojoj se temelji, plavoputi doktor Manhattan dobio je svoje sposobnosti nakon što je uhvaćen u komori zvanoj 'intrisic field subtractor'. Prema priči Alana Moorea i Davea Gibbonsa, iskustvo ga je pretvorilo u kvantnog superheroja koji je naizgled mogao postojati izvan prostora i vremena, teleportirajući se i cijepajući se u nekoliko različitih kopija sebe.

(Zasluga slike: DC)

Newsarama je razgovarao s profesorom Kakaliosom o nekoliko njegovih teorija o znanosti koja stoji iza dr. Manhattana - prije svega... što je 'sutraktor unutarnjeg polja'?

'U grafičkom romanu Wally Weaver kaže: 'Što ako postoji neka vrsta polja koje drži sve zajedno osim gravitacije?' Oni to nazivaju unutarnjim poljem.

Iako se izraz 'intrinzično polje' ne koristi za opisivanje tog koncepta u stvarnoj znanosti, ideja ima temelj u stvarnosti.

'Znanstvenici upravo sada govore: 'Osim gravitacije, koje druge sile drže stvari zajedno?', kaže on. 'Elektromagnetizam je u osnovi sila koja drži vaše atome na okupu, a zatim postoje jaka nuklearna sila i slaba nuklearna sila koje djeluju na unutrašnjosti vaših jezgri, unutar vaših atoma. A snažna sila drži vaše jezgre na okupu.

'Malo ranije danas, sjedeći na kolokviju jednog od mojih kolega, govorio je o ujedinjenju jake sile, slabe sile i elektromagnetske sile. To se događa samo pri toliko velikoj energiji da ne možemo ni zamisliti da je stvorimo', kaže Kakalios. 'Trebao bi vam trilijun puta snažniji akcelerator čestica od najmoćnijeg akceleratora čestica ikad napravljen da biste postigli te režime.

(Slika kreditna: Warner Bros. Pictures)

»Tako da je ta komora prilično teška u koju se zatvara Jon Osterman. No, to su detalji koji, u smislu priče, nisu baš značajni. I iako bi to zahtijevalo gotovo nezamislivu razinu snage, to je nešto što možete pronaći pod širokim kistom kvantne fizike.'

Dakle, razumijevajući ovu izmišljenu znanstvenu ideju 'unutarnjeg polja', sljedeće je pitanje očito: ako biste mogli isključiti nečije unutarnje polje, što bi se dogodilo?

'Ne bi postojao elektromagnetizam koji bi držao atome zajedno, ne bi bilo jake sile koja bi držala jezgre atoma zajedno', kaže Kakalios. 'Doslovno bi se dezintegrirao na subatomskoj razini.'

»Sada se sigurno ne biste mogli ponovno sastaviti. Ali bez toga nema priče', dodaje Kakalios. 'Prvi skok vjere je da su oni u stanju nekako proizvesti dovoljno snage da ga rastrgnu na komade, a veći skok vjere je da se može vratiti.'

Govoreći o skokovima, jedan od ključnih aspekata sposobnosti dr. Manhattana je teleportacija. Kakalios kaže da, iako 'teleportacija' nije baš znanstveni pojam, postoji kvantno-mehanički fenomen nazvan 'kvantno tuneliranje' koji bi mogao objasniti sposobnost dr. Manhattana.

(Zasluga slike: DC)

'Kvantno tuneliranje je gdje elektron može biti u jednom metalu, a može se iznenada pojaviti u drugom metalu, iako je odvojen vakuumom praznog prostora', objašnjava on. 'A to se može dogoditi s određenom vjerojatnošću čak i ako elektron nikada nema dovoljno energije da iskri i skoči s jednog metala na drugi. U osnovi, budući da ima valovitu prirodu, dio vala zapravo može iscuriti iz jednog metala, a ako se val proteže dovoljno daleko, može završiti u drugom metalu. A onda postoji vjerojatnost da će biti tu.'

Kakalios kaže da je kvantno mehaničko tuneliranje vrlo dobro poznat koncept, koji je otkriven prije nekoliko desetljeća.

'Ovo je nešto što, na kraju krajeva, ne znam razumije li to netko stvarno, potpuno. Jednostavno se nekako naviknu', smije se. 'U vašem mobitelu trenutno postoje diode za tuneliranje koje koriste ovaj kvantno-mehanički proces kako bi regulirale struje kako bi vaš mobitel funkcionirao. A kvantno mehaničko tuneliranje je osnova za izradu mikroskopa koji mogu vidjeti pojedinačne atome na površinama. Dakle, u nekom trenutku smo to dovoljno dobro razumjeli da možemo konstruirati uređaje tako da to možemo učiniti rutinskim fenomenom. Ali stvarno je vrlo bizarno da uopće radi.

'U nekom smislu, to je kao teleportacija. Ne volimo koristiti te riječi', kaže. 'Ali koristimo riječ koja je jednako nerazumljiva: 'tuneliranje'.

Budući da se dr. Manhattan može kontrolirati na kvantnoj razini, njegova je teleportacija najvjerojatnije slična kvantnom tuneliranju, teoretizira Kakalios.

'Ovo je jedna od onih stvari za koje kažete: 'Pa, ovo je moja suspenzija nevjerice', iako se ispostavi da je to zapravo istina', kaže.

'Doktor Manhattan očito može prilagoditi svoju funkciju vjerojatnosti po volji, tako da može proširiti svoju valnu funkciju sve do Marsa i osigurati da se pojavi tamo gdje želi biti', kaže stručnjak. 'Čak ni za elektrone, ne znamo kako napraviti tako nešto. Ali iza njegove teleportacije stoji i najmanji grumen neke stvarne, stvarne znanosti.'

Sekundarna sposobnost za to, u stripovima i filmovima, je sposobnost doktora Manhattana da bude na više mjesta odjednom. I to bi se moglo znanstveno objasniti - nekako.

(Zasluga slike: DC)

'Nije striktno točno, ali ovo je jedna od onih stvari u kojima postoji fenomen koji se zove 'defrakcija' gdje, ako val prođe kroz dva uska proreza, stvara interferentne uzorke. I umjesto da imate jedan val, dobijete ovaj vrlo kompliciran uzorak', kaže.

Ako val prolazi kroz neku granicu, može se činiti da se nalazi na više mjesta odjednom, objašnjava Kakalios. Kakalios je upotrijebio primjer da laserska zraka prolazi kroz ekran, koji djeluje kao niz proreza. Ako biste taj laser usmjerili kroz zaslon, zatim prema ravnom zidu ili površini, točke laserskog svjetla bi prikazale onoliko točaka svjetlosti u uzorku.

'To je lasersko svjetlo, a svjetlost je val. Ali isto možete dobiti s elektronima', kaže Kakalios. »Ali ti kažeš, pričekaj malo; elektroni nisu valovi. Elektroni su mali grumenčići materije. Pa ipak, kvantna mehanika kaže da postoji val povezan s gibanjem elektrona, a kada to učinite kako treba, zapravo biste mogli imati elektrone da stvaraju istu vrstu uzorka kao i lasersko svjetlo. A taj se fenomen naziva 'defrakcija'.

'U nekim slučajevima postavlja se pitanje gdje je elektron? Nekako je rašireno posvuda', kaže 'Dr. Manhattan je, vjerojatno, u stanju to učiniti kontrolirajući svoju kvantno-mehaničku funkciju vala.

'Sad, da je to bio slučaj, naravno, dr. Manhattan ne bi trebao moći samostalno kontrolirati sve tipove. Svi bi trebali biti dio istog obrasca. Ali ta valna priroda elektrona koja dovodi do defrakcijskih obrazaca ista je valna priroda koja vodi do tunelskih fenomena o kojima sam ranije govorio. Dakle, sve je to sastavni dio prekrasnih misterija kvantne mehanike. A neke aspekte ovoga možemo vidjeti s dr. Manhattanom.'

(Zasluga slike: HBO)

Naše posljednje pitanje za Kakaliosa je ono koje bi mnogima moglo biti prvo - zašto je upravo dr. Manhattan plav? Dok je boja dr. Manhattana u stripovima najvjerojatnije bila samo estetski odabir umjetnika, Kakalios kaže da razlog može biti povezan i sa znanošću.

'Razgovarao sam s ljudima iz specijalnih efekata o tome zašto bi dr. Manhattan mogao biti plav, jer za to postoji fizički razlog', kaže. 'Postoji fenomen koji se zove Čerenkovljevo zračenje. A ako ispušta elektrone visoke energije, stvorio bi plavi sjaj oko sebe. I vjerojatno, da je promijenio brzinu elektrona, promijenio bi čak i koliko je tamnoplav bio kao u TV studiju u knjizi.

'Budući da se morao obnavljati atom po atom, vjerojatno mu odlijeću sve vrste rezervnih elektrona, dajući mu plavi sjaj', kaže Kakalios. 'A ti elektroni velike brzine također se emitiraju iz određenih nuklearnih izotopa kada prođu radioaktivni raspad. A posebno, kažem stroncij-90.

(Zasluga slike: DC)

'Dakle, ako biste nekoga izložili radioaktivnom materijalu u pokušaju da mu dobijete rak, a za to ste htjeli okriviti zračenje koje je emitirano s dr. Manhattana, ovo je zapravo fizički dosljedan način na koji biste mogli idi to učiniti', kaže on. 'Koristili biste stroncij-90, a jedna od karakteristika su ti elektroni velike brzine, zvani beta zrake, a dr. Manhattan neprestano ispušta brze elektrone, zbog čega svijetli plavo. Dakle, on ima neku vrstu radioaktivnog potpisa koji biste mogli povezati s njim.

Naravno, dok Kakalios može teoretizirati o znanosti koja stoji iza dr. Manhattana, činjenica je da to nije nikakva čvrsta činjenica. Međutim, za film iz 2009. rekao je da je Zacku Snyderu i filmašima dao dobar temelj na kojemu mogu graditi svoju interpretaciju lika.

Osim toga, misli da će geekovi poput njega koji uživaju u ovakvim vrstama stripova i filmova također voljeti naučiti barem mali dio znanosti iza superheroja.

'Nije da sam sada dokazao kako to radi dr. Manhattan jer je to sve jednostavno nemoguće. A ako ste uznemireni kada ste saznali da je Watchmen izmišljen, trebao sam reći: Spoiler alert!' Kakalios se smije. 'Ali postoji ovaj mali grumen prave kvantne mehanike koji možete pronaći u okviru izmišljene priče.

'A ako ovo iskoristite kao polaznu točku da naučite malo prave znanosti', rekao je, 'pa, kao što kažemo u fizici, bolje plavo nego crveno.'