Проблема для фантастов: можно ли выжить в вакууме?

         Книги, написанные в жанре научной фантастики, почти всегда опережают свое время: в них рассказывается об открытиях или изобретениях, которых еще нет в реальности и которые только могут стать частью нашей жизни в далеком, а может, и не очень далеком будущем. Но в то же время научная фантастика, как правило, быстро устаревает. Каждое новое крупное открытие, сделанное в реальной жизни, может сильно навредить фантастическим книгам или фильмам, в которых авторы описали нечто похожее – потому что такое описание редко совпадает с тем, как все произошло на самом деле.

         Роман Жюля Верна «Путешествие и приключения капитана Гаттераса», герои которого добираются до Северного полюса и обнаруживают, что там находится остров с вулканом, устарел – не в литературном, но в фактологическом плане – после того, как Северный полюс был открыт на самом деле и весь мир узнал, что в этом месте нет суши. Книгу Герберта Уэллса «Первые люди на Луне» постигла та же участь, когда ученые точно поняли, что на земном спутнике нет воздуха, а значит, и жизни. Его же роман «Война миров» вместе с десятками других историй о марсианах также утратил актуальность, когда стало ясно, что на Марсе жизнь тоже отсутствует.

         Подобным же образом устаревают и описания разных физических явлений – по мере того, как на практике становится известно, что они выглядят не так или не совсем так, как в теории. Долгое время считалось, например, что после ядерной войны в мире будет царить так называемая ядерная зима, когда в атмосферу поднимется огромное количество пыли, скроющей солнечный свет и экранирующей землю от солнечного тепла – и об этом были написаны сотни книг в жанре постъядерной антиутопии. Поэтому читатели вышедшего в свет несколько лет назад романа «Профессионалы» Михаила Николаева были сильно удивлены, почитав в нем, что даже нескольких мощных атомных взрывов для «ядерной зимы» недостаточно, а также о том, что радиационный фон после таких катаклизмов не будет сохраняться столетиями, а спадет всего за несколько лет. Но как объяснил сам автор этой книги, физик по образованию и основной профессии, современные расчеты показывают, что в постъядерном мире все должно было бы выглядеть примерно так, как он описал, а вот его предшественники ошибались.

         И это не единственный пример таких ошибок. Еще больше их связано с другим вопросом, встававшим перед несколькими поколениями фантастов, пишущих о космосе: что будет с живым существом, оказавшемся в открытом комическом пространстве без скафандра? Еще недавно, в конце ХХ века, на школьных уроках природоведения, учителя, рассказывая об атмосферном давлении, упоминали, что в космическом вакууме, где давления воздуха нет в принципе, поскольку там нет и самого воздуха, любое живое существо должно разорвать изнутри его собственным, внутренним давлением, которое на Земле уравновешивается атмосферным. Это была общепринятая в науке точка зрения, не вызывавшая ни у кого сомнений.

         И фантасты, пишущие о космосе, иногда тоже использовали эту информацию в своих произведениях. Например, упоминание об этом можно встретить в романе Станислава Лема «Магелланово облако». Там рассказывается о многолетнем полете большого космического корабля с сотнями людей на борту к ближайшей к нам звездной системе – Альфе Центавра. Через несколько лет после того, как этот корабль покинул Землю, у некоторых летящих на нем людей случается психическое расстройство: не выдержав однообразной жизни в замкнутом пространстве, они собираются у запертого шлюза и начинают требовать, чтобы их выпустили наружу, «на свободу». Другие космонавты, включая врачей, не понимают, как справиться с таким расстройством, ведь раньше с подобной проблемой никто не сталкивался, и один из них решает попробовать «встряхнуть» пострадавших, произнеся перед ними патетичную речь о героях прошлого, которые не сдавались и не давали себя сломать в гораздо более тяжелых ситуациях, чем вполне комфортный космический полет.

         Закончив свою речь, этот персонаж «добивает» желающих выйти из корабля еще более жесткими словами, предлагая тем, кто даже после услышанного не одумался, идти в шлюз и выпрыгивать в открытый космос, где они «лопнут, как кровавые пузыри». Столь жуткий образ вместе с прослушанной перед этим «лекцией» по истории отрезвляет рвущихся «на свободу» людей, и они, придя в себя, в ужасе отшатываются от шлюза. И хотя Лем прекрасно, с огромным талантом описал временное помешательство и борьбу за возвращение разума его жертвам, в том, что касается «кровавых пузырей», он, как стало известно теперь, допустил ошибку.

         Еще в начале XXI века физики и физиологи утверждают, что ничего подобного с живым существом в вакууме не произойдет, потому что кожа человека и животных слишком прочна и эластична, а кровяное давление у всех теплокровных не настолько высокое, чтобы повредить ее. И даже те кровеносные сосуды, которые находятся в самой коже, близко к ее поверхности, от воздействия вакуума, скорее всего, не пострадают, потому что самый внешний слой кожи состоит из мертвых клеток и в нем сосудов нет. В худшем случае могут лопнуть самые близкие к этому слою сосуды, но поскольку они очень мелкие, ничего серьезного с организмом от этого не случится: на коже просто возникнут синяки.

         Эта информация удивила многих далеких от науки людей и вызвала кучу споров – в том числе и среди писателей-фантастов, а также любителей читать книги этого жанра, которые никак не могли поверить, что вакуум вовсе не настолько страшен, как они привыкли считать. Но постепенно авторы и читатели прониклись этим новым знанием, а потом в свет начали выходить книги и фильмы, в которых обыгрывались такие ситуации. Однако спустя еще несколько лет в сети появилась новая информация от физиков – оказалось, что, исправив одну ошибку, касающуюся вакуума, фантасты тут же впали в новое заблуждение.

         В новых художественных произведениях, действие которых полностью или частично происходит в космосе, авторы стали показывать, что если человек – случайно или с чьей-то «помощью» - вылетит в открытое комическое пространство, он мгновенно замерзнет, превратившись в ледяную статую. Подобные эпизоды были, например, в американском сериале «Экспансия», который можно отнести к жанру научной фантастики с небольшими оговорками, и в американском же фильме «Стражи Галактики», который в целом является космооперой, однако его создатели заявили, что сцены с замерзающими в вакууме персонажами там строго научны. Еще сильнее отличился в этом еще один снятый в США сериал «Затеянные в космосе», где четыре человека при взрыве части большого комического корабля вылетают в космос в герметично закрытом ящике и в течение минуты едва не замерзают насмерть – правда, потом ящик ловит другой корабль и всех четверых вовремя успевают вытащить из него и отогреть.

         Все эти сцены выглядят очень эффектно, но, с точки зрения физики, никуда не годятся, потому что быстро замерзнуть в космосе без скафандра тоже невозможно. На первый взгляд это может показаться странным, ведь мы с детства привыкли слышать, что в космическом пространстве царит космический же холод, что температура там равна абсолютному нулю. Но поскольку температура того или иного вещества зависит от того, насколько быстро или медленно движутся атомы или молекулы, из которых оно состоит, абсолютный нуль в вакууме получается из-за того, что в нем нет (точнее, почти нет) никаких атомов или молекул – там просто нечему двигаться. А это означает, что если в вакуум попадет предмет, имеющий температуру выше абсолютного нуля, остывать он будет очень медленно – потом что в вакууме нет вещества, которому могло бы передаться тепло этого предмета.

         Правда, постепенно любой предмет, выброшенный в космос, все-таки остынет до абсолютного нуля – он будет терять температуру, испуская тепловое излучение. А если речь идет о человеке, то его тело будет остывать еще и потому, что с него будет испаряться влага. Но все это займет довольно долгое время, гораздо дольше, чем минута или даже несколько минут, так что ни о каком мгновенном замерзании в таких случаях не может быть и речи. А персонажи «Затерянных в космосе», пролетевших через вакуум в ящике, и вовсе не должны были ничего почувствовать: ни сам ящик, ни воздух внутри него не успели бы за минуту даже слегка охладиться.

         Получается, что у человека, не защищенного скафандром, есть шанс выжить в открытом космосе? Именно так – если его успеют вернуть на корабль раньше, чем он задохнется без воздуха. То есть, даже если он пробудет в вакууме несколько минут, его еще можно будет реанимировать, и шансы на это будут не такие уж и плохие. Правда, есть еще одна проблема: если пробыть в вакууме дольше трех минут, может пострадать зрение – из-за того, что из глаз будет испаряться больше всего влаги, и поэтому они будут быстрее всего замерзать.

         Наиболее точно, с научной точки зрения, это показано в одной из серий британского фантастического сериала «Доктор Кто», в целом, к слову, особой научностью не отличающегося. Двое его центральных персонажей как раз оказываются в вакууме без шлемов, но главную героиню удается быстро вернуть на корабль, и она всего лишь на короткое время теряет сознание, а главный герой, которому пришлось провести в пустоте несколько минут, теряет зрение (позже оно к нему возвращается, уже не строго научным образом, но это отдельная история). 

         В общем, писателю-фантасту, не желающему, чтобы его критиковали за научную недостоверность, надо помнить: если он по каким-то причинам выкинул своего персонажа в отрытый космос без скафандра, а потом пожалел об этом и передумал его убивать, у него есть около трех минут, чтобы вернуть несчастного обратно ;-).

Татьяна Минасян