ما مدى دقة العلم في مشروع السلام عليك يا مريم؟

فيلم الخيال العلمي الذي طال انتظاره مشروع السلام عليك يا مريم خارج في المسارح اليوم. وفيه، تستنزف الميكروبات الغريبة التي تأكل الضوء طاقة الشمس، مما يهدد الحياة على الأرض بالانقراض. لإيجاد حل، يتم إرسال بطل غير متوقع – وهو مدرس في مدرسة إعدادية يلعب دوره رايان جوسلينج – في مهمة ذات اتجاه واحد إلى النجم تاو سيتي ويواجه صديقًا من عالم آخر يُدعى روكي على طول الطريق.

الفرضية خيالية، لكن المفاهيم التي ألهمت القصة حقيقية، وليست غير قابلة للتصديق كما قد تظن.

قام آندي وير، مؤلف الكتاب الذي ألهم الفيلم والذي يحمل نفس الاسم، بالبحث بعناية في الفيزياء وعلم الفلك وعلم الأحياء الذي يحرك الحبكة، حتى أنه استشار موقع التصوير للحفاظ على الدقة العلمية أثناء قيام الممثلين بالتحريك أثناء المشاهد.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

يقول وير: “يشكل الممثلون جزءًا كبيرًا من العملية الإبداعية، (لكن) في بعض الأحيان يكون العلم بشأن ما يقولونه خاطئًا”. “ولذا كنت أتوجه إلى المديرين، ثم يقولون لي: أوه، حسنًا، حسنًا، دعونا نحاول ذلك مرة أخرى، ولكن هذه المرة نقول نانوجرامات بدلاً من ملليجرامات.”

وبهذه الروح، العلمية الأمريكية تحدثت مع وير، بالإضافة إلى عالم أحياء فلكي وفيزيائي واثنين من رواد الفضاء حول العلوم الواقعية التي ألهمت هذا العمل الخيالي السينمائي.

كيف يعمل فيلم “Astrophage”؟

فرضية الفيلم هي أن الميكروبات الغريبة التي تسمى أستروفاج (تترجم تقريبًا من اليونانية القديمة باسم “آكل النجوم”) تستعمر الشمس وتسافر بين نجمنا والزهرة لتتكاثر. مع تزايد عدد سكان أستروفاج المعانقة للنجوم، فإنه يخفت ضوء الشمس، مما يعرض الحياة على الأرض للخطر.

يمكن للميكروبات أن تقوم برحلة ذهابًا وإيابًا بين الشمس والزهرة بالقدر المناسب من الطاقة، لكن الرحلة تتطلب كميات مختلفة منها في كل اتجاه، كما يقول تشاد أورزيل، عالم الفيزياء في كلية يونيون. ويقول: “لن يكون الأمر صعبًا من الشمس إلى الزهرة، لأن هناك بالفعل تدفقًا ثابتًا للجسيمات (الشمسية) تسير في هذا الاتجاه”. ومع ذلك، فإن رحلة العودة “ستتطلب المزيد من الجهد” لمواجهة الرياح الشمسية.

ويقول وير إن طريقة تعامله مع هذه المشكلة كانت تتمثل في تخيل أن أستروفاج قادر على امتصاص النيوترينوات، أو ما يسمى بالجسيمات الشبحية التي لا تميل إلى التفاعل مع مادة أخرى. على سبيل المثال، يمكن للنيوترينو أن ينزلق دون أن يُمس خلال سنة ضوئية من الرصاص، وفي كل ثانية تمر عشرات المليارات منه عبر كل سنتيمتر مكعب من الأرض، ومن خلالك عزيزي القارئ. تأتي معظم هذه النيوترينوات من الشمس، التي تقذفها باستمرار عندما تشرق. لكن هذه الجسيمات الشبح يفعل تحمل الكتلة (وبالتالي الطاقة من خلال معادلة ألبرت أينشتاين المفيدة). ه = مولودية²). إذا تمكنت أستروفاج من استخدام طاقة الشمس لتكوين نيوترينوات داخل أغشية خلاياها (سيصبح “العلم” جداً متموجة يدويًا هنا)، فكر وير، ربما يمكنهم استخدام الجسيمات كوقود دافع. يمكن للنجم النجمي تحويل معظم كتلة النيوترينوات مرة أخرى إلى طاقة (أو في الواقع، ضوء الأشعة تحت الحمراء) والتي سيتم بعد ذلك إشعاعها بشكل مباشر لإنتاج الدفع.

ستكون هذه العملية (الخيالية) فعالة وقوية. في الفيلم، يشكل أستروفاج الوقود الذي يغذي الجسم السلام عليك يا مريم، السفينة التي تأخذ شخصية جوسلينج إلى تاو سيتي.

يقول أورزيل: “الفكرة موجودة”. “إذا كنت تريد ذلك بالكامل تحويل المادة إلى طاقة، الطريقة التي تقوم بها عادة بذلك هي دمجها مع كمية متساوية من المادة المضادة. (لكن) لا يوجد الكثير من المادة المضادة”.

هل تاو سيتي و40 إريداني وكوكب أدريان أماكن حقيقية في الكون؟

نعم، هذه الأماكن موجودة بالفعل، على الرغم من أن أدريان اسم خيالي. Tau Ceti هو نجم يبعد حوالي 12 سنة ضوئية عن الأرض، و40 Eridani، وهو النظام النجمي الموبوء بالاستروفاج والذي ينتمي إليه روكي، ويبعد حوالي 16 سنة ضوئية عن الأرض. Adrian، عالم Tau Ceti الذي تزوره الشخصيات، موجود بالفعل في كتالوجات الكواكب الخارجية لعلماء الفلك باسم Tau Ceti e (على الرغم من أننا لا نعرف سوى القليل جدًا عنه).

في المخطط الكبير للأشياء، هذه الأماكن ليست بعيدة كل البعد عن بعضها البعض. يقول وير إن استخدام النجوم القريبة التي تشبه نجمنا في القصة كان اختيارًا مقصودًا.

في مشروع السلام عليك يا مريم يقول وير إن كل أشكال الحياة في قطاع نظامنا الشمسي من درب التبانة تأتي من سلف قديم لـ Astrophage الذي انبعث منذ فترة طويلة من Tau Ceti. يقول: «بما أن كل أشكال الحياة في القصة مترابطة بشكل بعيد، فقد أردت أن تكون جميعها حول نجوم متشابهة لأن النجوم المتشابهة تنتهي في نهاية المطاف بعناصر مماثلة متوفرة على الكواكب.»

تمامًا مثل الكثير من أشكال الحياة على الأرض، يحتوي أستروفاج على عضيات خلوية تسمى الميتوكوندريا، وهو ما يتماشى مع فكرة أن الحياة الأرضية وأستروفاج يشتركان في سلف مشترك، كما يشير عالم الأحياء الفلكي مايك وونغ من كارنيجي ساينس. ويضيف: نحن نعلم أن الميتوكوندريا تطورت على الأرض.

ويقول: “هناك الكثير من الحياة على الأرض التي لا تحتوي على أي ميتوكوندريا، مثل البكتيريا والعتائق”. “إذا كان هناك أصل للحياة في الحي الكوني الأكبر، فسيبدو أن الأرض يجب أن تكون الأصل.”

تشكل الجاذبية الاصطناعية جزءًا كبيرًا من هذا الفيلم. ما مدى قربنا من تحقيق ذلك؟

يمكن أن توجد الجاذبية الاصطناعية من الناحية النظرية ويمكن أن تعمل بشكل مشابه لما تفعله على الأرض السلام عليك يا مريم. يمكن لجزء من المركبة الفضائية أن يدور في دائرة، ويمكن لقوة الجذب المركزي الناتجة أن تحاكي جاذبية الركاب بداخلها.

يقول درو فوستل، رائد الفضاء في شركة محطة الفضاء الخاصة Vast وأحد المستشارين الفنيين للفيلم، إن بناء موطن للغزل ليس ممكنًا فحسب، بل أيضًا على قائمة أولويات Vast القادمة. لكنه يشير إلى أنه لا توجد طريقة معروفة لمحاكاة الجاذبية أثناء وجودك على الأرض (وهو ما يحدث في مرحلة ما من الفيلم).

شخصية جوسلينج، معلمة في مدرسة إعدادية، تتدرب لتصبح رائدة فضاء في فترة قصيرة من الزمن. ما مدى واقعية ذلك؟

ناسا، أو أي وكالة فضاء عامة أخرى، ليست في مجال إرسال أي شخص إلى الفضاء. ولكن تاريخيًا كان هناك مقياس متدرج للخبرة المؤهلة، كما يقول رائد الفضاء السابق في وكالة ناسا، مايك ماسيمينو.

بين عامي 1983 و2003، قامت وكالة ناسا بتدريب “متخصصين في الحمولة” للطيران كأفراد طاقم مكوك فضائي يتمتعون بالمعرفة المتخصصة والمهمة. ومن المعروف أنه تم اختيار المعلم حقًا للذهاب إلى الفضاء. لكن بشكل عام، تلقى متخصصو الحمولة تدريبًا أقل من رواد الفضاء المتفرغين. يقول ماسيمينو: “لقد كان هناك فرق كبير بالطبع فيما يمكنك القيام به”.

نظرة سريعة على فريق رواد الفضاء السابق والحاضر في وكالة ناسا يظهر أن أعضائها لديهم خلفيات متنوعة للغاية، من التدريس إلى الهندسة إلى الطيران إلى علوم الكواكب. يقول ماسيمينو إن ما يحتاج رائد الفضاء إلى معرفته يعتمد على المهمة والمهارات التي يمتلكها أفراد الطاقم الآخرون.

على الأقل، “ما عليك أن تكون قادرًا على فعله هو إعداد وجبة واستخدام المرحاض ومعرفة جميع إجراءات الطوارئ.”

عندما تقطعت السبل بشخصية جوسلينج في الفضاء بدون طاقمه، تصبح الفجوات في معرفته واضحة. لكن الفيلم يقوم بعمل واقعي بشكل ملحوظ في إظهار كيف أنه حتى الأساسيات قد يكون من الصعب إتقانها في البداية، وربما حتى يسخر من الأفلام الرومانسية حول الفضاء.

يقول فوستل عن السفر إلى الفضاء: “إنه أمر غير جذاب على الإطلاق”. “هذه هي حقيقة الأمر.”