[Bildquelle : T EDx / Interstellar ]
Das Forschungs- und Grafikteam hinter dem Film 'Interstellar' hat einen Grafik-Renderer entwickelt, der so genau ist, dass zwei wissenschaftliche Phänomene entdeckt wurden.
Im Allgemeinen und frustrierend vermischen sich Hollywood und Wissenschaft nicht. Es ist unglaublich unwahrscheinlich, dass ein Film, der auf wissenschaftlichen Fakten basiert, ans Licht kommt. Doch auf wundersame Weise wurde der Film 'Interstellar' zu einem der größten Blockbuster seines Jahres.Im Allgemeinen sind Science-Fiction-Filme mehr Fi als Science-Fiction, insbesondere in Bezug auf Darstellungen von Schwarzen Löchern. Während frühere Filme beeindruckende Auswirkungen eines massiven Lochs gezeigt haben, das in alle Materie saugt, sind die wissenschaftlichen Regeln, gegen die sie verstoßen, ziemlich alarmierendDas wissenschaftliche Gebiet weiß, dass ein Schwarzes Loch kein Loch ist, sondern eine massive Kugel, deren Gravitationsfeld so stark ist, dass ihm fast nichts entkommen kann.
Die Definition eines Schwarzen Lochs ist "eine Region des Weltraums mit einem Gravitationsfeld, das so intensiv ist, dass keine Materie oder Strahlung entweichen kann" Quelle .Licht wirkt jedoch eher sporadisch um die Raum-Zeit-Kurven, die Schwarze Löcher umgeben.Im Widerspruch zur landläufigen Meinung gehören Schwarze Löcher jedoch zu den hellsten Regionen im Weltraum.Dies ist auf die immensen Mengen an Materie und Licht zurückzuführen, die sich um den Ereignishorizont ansammeln - oder auf den Punkt, an dem kein Licht entweichen kann.Die Materie erwärmt sich aufgrund unglaublicher Reibung, wodurch sich unglaubliche Lichtmengen weiter ansammeln und ausstoßen.Schwarze Löcher sind im Nachhinein sehr, sehr dichte Sterne.Das Erstellen einer Engine, die diese Effekte berücksichtigt, obwohl sie selbst nicht genau verstanden werden, erfordert umfangreiche Forschungsarbeiten.
Vor dem Durchbruch
Das Team, bestehend aus Ärzten, Physikern, Softwareentwicklern und Ingenieuren, entwarf ein Konzept für ein dreidimensionales Loch und fragte einen bekannten Physiker. Kip Thorne analysieren Sie es. Während das Bild beeindruckend aussieht, wies Kip darauf hin, dass eine Hauptkomponente fehlte.
Erstes konzeptionelles Bild für Interstellar entwickelt [Bildquelle : T EDx / Dan Hee Ryu ]
Während das Bild beeindruckend ist, fehlt ihm grundsätzlich eine kritische Komponente, die Schwarze Löcher aufweisen, Gravitationslinsen. Massive Körper im Raum verzerren effektiv den Raum um sie herum, und eine Veränderung des Weglichts würde sich sonst bewegen, wenn es sich der Masse nähert. Schwarze Löcher sind besonders dicht.Es enthält so viel Masse, dass Licht in die Umlaufbahn um die Leere gebracht werden kann. Darüber hinaus können einige entfernte Objekte durch Gravitationslinsen sichtbar werden, was sich hinter dem Schwarzen Loch befindet, obwohl es möglicherweise nicht direkt sichtbar ist, da das Licht durch den Raum verzogen wird.
Der Effekt ist jedoch alles andere als fiktiv. Der Effekt wurde vom Hubble-Teleskop anhand mehrerer Bilder gut dokumentiert. Ein solches Ereignis ist unten zu sehen.
[Bildquelle : T EDx / Hubble ]
Die orangefarbene Galaxie in der Mitte des Fotos ist unglaublich massiv und verzieht den Raum um sie herum, wodurch die dahinter liegende blaue Galaxie in Form eines Rings sichtbar wird.
Das Forschungsteam arbeitete jedoch täglich mit dem Physiker Kip zusammen, um eine Rendering-Software zu entwickeln, die ein Schwarzes Loch so realitätsnah wie möglich emulieren kann. Offensichtlich ist es jedoch nicht besonders einfach zu visualisierenein schwarzes Loch mit dem nächsten fast 27.000 Lichtjahre weg. Daher stützte sich das Team auf Dutzende wissenschaftlicher Arbeiten, um einen Motor zu rekonstruieren, der auf jahrzehntelangen realen physikalischen Gleichungen beruht.
Eine weitere Komplikation war die Tatsache, dass der Film für IMAX-Kinos bestimmt war und die Engine das Schwarze Loch in beispiellosen Details nachahmen musste. Durch monatelange Forschung und Entwicklung mit Kooperationen zwischen bekannten Physikern war das Team jedochin der Lage, eine Spiel-Engine zu entwickeln, um ein Schwarzes Loch in nie zuvor gesehenen Details zu rendern. Die Entwicklung führte zu einem unglaublich überzeugenden Bild. Das folgende Video wurde mit der Software erstellt.
[Bildquelle : TEDx ]
Obwohl das Rendering wissenschaftlich korrekt blieb, konnte es keine Tiefe darstellen, um der Ansicht ein Gefühl der relativen Beziehung zur Position der Schwarzen Löcher zu vermitteln, eine kritische Komponente, die für die Handlung der Geschichte erforderlich ist. Damit entschied sich das Team, etwas hinzuzufügenEine weitere Komponente für den visuellen Effekt: Eine Akkretionsscheibe, bei der es sich im Wesentlichen um einen Gasgürtel handelt, der um ein Schwarzes Loch kreist, das während seiner Bewegung durch Reibung Wärme sammelt, wurde der Simulation hinzugefügt. Der Ring gibt ein überzeugendes helles Leuchten ab und fügt eine weitere Schicht hinzuKomplexität.
Was ist die große Sache?
Als die Forscher ihren monumentalen Erfolg analysierten, wurden einige besondere Phänomene festgestellt. Die Bildgebungssoftware ermöglichte es dem Team, die Umgebung vor dem Ereignishorizont zu erkunden. Die unglaubliche Auflösung gab dem Team eine unglaublich detaillierte Ansicht einiger besonders interessanter EffektePlatzieren Sie es in Richtung des Randes des Schwarzen Lochs. Als sich das Schwarze Loch fast mit Lichtgeschwindigkeit drehte die als Teil des Rendering-Codes enthalten war, bog sich der Raum in zunehmend verschlungene Formen, eine Entdeckung, die noch niemand zuvor gesehen hat.
[Bildquelle : TEDx ]
Mit der Entdeckung der spiralförmig verzerrten Raumzeit und den Techniken, mit denen sie gerendert wurde, konnte das Team zwei wissenschaftliche Arbeiten veröffentlichen. Hollywood schlachtet jedoch häufig jedes wissenschaftliche Gesetz, die einzige Ausnahme war jedoch Interstellarporträtiert nicht nur einen fantastischen Film, sondern gibt auch der wissenschaftlichen Gemeinschaft durch seine unglaubliche Entdeckung etwas zurück, was Hollywood vielleicht nur geringfügig vor seiner oft lächerlichen Sicht auf die Wissenschaft bewahrt. Manchmal kann die Realität tatsächlich verrückter sein als Fiktion.
Weitere Lesungen der wissenschaftlichen Entdeckung können durch die veröffentlichtes Papier sowie die vollständige Geschichte können Sie dem unten verlinkten TedX-Video entnehmen.
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Geschrieben von Maverick Baker