A tavalyi Csillagok között (Interstellar) című film valódi tudományos egyenleteket alkalmazott annak ábrázolására, mi történik, ha egy csapat űrvándor egy szuper nagytömegű fekete lyuk közelébe merészkedik. Szakértők szerint a tudomány alkalmazása ellenére nem lett valóságos a fekete lyuk ábrázolása. A film vizuális effektusait kidolgozó csapat és tudományos tanácsadója a Classical and Quantum Gravity szaklapban, egy közös publikáció keretében magyarázta el az okokat. Érvelésük szerint a fekete lyuk túlságosan nehezen értelmezhető lett volna a nézőknek, ezért visszább kellett venniük a tudományból, teret engedve Christopher Nolan alkotói szabadságának.

A film főtételét a Caltech fizikusa, Kip Thorne agyalta ki, aki egy valósághű mozit szeretett volna készíteni a fekete lyukakról. Christopher Nolan rendezővel, valamint a londoni Double Negative látvány effektus stúdióval közösen alkották meg a Csillagok között kozmikus szörnyetegét, a Gargantua fekete lyukat. "Feltettem neki egy kérdést és talán egy héttel később kaptam egy csodálatos tanulmányt hivatkozásokkal, ami végig vezetett az általam kérdezett problémák előzményein" - mondta Oliver James, a Double Negative vezető tudósa.

A fizikusok nem először alkalmazzák Albert Einstein általános relativitás egyenleteit a fekete lyukak térgörbítő tulajdonságainak filmbeli ábrázolásához, az eddigiek azonban sokkal kisebb felbontásúak részleteikben is szegényesebbek voltak, mint egy hollywood-i produkció, ezért a csapatnak több változtatást is el kellett végeznie. A vibráló szakadozások elkerülése érdekében a különálló fénysugarak útvonalainak lekövetése helyett sugárnyalábokat alkalmaztak. "Elég sok kutatásra volt szükség, hogy lássuk mi fog történni" - mondta James.


A tudományos egyenletek szerint ilyen lenne a Gargantua
A Gargantua leglátványosabb eleme az akkréciós korongja, a fekete lyukat körülvevő ragyogó anyag-gyűrű. A csapat egy egyszerű, lapos, szivárványszínű koronggal kezdte a munkát, hogy kidolgozzák, hogyan görbítheti meg a fekete lyuk, majd kicserélték egy valósághűbb színekkel felruházott korongra. Az eredmény jól nézett ki, a középponti fekete lyuk egyik oldala azonban hangsúlyosabbá vált, mivel a filmben megjelenő idődilatációs hatás miatt a fekete lyuknak nagyon gyorsan kell forognia, így a fény az egyik oldal felé tolódik. Nolan-nek nem tetszett ez az aszimmetria, úgy gondolta, a moziba látogatók nem fogják érteni, ezért a csapat lelassította a forgást.

A filmben a Gargantua korongja vörösesebb és fényesebb, mint a valóságban lennie kellene. Ha hűek akarnánk lenni a tudományhoz, akkor a ragyogó vörös szín a forgás hatására hűvös kékké válna a fény hullámhosszát lerövidítő Doppler hatás miatt. Emellett az egyik oldala sötétebb is lenne, egy része szinte láthatatlan, azonban Nolan ezeket a részleteket is megvétózta. "A tudományon alapul, de mindig megadjuk a művészi szabadságot a változtatásokra" - mondta James. "Az első képeken, amit megkapott, még nem volt rajta a Doppler eltolódás, és azt hiszem bele is szeretett"


Nolan változtatási kérései után ez lett a végeredmény
"Amikor láttam a filmet, azonnal észrevettem, hogy a fekete lyuk nem olyan, mint amilyennek egy szinte maximális sebességgel forgó fekete lyuknak lennie kell" - mondta Andrew Hamilton, a Colorado Egyetem tudósa, aki megnyugodva olvasta, hogy a látvány effektusokért felelős csapat okkal lassította le a Gargantua forgási sebességét. "Asztrofizikai szempontból az anyag különböző konfigurációit szeretnénk szimulálni a fekete lyuk körül, majd megpróbáljuk megjósolni, mit kaphatunk a valós észlelésekből" - tette hozzá Alain Riazuelo, a Párizsi Asztrofizikai Intézet szakértője, aki ma már elfogadja, hogy a Double Negative feláldozta a valósághűséget a látvány oltárán.

Riazuelo néhány éve találkozott Thorne-nal, ahol több elképzelést is felvázolt neki a látvánnyal kapcsolatban, így némileg csalódott volt miután megnézte a filmet. "Néhány perc után megértettem, miért így alkották meg, de jobban szerettem volna, ha egy kicsit közelebb maradnak a valósághoz" - mondta. "Nem szabad azonban elfelejteni, hogy semmi sem kényszerítette Christopher Nolan-t, hogy a valósághű tudománynál maradjon"

A Csillagok közötthöz kifejlesztett technikáknak nem várt haszna is lehet a fekete lyukakon túl. James-t megkeresték egy NASA tervezeten dolgozó kutatók, akik szerint a Double Negative egyenletei segíthetnek valós, gyorsan forgó neutron csillagok adatainak értelmezésében. "Kezdetben, amikor a film megjelent, mindenki nagyon lelkes volt, hogy valódi tudományt használtunk a film elkészítéséhez" - mondta James. „Filmesként azonban most mi vagyunk nagyon izgatottak, hogy tudományunkat NASA projektekben kamatoztathatjuk, olyan dolgokhoz, amikre nem is gondoltunk"