Информационные центры по атомной энергии (ИЦАЭ) Красноярска и Новосибирска 2 марта вышли на связь в формате телемоста, чтобы решить судьбу супергероя Человека-муравья и предать его научному суду. В «судебном процессе» участвовали физики и биологи – представители ведущих сибирских исследовательских институтов, а каждый посетитель примерил на себя роль присяжного заседателя.

Роль «прокурора» в научном суде исполнила Елена Борисова, энтомолог, кандидат биологических наук, доцент кафедры водных и наземных экосистем института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ. Учёная обвинила Человека-муравья в нарушении закона Рубнера (правила поверхности).

«Самые мелкие известные науке теплокровные весят не менее 2 г при размерах 2-3 см. При этом им приходится есть по 25 раз в сутки еды весом до 400% от их собственного! Человек муравей со своей комплекцией и размером в 1 см будет иметь в 10 раз меньшую площадь поверхности и в 50 раз меньший объем, производящий тепло, а значит терять в 5 раз больше тепла с единицы поверхности – и вынужден будет каждый час съедать пищи массой около 70% от своего веса. Придётся дополнить костюм рюкзаком провизии – по 60 килограммов еды на каждый час жизни. Такие дополнительные «аксессуары» выглядели бы громоздко, и образ Человека-муравья, безусловно, стал бы совсем не таким изящным», — объяснила биолог.

Также она рассказала о проблемах гигантизма: при обратном увеличении муравью понадобился бы огромный греющий костюм и аппарат искусственной вентиляции лёгких, поскольку обычно тело муравья быстро нагревается на солнце, а дыхание относится к трахейному типу.

В роди адвоката Человека-муравья выступила Софья Пантелеева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института систематики и экологии животных СО РАН.

Важными аргументами в защиту «подсудимого» стали доводы относительно уровня самоорганизации муравьёв и тех паттернов, которые они способны реализовывать, выводя систему коммуникации на новый уровень. Эксперт рассказала о механизме кинопсиса – реакции одних животных на действия других. У муравьев разведчик своими возбужденными движениями привлекает внимание фуражиров, они смотрят, откуда разведчик приносит добычу, а затем сами идут в этом направлении.

Биолог поделилась снимками экспериментов, в которых учёные резко изменяли путь прохождения колонии муравьёв, поворачивая платформу, по которой они передвигались, до 90 градусов. Муравьи не только не потеряли равновесие, но и создали из части сородичей защитную цепочку, чтобы остальные наверняка не пострадали. Софья также отдельно отметила, что теоретически участие муравья в битвах, показанных в фильме, возможно именно благодаря наличию у этих насекомых хитина, прочного и гибкого наружного покрова.

«Человек-муравей обвиняется, в первую очередь, в «недосдаче» энергии», — с этих слов началось выступление свидетеля «обвинения» Александра Фрейдмана, старшего научного сотрудника лаборатории сильных магнитных полей Института физики им Л.В. Киренского СО РАН, кандидата физико-математических наук. Александр предложил слушателям разобраться в нарушении Человеком-муравьём закона сохранения энергии, используя аналогию с делением ядер урана.

«При делении ядер урана возникают продукты распада, масса которых оказывается меньше, чем масса изначального урана, и разница этой самой массы участвует в формуле E=mc ². И мы знаем, к чему это зачастую приводит – происходит взрыв. Проведём аналогию – в момент, когда произошёл взрыв над Хиросимой, масса материи изменилась всего на 0,7 грамма. А что же делает наш подсудимый? Он неоднократно уменьшался в размерах вплоть до пары миллиграммов, при том, что его изначальная масса примерно равна 70 килограммам. Это означает, что энергия, которая при этом должна была выделиться, но которую Человек-муравей «утаил», составляет примерно 100 тысяч таких взрывов. Поэтому представить себе подобное уменьшение не представляется возможным – наш герой попросту не выдержал бы такой нагрузки», — подчеркнул физик.

Оппонентом Александра стал свидетель стороны защиты, инженер-исследователь Института ядерной физики им. Будкера СО РАН Виктор Устюжанин. Он объяснил, что на массу тела влияют его объём и плотность, а меняя объём, мы, соответственно, увеличиваем плотность. Однако при сжатии объекта меняется не только плотность, но и температура — за доли секунды тело сильно нагревается. Такой процесс носит название адиабатического нагрева.

Эксперт также привёл примеры реальных экспериментов: на установках NIF и Z – machine учёным удалось сжать исследуемый объект в 10 – 100 раз. Опыты с такими процессами связаны с инерциальным термоядерным синтезом, а в качестве материала используется охлаждённая смесь D – T.

«Из имеющихся данных можем сделать вывод, что Человек-муравей способен уменьшиться в десятки раз. Но лишние килограммы никуда не исчезнут, он нагреется и может взорваться», — подытожил Виктор Устюжанин.

Независимым свидетелем выступил Алексей Семихатов, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник теоретического отдела Физического института им. П.Н. Лебедева РАН. Он обратил внимание заседателей на особенности квантового мира, который, с точки зрения мира обычного, несёт в себе «дыры», потому как разные свойства не прикрепляются к одному и тому же объекту одновременно. То, что названо в фильме «молекулярной разбалансировкой», по мнению эксперта, является прямым проявлением идеи суперпозиции, когда объект не находится в какой-то одной определённой точке пространства, а лишь несёт в себе потенциальную возможность локализоваться в одной из таких точек.

«Это ярко видно на примере героини Эйвы, которая находится в пограничном, промежуточном состоянии, и когда она заходит в специальное устройство, желая прийти в себя, мы должны понимать, что эта машина призвана придать ей классический характер существования», — объяснил Алексей.

Эксперт пришёл к выводу, что герои фильма, погрузившиеся в квантовый мир, должны в полной мере страдать от того же «недуга», испытывать те же неудобства, которые ощущала Эйва, ведь они не могут локализоваться там как ясно определённые сущности, даже если предположить, что они каким-то образом сохраняют свои целостность и функциональность. «Герои не могут обнять друг друга, потому что ни один из них не находится в ясно определённой точке пространства», — на этой лиричной ноте закончилось выступление участников судебного процесса.

На гостей информационных центров была возложена важная функция – каждый из них смог примерить на себя роль присяжного заседателя и в конце процесса проголосовать за наиболее справедливый, по его мнению, вердикт. Удивительно, но голоса распределились поровну, поэтому подсудимый был приговорен к шуточному наказанию – одной неделе работ на муравьиной ферме – и отпущен на свободу.

Комиксы, да и в целом фантастика, могут быть не только развлечением, но и поводом поговорить о серьёзной науке. Зрители ток-шоу «Суд над супергероем» по всей стране убеждались в этом десятки раз. Автором идеи является научный журналист Алексей Паевский. Впервые интеллектуальное шоу «Суд над супергероем» прошло 2 ноября 2014 года в Красноярске в рамках федерального проекта сети ИЦАЭ «Энергия науки». Более сотни красноярцев стали зрителями первого в России судебного процесса над героями комиксов и голливудских блокбастеров. Начиная с 2020 года «Суд над супергероем» проводится и в онлайн-формате.