فیلم سینمایی «پروژه هیل مری» تا چه حد از نظر علمی دقیق است؟

فیلم سینمایی «پروژه هیل مری» یکی از مورد انتظارترین آثار علمی‌تخیلی چند سال اخیر محسوب می‌شود که در تاریخ ۱۸ اسفند ۱۴۰۴ اکران شد؛ یعنی همان روزهایی که دسترسی به اینترنت در سرتاسر کشور امکان‌پذیر نبود. به همین دلیل، آن زمان نتوانستیم این اثر سینمایی را معرفی و به بررسی علمی آن بپردازیم. اکنون پس از گذشت بیش از سه ماه، نسخه دیجیتال پروژه هیل مری روی سرویس استریم آمازون منتشر شده است و علاقه‌مندان می‌توانند آن را تماشا کنند.

رمان پروژه هیل مری (Project Hail Mary) اثری درخشان و پرفروش در ژانر علمی‌تخیلی سخت است که در سال ۲۰۲۱ به قلم اندی ویر، همان نویسنده محبوب کتاب معروف «مریخی»، خلق شد. داستان این کتاب درباره معلم علوم دبیرستانی به نام رایلند گریس است که ناگهان خود را تک‌و‌تنها در یک فضاپیما، بدون هیچ خاطره‌ای از هویتش و در محاصره اجساد همسفرانش می‌یابد. او خیلی زود می‌فهمد که نه تنها به مأموریتی فضایی فرستاده شده، بلکه تنها امید بشر برای نجات زمین از فاجعه زیست‌محیطی و انقراض مطلق است.

اقتباس سینمایی پروژه هیل مری در مارس ۲۰۲۶ با بازی رایان گاسلینگ روی پرده سینماها آمد تا این ماجراجویی جذاب فضایی را به تصویر بکشد. اگر از طرفداران فیلم سینمایی «مریخی» با نقش‌آفرینی مت دیمون باشید، به احتمال زیاد از پروژه هیل مری نیز لذت خواهید برد. داستان این اثر، با ورود به حوزه‌های پیچیده‌ای چون اخترزیست‌شناسی، فیزیک نسبیت، مکانیک مداری و بیوشیمی، تلاش می‌کند تصویری ملموس و مستدل از علم واقعی ارائه دهد.

اندی ویر که به وسواس شدید در محاسبات دقیق فیزیکی و شیمیایی شهرت دارد، در آخرین کتاب خود و اقتباس سینمایی آن، مفاهیمی چون رفتار موجودات میکروسکوپی فضایی (آستروفاژها)، قوانین حاکم بر گرانش مصنوعی، سفر با سرعت‌های نزدیک به نور و حتی زبان‌شناسی فضایی را با جزئیاتی شگفت‌انگیز طراحی کرده است. در واقع، در این اثر «دانش و رویکرد علمی»، خود به عنوان قهرمان اصلی داستان ایفای نقش می‌کند.

اما انتقال فرمول‌های دقیق ریاضی و فیزیک از روی کاغذ کتاب به دنیای تصویر و جذابیت‌های بصری هالیوود، همواره چالش‌های خاص خود را دارد. در این مقاله، قصد داریم با نگاه دقیق به جزئیات علمی فیلم سینمایی پروژه هیل مری، مرز میان حقیقت علمی و تخیل سینمایی را کاوش کنیم. بررسی خواهیم کرد که سازندگان فیلم تا چه حد به وسواس علمی اندی ویر وفادار مانده‌اند، در کدام بخش‌ها تحسین دانشمندان را برانگیخته‌اند و در کدام صحنه‌ها، قوانین سخت فیزیک را کمی به نفع هیجان سینمایی تحریف کرده‌اند.

پیش از پرداختن به خود فیلم، بد نیست که با ژانر علمی‌تخیلی و انواع آن و تفاوت‌ها و ویژگی‌های هر زیرشاخه آشنا شوید تا به درک بهتری از ماهیت پروژه هیل مری دست پیدا کنید.

داستان‌های علمی‌تخیلی یکدست نیستند. در واقع، این ژانر به دو زیرشاخه اصلی تقسیم می‌شود: علمی‌تخیلی سخت و علمی‌تخیلی گمانه‌زن یا نرم و در بیشتر موارد، مرز میان این دو کاملاً مشخص است.

علمی‌تخیلی سخت بر دقت علمی و منطق تکیه دارد. ممکن است فناوری‌ها و دستاوردهایی را به تصویر بکشد که هنوز در اختیار بشر نیستند، اما همگی با دانسته‌های کنونی ما از قوانین جهان سازگارند و از نظر علمی امکان‌پذیر به نظر می‌رسند. در مقابل، علمی‌تخیلی گمانه‌زن برای روایت داستان‌های هیجان‌انگیز و خیال‌انگیز، با آزادی بیشتری با قوانین شناخته‌شده جهان برخورد می‌کند. این دو شاخه معمولاً دو ستون مجزا هستند که به‌ندرت با یکدیگر تلاقی پیدا می‌کنند.

اما پروژه هیل مری در نقطه‌ای جذاب میان دو زیرشاخه قرار گرفته است. رمان اندی ویر که منبع اقتباس سینمایی بوده، یکی از پرفروش‌ترین و تحسین‌شده‌ترین آثار علمی‌تخیلی است، اما درعین‌حال ویژگی منحصربه‌فردی هم دارد. این اثر با حرکت روی مرزی بسیار باریک میان علمی‌تخیلی سخت و گمانه‌زن، داستانی خلق می‌کند که هم واقعی به نظر می‌رسد و هم شگفت‌انگیز؛ کاری که کمتر اثری در این ژانر موفق به انجام آن شده است.

نحوه دستیابی رمان ویر به این تعادل واقعاً تحسین‌برانگیز است، اما نکته جالب‌تر این است که نسخه سینمایی تقریباً چنین مسیری را طی نمی‌کند و بسیار بیشتر به سمت علمی‌تخیلی گمانه‌زن متمایل می‌شود. در این مقاله، قصد نداریم تفاوت‌های کتاب و فیلم را توضیح دهیم؛ اما در ادامه مهم‌ترین مفاهیم علمی مطرح‌شده در فیلم و میزان انطباق آن‌ها با واقعیت را بررسی می‌کنیم.

فرض اصلی فیلم پروژه هیل مری این است که میکروب‌هایی بیگانه به نام آستروفاژ که نامشان در زبان یونانی باستان تقریباً به معنای «ستاره‌خوار» است، خورشید را مستعمره خود می‌کنند و برای تولیدمثل میان خورشید و سیاره زهره رفت‌وآمد دارند. با افزایش جمعیت این آستروفاژهای «چسبیده به خورشید»، بخشی از انرژی خورشید جذب آن‌ها می‌شود و در نتیجه، درخشندگی ستاره ما به‌تدریج کاهش می‌یابد؛ اتفاقی که می‌تواند دمای زمین را پایین بیاورد و در نهایت، حیات روی سیاره ما را با خطر نابودی روبه‌رو کند.

چاد اورزل، فیزیک‌دان کالج یونیون، در گفت‌وگو با ساینتیفیک آمریکن توضیح می‌دهد که اگر این میکروب‌ها منبع انرژی بسیار قدرتمندی در اختیار داشته باشند، سفر میان خورشید و زهره از نظر قوانین فیزیک ناممکن نیست. البته این سفر در هر دو جهت به یک اندازه آسان نخواهد بود. او می‌گوید حرکت از خورشید به سمت زهره نسبتاً ساده‌تر است، زیرا جریان دائمی ذرات خورشیدی در همان جهت حرکت می‌کند؛ اما بازگشت به خورشید مستلزم غلبه بر باد خورشیدی است و انرژی بسیار بیشتری می‌طلبد.

ویر برای حل این مشکل، یکی از عجیب‌ترین ایده‌های داستان را مطرح می‌کند. او تصور کرده است که آستروفاژها قادرند نوترینوها، ذرات بنیادی مشهور به «شبح»، را جذب و حتی تولید کنند. نوترینوها تقریباً هیچ برهم‌کنشی با ماده ندارند؛ برای مثال، یک نوترینو می‌تواند بدون برخورد با هیچ اتمی، از لایه‌ای از سرب به ضخامت یک سال نوری عبور کند. هر ثانیه نیز ده‌ها میلیارد نوترینو از هر سانتی‌متر مربع سطح بدن ما می‌گذرند، بی‌آنکه متوجه حضورشان شویم. بیشتر این ذرات در واکنش‌های همجوشی هسته‌ای در قلب خورشید تولید می‌شوند و پیوسته در سراسر منظومه شمسی منتشر می‌شوند.

نکته مهم اینجاست که نوترینوها، هرچند جرم بسیار ناچیزی دارند، کاملاً بدون جرم نیستند؛ بنابراین طبق رابطه مشهور اینشتین، یعنی E = mc² حامل انرژی نیز هستند. ویر فرض می‌کند آستروفاژها می‌توانند از انرژی خورشید برای تولید نوترینو در غشای سلولی خود استفاده کنند و سپس بخش عمده جرم آن‌ها را دوباره به انرژی تبدیل کنند. این انرژی به شکل پرتو فروسرخ در جهتی مشخص گسیل می‌شود و نیروی رانش لازم برای حرکت میکروب را فراهم می‌کند. خود ویر نیز تأکید کرده است که این بخش بیشتر فرضیه‌ای داستانی است تا نظریه علمی؛ زیرا هیچ سازوکار شناخته‌شده‌ای برای تولید یا هدایت نوترینوها به این شکل وجود ندارد.

بااین‌حال، همین تلاش برای ارائه توضیحی مبتنی بر فیزیک موجب شده آستروفاژها نسبت به بسیاری از عناصر رایج در آثار علمی‌تخیلی باورپذیرتر به نظر برسند. چاد اورزل معتقد است اگر هدف، تبدیل تقریباً کامل جرم به انرژی باشد، در دنیای واقعی معمولاً باید از برخورد ماده و پادماده استفاده کرد؛ اما پادماده در طبیعت بسیار کمیاب است و تولید آن نیز هزینه‌ای سرسام‌آور دارد. از همین رو، ویر به‌جای تکیه بر فناوری‌های جادویی یا ناشناخته، مکانیزمی خیالی اما الهام‌گرفته از مفاهیم واقعی فیزیک را برای آستروفاژها طراحی کرده است.

همین ویژگی خارق‌العاده باعث می‌شود آستروفاژها تنها عامل تهدیدکننده حیات روی زمین نباشند، بلکه به ارزشمندترین منبع انرژی جهان نیز تبدیل شوند. در داستان، انسان‌ها از این موجودات به‌عنوان سوخت فضاپیمای هیل مری استفاده می‌کنند؛ سوختی با چگالی انرژی فوق‌العاده بالا که امکان سفر میان‌ستاره‌ای به ستاره «تاو قیطس» یا «تاو نهنگ» را فراهم می‌کند.

چنین منبعی از انرژی در دنیای واقعی وجود ندارد، اما از دید بسیاری از فیزیک‌دانان، ویر توانسته است یکی از قانع‌کننده‌ترین نمونه‌های «علمی‌تخیلی سخت» را خلق کند؛ جایی که حتی تخیلی‌ترین ایده‌های داستان نیز بر پایه مفاهیم واقعی فیزیک بنا شده‌اند، نه صرفاً خیال‌پردازی.

مکان مهم دیگر داستان، ۴۰ اریدانی است؛ منظومه‌ای چندستاره‌ای در فاصله حدود ۱۶ سال نوری از زمین که در رمان و فیلم، زادگاه راکی، موجود بیگانه همراه شخصیت اصلی است. این منظومه در واقع از سه ستاره تشکیل شده که یکی از آن‌ها به نام ۴۰ اریدانی A، ستاره‌ای زردرنگ و نسبتاً شبیه خورشید است. انتخاب چنین منظومه‌ای از سوی اندی ویر تصادفی نبود؛ زیرا او برای داستان خود به سراغ ستاره‌هایی رفت که هم به خورشید شباهت دارند و هم در همسایگی کیهانی ما قرار گرفته‌اند؛ یعنی مکان‌هایی که از نظر نجومی می‌توانند نامزدهای منطقی‌تری برای وجود سیاره‌ها و شاید حیات باشند.

سیاره‌ای که شخصیت‌های داستان در منظومه تاو قیطس به آن سفر می‌کنند و در فیلم «آدریان» نامیده می‌شود، احتمالاً به سیاره فراخورشیدی «تاو نهنگ ئی» (Tau Ceti e) اشاره دارد. اخترشناسان این سیاره را در فهرست نامزدهای سیاره‌های فراخورشیدی ثبت کرده‌اند، اما هنوز اطلاعات بسیار محدودی درباره آن داریم. حتی وجود قطعی برخی از سیگنال‌های اولیه‌ای که به کشف سیار‌ه‌های تاو قیطس نسبت داده شده بود، همچنان محل بحث است. بنابراین برخلاف تصور فیلم، ما هنوز نمی‌دانیم تاو نهنگ ئی چه شرایطی دارد، چه رسد به اینکه آیا می‌تواند میزبان حیات باشد یا نه.

در مقیاس کیهانی، فاصله میان ستاره‌های داستان با ما بسیار کم است. در واقع از دیدگاه اخترشناسی، تاو قیطس و ۴۰ اریدانی در همسایگی خورشید قرار دارند؛ اما سفر میان آن‌ها با فناوری کنونی بشر هزاران سال طول می‌کشد. اندی ویر می‌گوید انتخاب چنین ستاره‌هایی تصمیمی آگاهانه بوده است. در دنیای پروژه هیل مری، تمام حیات موجود در بخش نزدیک به زمین کهکشان راه شیری، از جمله حیات روی سیاره خودمان و آستروفاژها، یک نیای مشترک دور دارند؛ موجوداتی که در گذشته از منظومه تاو قیطس در سراسر فضا پراکنده شده‌اند.

ویر توضیح می‌دهد: «از آنجا که تمام حیات داستان نسبت دوری با یکدیگر دارند، می‌خواستم همگی آن‌ها در اطراف ستاره‌های مشابه شکل گرفته باشند؛ زیرا ستاره‌های مشابه معمولاً عناصر یکسانی را در اختیار سیاره‌هایشان قرار می‌دهند.» این ایده از یک جنبه علمی الهام می‌گیرد: ترکیب شیمیایی یک ستاره می‌تواند بر عناصر سنگین موجود در سیاره‌های اطرافش تأثیر بگذارد و در نتیجه، بر موادی که برای شکل‌گیری حیات در دسترس هستند، اثرگذار باشد.

بااین‌حال، برخی جزئیات زیستی داستان با پرسش‌های علمی روبه‌رو می‌شوند. مایک وونگ، اخترزیست‌شناس مؤسسه علوم کارنگی، اشاره می‌کند که آستروفاژها مانند بسیاری از موجودات پیچیده زمینی دارای میتوکندری هستند؛ موضوعی که در داستان با ایده داشتن یک نیای مشترک میان حیات زمینی و آستروفاژها سازگار است. اما در دنیای واقعی، می‌دانیم میتوکندری نتیجه یک رویداد تکاملی خاص روی زمین بوده است و انتظار نداریم حیات مستقلی که در سیاره‌ای دیگر شکل گرفته، دقیقاً همین ساختار سلولی را داشته باشد.

وونگ می‌گوید روی زمین موجودات زیادی، مانند باکتری‌ها و آرکی‌ها، اصلاً میتوکندری ندارند. اگر قرار باشد منشأ مشترکی برای تمام حیات در این منطقه از کیهان وجود داشته باشد، منطقی است که زمین سرچشمه اصلی این حیات باشد.

در نتیجه، هرچند انتخاب مکان‌های واقعی مانند تاو قیطس و ۴۰ اریدانی یکی از نقاط قوت علمی پروژه هیل مری است، داستان در بخش زیست‌شناسی، مانند بسیاری از آثار علمی‌تخیلی، از جایی به بعد وارد قلمرو فرضیه و تخیل می‌شود. این ترکیب واقعیت‌های نجومی با ایده‌های خیالی، همان چیزی است که موجب شده داستان میان مرز علم واقعی و علمی‌تخیلی جذاب حرکت کند.

یکی از واقع‌گرایانه‌ترین جنبه‌های پروژه هیل مری نمایش گرانش مصنوعی است. برخلاف بسیاری از فیلم‌های علمی‌تخیلی که با فناوری‌های ناشناخته نوعی «گرانش جادویی» ایجاد می‌کنند، در این فیلم نیروی گرانش از طریق چرخش فضاپیما به وجود می‌آید؛ روشی که دهه‌هاست فیزیک‌دانان و مهندسان هوافضا آن را روی کاغذ امکان‌پذیر می‌دانند. در این روش، بخش مسکونی فضاپیما می‌چرخد و نیروی مرکزگرا موجب می‌شود فضانوردان احساسی شبیه ایستادن روی سطح زمین داشته باشند. این همان ایده‌ای است که از دهه ۱۹۵۰ در مطالعات ناسا و بعدها در طرح‌هایی مانند «چنبره استنفورد» و «استوانه اونیل» نیز بررسی شده است.

جالب اینکه فناوری گرانش مصنوعی دیگر فقط ایده‌ای روی کاغذ نیست. شرکت فضایی خصوصی Vast که در حال ساخت ایستگاه فضایی تجاری است، اعلام کرده ساخت ماژول‌های مجهز به گرانش مصنوعی را یکی از اهداف بلندمدت خود می‌داند. درو فوستل، فضانورد باسابقه ناسا و مشاور علمی فیلم پروژه هیل مری نیز در گفت‌وگو با ساینتیفیک آمریکن تأکید کرده که ساخت زیستگاه چرخان از نظر فنی امکان‌پذیر است و اکنون تمرکز اصلی نه روی اثبات اصل ایده، بلکه بر حل مسائل مهندسی و هزینه‌های اجرای آن قرار دارد.

بااین‌حال، فیلم در یک بخش از واقعیت فاصله می‌گیرد. در یکی از صحنه‌ها، گرانش مصنوعی در مرکزی آزمایشی روی زمین شبیه‌سازی می‌شود؛ اما به گفته درو فوستل، در حال حاضر هیچ فناوری شناخته‌شده‌ای برای ایجاد گرانش مصنوعی در یک محیط ثابت روی زمین وجود ندارد. به بیان دیگر، برخلاف گرانش مصنوعی داخل فضاپیما که بر پایه اصول شناخته‌شده فیزیک است، ایجاد گرانش دلخواه در یک اتاق روی زمین هنوز کاملاً در قلمرو داستان‌های علمی‌تخیلی قرار دارد.

در نگاه اول، انتخاب یک معلم علوم به‌عنوان فضانورد اصلی مأموریتی که سرنوشت بشر به آن وابسته است، بیشتر شبیه ایده‌ای هالیوودی به نظر می‌رسد. بااین‌حال، این بخش از پروژه هیل مری کاملاً هم دور از واقعیت نیست. ناسا در طول تاریخ خود بارها افرادی با پیشینه‌های گوناگون، از جمله پزشک، مهندس، زمین‌شناس، زیست‌شناس و حتی معلم را برای برنامه‌های فضایی انتخاب کرده است. بنابراین، حرفه معلمی به‌خودی‌خود مانعی برای فضانوردشدن نیست. آنچه اهمیت دارد، تخصص علمی، توانایی یادگیری و آمادگی جسمانی و روانی فرد است.

نمونه واقعی این موضوع به برنامه‌ای از ناسا به نام «معلم در فضا» بازمی‌گردد. در سال ۱۹۸۵، کریستا مک‌اولیف، آموزگار مطالعات اجتماعی، به‌عنوان نخستین معلمی انتخاب شد که قرار بود به فضا سفر کند. هرچند او در سانحه انفجار شاتل فضایی چلنجر در سال ۱۹۸۶ جان باخت، انتخاب او نشان داد که ناسا در شرایط خاص می‌تواند افراد خارج از بدنه حرفه‌ای فضانوردان را نیز برای مأموریت‌های فضایی آموزش دهد.

علاوه بر این، ناسا بین سال‌های ۱۹۸۳ تا ۲۰۰۳ از گروهی از فضانوردان با عنوان متخصصان محموله استفاده می‌کرد؛ افرادی که به‌دلیل دانش تخصصی موردنیاز یک مأموریت انتخاب می‌شدند و نسبت به فضانوردان تمام‌وقت، آموزش کوتاه‌تر و محدودتری می‌دیدند.

البته تفاوت بزرگی میان افراد نام‌برده و رایلند گریس،‌ شخصیت اصلی فیلم وجود دارد. به گفته مایک ماسیمینو، فضانورد باسابقه ناسا، متخصصان محموله هرگز قرار نبود به‌تنهایی یک مأموریت فضایی را هدایت کنند. آن‌ها معمولاً در کنار فضانوردان حرفه‌ای پرواز می‌کردند و مسئولیت مشخص و محدودی بر عهده داشتند. در مقابل، گریس پس از وقوع یک حادثه ناچار می‌شود به‌تنهایی کنترل فضاپیما را در دست بگیرد، تعمیرات انجام دهد، آزمایش‌های علمی طراحی کند و تصمیم‌های حیاتی بگیرد؛ مسئولیت‌هایی که در دنیای واقعی به سال‌ها آموزش و تجربه عملی نیاز دارند.

بااین‌حال، فیلم برای باورپذیر کردن این موضوع چند تمهید روایی به کار می‌گیرد. نخست اینکه گریس پیش از معلم‌شدن، یک زیست‌شناس مولکولی برجسته بوده و تخصص او دلیل اصلی انتخابش برای پروژه هیل مری است. دوم اینکه او در فیلم چندین سال تحت آموزش فشرده قرار می‌گیرد، نه فقط چند هفته یا چند ماه. از سوی دیگر، بسیاری از مهارت‌های عملی و رویه‌های اضطراری را نیز از پیش فراگرفته است. حتی در ادامه داستان، فیلم نشان می‌دهد که او در انجام برخی وظایف ابتدایی دچار اشتباه می‌شود و همه‌چیز را بی‌نقص انجام نمی‌دهد؛ نکته‌ای که به باورپذیرتر شدن شخصیت کمک می‌کند.

بااین‌حال، کارشناسانی مانند مایک ماسیمینو معتقدند فیلم در نمایش چالش‌های روزمره زندگی در فضا، از انجام کارهای ساده گرفته تا مدیریت شرایط اضطراری، تصویری واقع‌بینانه‌تر از بسیاری از آثار علمی‌تخیلی ارائه می‌دهد.