17 ноября в российский прокат выходит фильм «Фантастические твари и где они обитают» по одноименной книге Джоан Роулинг. Кино Mail.Ru включили этот спин-офф серии о Гарри Поттере, рассказывающий о событиях, произошедших за десятилетия до начала основной саги, в топ главных кинособытий 2016 года. Неважно, соберетесь ли вы смотреть новый фильм вселенной «поттерианы» или нет — есть хороший повод взглянуть на фильмы (и книги) про юного мага с неожиданной стороны технологий и прогресса.

На первый взгляд кажется, что с технологиями у магов все плохо. Дальше паровоза дело не продвинулось: на уровне развития они остановились где-то в конце 19 века. Даже трехэтажный автобус «Ночной рыцарь», явно заимствующий идеи из мира обычных людей, использует не бензиновый двигатель, а магическую телепортацию. Что уж говорить про компьютеры, смартфоны, интернет и вообще любые электронные механизмы — их у волшебников и волшебниц просто нет.

Вселенная, ограниченная лишь заклятиями и пассами волшебной палочки, возможно, выглядела бы чрезмерно примитивно. К счастью, в мире «поттерианы» нашлось место нескольким хорошим научным идеям (как изначально заложенным в книги, так и добавленным после), о которых сегодня и пойдет речь.

Лучший фанфик на свете

Богатый на персонажи мир дал жизнь тысячам фанфиков разной направленности — от порно до экономической теории (из которой узнаешь, что волшебная палочка стоила всего 3500 рублей). Так что почти не удивляет попытка сделать из «Гарри Поттера» научпоп. Основ научных изысканий в «Поттере» хватает. Волдеморт провел множество экспериментов по расщеплению души (личности) и практически достиг физического бессмертия. Отдельные маги показывают интерес к научным поискам, стараясь придумать собственные заклятия (Sectumsempra), не заучивая готовые рецепты.

Идея взять научный подход в книгах и возвести его в абсолют лежала на поверхности. А теперь представьте себе (здесь и далее потребуется знание сюжета книг / фильмов), что Петуния вышла замуж не за Дурсля, а за университетского профессора. У Гарри Поттера были бы частные учителя, полезные дискуссии с отцом, а главное — книги, сотни и тысячи научных и фантастических книг. В раннем возрасте Гарри познакомился бы с квантовой механикой, когнитивной психологией, теорией вероятностей и другими полезными вещами.

Получается интересно? Это краткое описание фанфика «Гарри Поттер и методы рационального мышления», который создал Элизер Юдковский. О фанфике на ГТ уже писали, но с тех пор был и дописан английский оригинал, и выполнен полный русский перевод. Элизер Юдковский — известный американский специалист по ИИ и проблемам технологической сингулярности, популяризатор науки, основатель Института Сингулярности (позже переименованного в Институт Исследований Машинного Интеллекта, чтобы избежать путаницы с Университетом Сингулярности, созданным Google и NASA). Он пишет научно-фантастические повести, книги и статьи о методах создания дружественного ИИ.

В версии «Гарри Поттера» от Юдковского — 122 главы, в которых задействованы 90% всех тем и персонажей оригинального семитомника — главный герой весьма умен и сражается с главным врагом человечества — невежеством. Более того, интеллект Поттера ничуть не уступает авторскому, а где-то и превосходит его. Результат достигался за счет не типичного в художественной литературе подхода: там, где персонаж должен был решить проблему за две минуты, Юдковский неделю продумывал наиболее логичный ход.
В итоге получилось использовать не только научный метод в мире магии и волшебства, но и органично вплести реальные научные исследования. И если вы читали новость о том, что ученые при помощи углеродных нанотрубок и графена помогли паукам сплести прочные нити, то не удивитесь, встретив в тексте следующее описание:

«Из темной паутины поползли вверх две последние черные нити, уже состоящие из нанотрубок. Они легко протянулись по воздуху к самому Темному Лорду, одна поднялась над рукавом левой руки, в которой Волдеморт держал пистолет, другая — над рукавом правой, в которой он сжимал тисовую палочку».

«Методы» — хороший, но единичный фанфик. В 2002 году была предпринята попытка сделать science-версию «про науку», получившую скромное название «The Science of Harry Potter: How Magic Really Works». Книга была переведена на русский язык в 2006 году под названием «Гарри Поттер и наука». Так вот, читать ее, конечно, не стоит. Автор — журналист, пишущий на научные темы, но не являющийся специалистом в какой-либо научной дисциплине. В результате текст переполнен фактическими ошибками, неточностями, фрагментами фантастики.

Гарри Поттер и база данных

Сага часто становится предметом различных исследований и практик. Так IBM Watson провел анализ текста с помощью теста построения психологического портрета личности «Большая пятерка», выявляющим меру различий людей по степени адаптации к социальной среде.

Watson точно определил, что Волдеморт испытывает эмоциональную нестабильность и все время находится в состоянии легкой паранойи. По показателям эмоциональной неустойчивости к нему близок Невилл Лонгботтом, а по степени гнева и злости Темного Лорда догоняет и сам Гарри Поттер.

Из трех главных персонажей (Рона, Гарри и Гермионы) наиболее комична роль Рона Уизли, что более заметно в фильмах, чем в книгах (однако по мере развития сюжета Рон становится все более серьезным). Гарри Поттер — самый несчастный персонаж с самым высоким уровнем депрессии, но скрытая депрессия выявлена также у Хагрида.

Распределяющая шляпа

Закончим с персонажами и перейдем к реальным технологиям. Распределяющая шляпа — живой магический артефакт, автоматизирующий сложный процесс выбора подходящего факультета в Хогвартсе. Вместо череды тестов и консультаций с психологом, вы просто доверяете шляпе, отбирающей претендентов по складу характера.

Для повторения волшебной технологии снова понадобится IBM Watson. Инженер Райан Андерсон создал шляпу, основываясь на умении Watson распознавать и интерпретировать речь. Шляпа (точнее, сам Watson) соотносит слова, произнесенные пользователем с характеристиками каждого факультета Хогвартса.

Watson переводит речь в текст и классифицирует по критериям. После получения из облака результатов обработки данных шляпа делает вывод, куда лучше всего определить собеседника.

Сама шляпа сделана из велосипедного шлема, футболки, Raspberry Pi, ARDUINO YUN с Wi-Fi, нескольких моторчиков и светодиодов.

Мантия-невидимка

^{Гарри Поттер изучает свойства нанофотоники (почти)}

Мантия невидимости — это один из самых популярных волшебных артефактов, кочующий из сказки в сказку уже сотни лет. Сейчас уверенно можно сказать, что невидимость как у Гарри Поттера достижима с помощью метаматериалов, обтекаемых для световых лучей. Метаматериал — это композит, свойства которого обусловлены не столько особенностями составляющих его элементов, сколько искусственно созданной периодической структурой. В метаматериалах присутствует отрицательный коэффициент преломления в видимой области, благодаря которому можно скрыть трехмерный объект.

Сян Чжан из Университета Беркли опубликовал статью в «Science» о том, что его команде удалось добиться невидимости во всем инфракрасном спектре для трехмерного объекта. Невидимый слой метаматериала толщиной в 80 нанометров состоит из золотой подложки, золотых наноантенн и фторида магния. Антенны имеют уникальное свойство: они могут резонировать с падающим на них светом и потом рассеивать его. Наноантенны могут изменять фазу света, при этом сохраняя его интенсивность. С помощью этих антенн свету придают такие характеристики, как если бы никакого объекта под «мантией» не было.

^{Изображение завернутого в плащ объекта в сканирующем электронном (А), атомно-силовом (Б) и оптическом (В) микроскопах}

«Мантия-невидимка» на данный момент скрывает объект площадью всего в 1300 микрон². Тем не менее проблем с масштабированием у данной технологии нет — сейчас прорабатываются методы создания аналогичного полотна для макрообъектов. К слову, в интервью «Постнауке» о наноантеннах и оптических свойствах новых материалов заявлено, что авторы как раз вдохновлялись «Гарри Поттером».

«Удлинители ушей»

Шпионский товар из ассортимента магазина близнецов Фреда и Джорджа Уизли. Представляют собой тонкие гибкие трубки, двигающиеся самостоятельно в нужном направлении. С помощью «удлинителей» можно подслушивать разговоры так, словно говорящий стоит рядом с вами и высказывает тайны прямо вам в уши.

Ученые из Принстонского Университета в Нью-Джерси напечатали на 3D-принтере функциональное ухо, способное слышать лучше, чем человеческое. Ухо объединяет в себе человеческие ткани с электроникой: в основе спиральная электронная антенна, гидрогель и клетки человеческого тела, сформировавшие хрящ.

Созданный слуховой аппарат уступает возможностям идеи из «Гарри Поттера», но в дальнейшем бионические органы дадут нам по-настоящему «волшебные» технологии — можно будет слышать не только акустические волны, но и звуки на других частотах (например, радио).

Карта мародеров

Особая карта, показывающая замок Хогвартс и его ближайшие окрестности, а также любого человека на этой местности, где бы тот ни находился, даже если он прячется под мантией-невидимкой.

Современные комплексные системы безопасности, включающие как видеонаблюдение, так и аналитику данных, получаемых, в том числе через интернет вещей, позволяют собрать «карту мародеров» для любого объекта. Однако такие решения больше похожи на настоящую боевую магию и плохо согласуются с обычной шалостью.

Подлинный дух старой школы все еще жив в отдельных разработках. Студент из Кембриджа Алан Ханна написал приложение «Карта мародера», которое отслеживает локацию пользователей Facebook через личные сообщения в мессенджере и отображает результаты на реальной карте. Еще одна история про то, что случается, если не отключить передачу геоданных.

Часы

В мире «Гарри Поттера» часы появляются часто и обладают разной функциональностью. Так, принцип действия часов Дамблдора нигде не объясняется, но дается описание: «Это были очень странные часы. Двенадцать стрелок, но ни одной цифры: только по краю двигались маленькие планеты».

^{Концепт}

Волшебные часы встречались и у других героев, но самые интересные из них принадлежали семье Уизли. По таким часам можно было видеть, где находится в данный момент каждый из членов семейства.

«Миссис Уизли взглянула на высокие напольные часы, стоящие в углу комнаты. Они ничем не могли помочь тем, кто хотел бы узнать который час, но содержали массу информации для всех остальных. На часах было девять золотых стрелок. На каждой стрелке было выгравировано имя одного из девяти членов семьи Уизли. На циферблате не было цифр, но зато там было написано название мест, где могли бы находиться члены этого семейства: дома, в школе, на работе, а также в дороге, потерялся, в больнице, в тюрьме. В том месте, где на обычных часах находилось число двенадцать, было написано: «смертельная опасность».

Часы «Whereabouts Clock» стали одной из идей проекта Microsoft Research. Местоположение людей определяется по координатам мобильного телефона. При пересечении человеком границ установленной зоны (например, «школа»), телефон посылает на часы сообщение. Если человек находится вне установленной зоны, то он может отправить сообщение, которое отразится на часах рядом с его аватаркой.

Бесконечный поток идей

Самый главный волшебный предмет — палочку — успешно заменяет управление голосом или жестами. «Думоотвод» в IBM продемонстрировали в 2008 году. А если бы Гарри отправился в Хогвартс немного позже, он бы ничуть не удивился анимированным фотографиям на страницах «Ежедневного пророка». Обычные гифки представляют точно такие же магические снимки, только их не распечатывают (распечатывают стереоизображения, созданные по технологии лентикулярной печати).

Мир магов уже не удивляет так, как раньше, но все еще является местом концентрации отличных идей. Пример с часами демонстрирует, что на основе идей магических предметов можно открывать бизнес-акселератор. Все, что раньше казалось фантастикой, так или иначе обретает реальное воплощение.