Знаете ли вы, что с помощью гамма-излучения можно создавать зомби из воды?
Зеленеющий парень по имени Брюс – пример удачного облучения человека гамма-радиацией. Обычному американскому парню в буквальном смысле удалось то, что не удавалось до него никому: пережить атомный взрыв в нескольких метрах от себя и выжить. А заодно прихватить пару-тройку суперспособностей – к такому нас ютуб каналы об успехе и саморазвитии уж точно не готовили.
Персонаж был создан в далёком 1962 году и вобрал в себя, казалось, все существовавшие тогда научные клише́ и заблуждения. И, как это часто водится: “Власть предержащие воротят – учёные разгребают”.
Как Обнять Ядерный Реактор и не Отбосить Копыта?
Гамма-лучи – один из многочисленных видов электромагнитного излучения: энергии, которая небольшими порциями (фотонами) волнообразно распространяется в пространстве.
Энергией электромагнитного излучения, к примеру, живут все растения на Земле: поглощают фотоны видимого света специальным пигментом – хлорофиллом – и переводят электроны в возбуждённое (высокоэнергетическое) состояние. Энергия возбуждённых электронов затем идёт на нужды растений.
Различные виды ЭМ-излучения отличаются друг от друга длиной волны: радиоволны самые длинные, чуть короче – микроволны, ещё короче – видимый свет. Ну а в самом крайнем углу спектра затесалось гамма-излучение, обладающее наименьшей длиной волны.
Ну и спрашивается: отчего же под гамма-излучением всё дохнет?
Проблемы с гамма-излучением две:
Во-первых, так уж устроен мир, что с уменьшением длины ЭМ-волны возрастает энергия фотона. Один гамма-фотон обладает просто громадной энергией: в тысячи раз большей, чем видимый свет. Там, где видимое излучение всего лишь возбуждает электроны, гамма-излучение вышибает их нахер с орбит.
Во-вторых, гамма-излучение обладает просто невероятной проникающей силой. Там, где ультрафиолет полностью задерживается кожей, гамма-радиацию невозможно остановить ничем.
Q: Эй, эй, а как же свинец!
Фишка свинца в том, что он останавливает гамма-лучи может и получше других материалов, но примерно настолько, насколько кожаная курточка лучше маечки останавливает пули. Именно поэтому от гамма-радиации отгораживаются не слоем свинца, а самой настоящей свинцовой стеной толщиной в десятки сантиметров: если на пути гамма-фотона окажется не сто атомов свинца, а сто миллионов, то вероятность застрять хотя бы в одном из них становится довольно высока – но даже так некоторые фотоны протискиваются.
Мораль в чём: не существует (!) никакого магического материала, который живой организм мог бы встроить в свою кожу, чтобы укрыться от гамма-лучей. Нельзя запечатать клетки в защитные капсулы, или завернуть органы в непроницаемые оболочки. Любая более-менее ощутимая защита от радиации начинается от толщины в 10 см и более – а значит, живым организмам применить для защиты особо нечего.
А защита им ох как пригодилась бы!
Высокая проницаемость, огромная энергия – помните? По сути, гамма-фотон – это как крошечный подшипничек, разогнанный рельсовой пушкой до скорости в пять тысяч километров в час: он протискивается в каждую щель, и при этом сносит всё на своём пути; а при атомном взрыве этих фотонов – град во все стороны.
Любая живая клетка неподалёку подвергается настоящей метеоритной бомбардировке: гамма-фотоны вышибают электроны из атомов, отчего те меняют свои химические свойства. Когда гамма-фотон попадает в атом углерода где-нибудь в середине молекулы ДНК, атом ионизируется и теряет связь с соседними атомами: вся конструкция разваливается.
Но и это ещё не всё!
Гамма-бомбардировка настолько брутальна, что умеет превращать дружелюбные молекулы в настоящих монстров, которые могут наворотить дел в десять раз больше, чем сама радиация. Самая обычная молекула воды при попадании гамма-фотона теряет электрон и превращается в кошмар любой живой клетки: гидроксильный радикал. Всё свободное время эта тварь посвящает тому, что пытается восполнить утрату электрона любой ценой: если потребуется, она с радостью выдерет его прямо из ближайшей молекулы ДНК.
А поскольку воды в клетке предостаточно – девяносто процентов, или сколько там – то обычно в гамма-облучённых клетках эти гидроксильные радикалы шастают целыми толпами.
Вы думали, что чудовища выглядят вот так:
На самом же деле, они вот такие страшные:
В итоге, гамма-излучение сразу убивает часть молекул в клетке, а часть “выживших” превращает в голодных монстров, которые пытаются сожрать тех, кто уцелел. Ну а вы думали откуда пошли все эти страшилки про ядерный зомби-апокалипсис?
Q: Как Брюс Бэннер справляется с этим?
Как именно — не совсем ясно, но очевидно одно: не гамма лучи сделали его супергероем. Особыми способностями он обладал ещё до инцидента в лаборатории, иначе он бы его просто не пережил. Как минимум двумя: регенерацией по типу Росомахи, а также биохимическими адаптациями, которые позволяют ему отлавливать свободные электроны в теле и использовать их энергию в собственных метаболических целях.
Регенерация нужна, чтобы восстанавливать повреждённые клетки после гамма-бомбардировок: защиты нет – помните? Как и всё живое, он встречает радиацию в лоб, несёт повреждения – и уже потом разгребает последствия. Биохимические адаптации же позволяют ему собирать часть гамма-энергии, ну с её помощью становиться “огромным зелёным монстром”.
Q: Откуда у него эти способности?
В фильме “Халк” 2003 года он унаследовал их от отца, который ставил на себе эксперименты. Комиксы не так однозначны в этом вопросе, но скорее всего он просто мутант.
Как Ломать Бога Грома?
Все мы знаем, что разъярённый Брюс умеет наращивать мышечную массу во время трансформаций, становясь настоящей громадиной: даже парню с руками-базуками до такого далеко.
Проблема в том, что даже такой мышечной массы будет маловато, чтобы сражаться с Тором или Таносом.
Откуда тогда у него столько силы?
Для начала, есть регенерация. Это не только ключ к бессмертию и купанию в гамма-лучах, но ещё и к нагибанию гопников одной левой. Благодаря регенерации, например, мышцы Халка устойчивы к утомлению: как и у Росомахи, все продукты обмена в мышцах Халка мгновенно выводятся, не “забивая” их.
Но это не главное.
Сила мышцы зависит не столько от её объёма, сколько от способности отдельных мышечных волокон слаженно и с максимальной отдачей включаться в работу. Грубо говоря: у мышцы существует некий предел силы, определяемый толщиной и количеством волокон, – а какой процент от этого предела задействовать определяют ужe гормоны и нервная система.
Даже в такие суровые моменты некоторые мышечные волокна халтурят, а некоторые – нагло сачкуют.
По убедительным, но неокончательным данным, существуют ограничители на уровне нервно-гуморальной системы, которые не позволяют нашим мышцам задействоваться и в половину своего реального предела. Это – защитный механизм, предохраняющий мышцы, сухожилия и кости от травм, и снимается он только в самых чрезвычайных случаях: поэтому истории про мамок, поднимающих автомобили голыми руками, дабы вытащить из-под них детей – чистая правда. К слову, похожая история и вдохновила Джека Кёрби на создание Халка.
Поскольку травмы для Халка уж точно не проблема – всё равно заживут за секунду, – то логично, что такой механизм ему не нужен.
Огромная мышечная масса, которая задействуется на сто процентов при каждом сокращении, даст Халку просто невообразимую силу: достаточную, чтобы выжать от груди тонн десять.
Слона Халк уж точно одолеет, но вот это…
Q: Разве гамма-энергия не поможет?
Проблема в том, что мышцы Халка состоят из того же актина и миозина, что и у нас с вами – ведь в человечной форме Брюс не сильнее обычных людей.
А человеческие мышцы в принципе не способны выдать силы больше, чем они выдают. Каждая головка миозина работает по одному циклу: она задействует энергию одной и только одной молекулы АТФ, чтобы подтянуть себя вдоль молекулы актина – и никак иначе она работать не может.
Каждая из синих головок может использовать энергию АТФ, чтобы зацепиться за красную нить напротив и подтянуть себя в сторону фиолетовой перегородки, тем самым сокращая весь комплекс.
Да, у Халка энергии завались, но у мышц есть постоянная производительность, определённая их биохимией: прямо как показатель мощности у автомобиля. Сколько бы у вас ни было бензина – море или океан, – заставить машину ехать быстрее вы всё равно не сможете.
Возможен такой вариант: у Брюса могут быть необычные мышцы, состоящие из мутантных сократительных белков, способных наряду с АТФ задействовать и другую энергетическую молекулу, которая имеется только у Халка и содержит в 20 раз больше энергии. Когда Брюс не зелёный, его мышцы работают на АТФ как у обычных людей, но стоит ему позеленеть, как у него запускается альтернативный биохимический путь: в кровь высвобождается энергия, накопленная с радиации, и мышцы начинают использовать более эффективную энергетическую валюту.
Если так, то можно — но имейте ввиду, что тогда у Халка уже не две мутации, а три.
Откуда Столько Зелени?
По теории одного американского биолога, позеленение — это обширный синяк, вызванный травматичным превращением. Теория подкрепляется ещё и тем, что цвета всех известных Халков: зелёных и красных — соответствуют пигментам, которые содержатся в крови. Красный — это ясен пень гемоглобин, а зелёный — это биливердин: один из продуктов распада гемоглобина, который с какого-то хрена находится в крови зелёного Халка просто в наидичайшем количестве.
Смущает одно: почему синяк не заживает, при такой-то регенерации?
Более вероятной кажется теория, что зелёный цвет обусловлен уникальным метаболитом, который есть только у Халка: некий высокоэнергетический субстрат — аналог нашей глюкозы — в котором хранится огромная энергия собранного гамма-излучения. Там, где растения используют энергию возбуждённых электронов, чтобы в конце концов произвести из неё сахар, Халк использует энергию свободных электронов, чтобы синтезировать высокоэнергетический зелёный метаболит. А при трансформациях этот метаболит выбрасывается в кровь, чтобы обеспечить энергией обмен веществ, подскакивающий до небес.
Почему этот метаболит зелёный? Да кто ж его знает – в приципе, он мог бы быть любого цвета. А у Красного Халка, видимо, немного другая вариация этого вещества.
Как Стать Страшным за 60 Секунд?
Нельзя поговорить о Халке, не затронув его превращений. Как именно они происходят? Чем запускаются? Что происходит с его клетками в этот момент?
По сути, мы ищем физиологический механизм, который запускается при:
- опасности;
- сильном эмоциональном напряжении;
- боли;
- сексуальном возбуждении;
- просто физической нагрузке.
Глядя на этот спискок, невольно думаешь: да это же краткий пересказ фильма «Адреналин»!
И действительно: выброс адреналина не только сопровождает все вышеперечисленные ситуации, но и вызывает схожие с трансформацией Халка симптомы! Если приглядеться, то между позеленением Брюса и нормальной реакцией людей на адреналин вообще нет большой разницы:
а) И там, и там происходит мобилизация мышечной массы.
б) И там, и там происходит происходит массовый выброс энергетического субстрата в кровь. Но там, где у обычных людей выбрасывается глюкоза, у Халка в кровь выбрасывается его особый метаболит, синтезированный с использованием радиоактивной энергии. Именно насыщение его тела этим веществом и придаёт ему ярко-зелёный цвет.
в) В обоих случаях, резкий приток энергетического субстрата к мозгу вызывает проблемы с рассудком. Но там, где по моим мозгам шарахает всего лишь глюкоза, по мозгам Халка бьёт его особый метаболит. Разница в эффекте – налицо: если я от стресса на первым свидании всего лишь несу какой-то несусветный бред, то Халк:
г) Как и у всех людей, у Халка от адреналина ускоряется метаболизм. Вот только там, где у меня всего лишь учащается сердцебиение, у Брюса метаболизм разгоняется в сотни тысяч раз: до такой степени, что его тело начинает гипертрофироваться. Да, увеличение размера тела Халка – это самый обычный рост тела. То, что занимает у обычных людей два десятка лет, Халк делает за минуту: выброс энергии в его теле настолько колоссальный, что позволяет его клеткам делиться с огромной скоростью – даже кости начинают расти в ширь.
Таким образом, трансформация Халка – это самый обычный адреналиновый стресс, с той лишь разницей, что в его теле содержатся запасы энергии большие, чем в глюкозе всех жителей какой-нибудь Москвы.
Ну а теперь, настало время самого главного вопроса:
Каким образом Халк, чёрт подери, увеличивает массу своего тела???
Казалось бы: уже столько всего разобрали, столько объяснили – ну что с того, что он умеет толстеть всего лишь на какие-то 500 килограммов за минуту?
Да вот если бы!
Проблема в том, что такой массе ну просто неоткуда взяться, и вся эта суперсила Халка по сравнению с этим – просто цветочки.
На этот счёт высказывалось много гипотез. По одной из них, Халк просто создаёт массу, конвертируя гамма-энергию напрямую в вещество по принципу рождения пар. К слову, гамма-излучение действительно может порождать пары “частица – античастица” при столкновениях с атомами…
Вот только создание вещества из энергии – это самый энергозатратный процесс во вселенной, и то, что спонтанно создаётся гамма-излучением – это миллионные доли миллиграммов. Чтобы создать 500 кг вещества, нужно затратить около 50000000000000000000 джоулей – такого количества гамма-радиации не наберётся во всей Солнечной системе. Такого невообразимого количества энергии на Земле вообще никогда не было…
Всё осложняется ещё и тем, что при конвертации энергии в вещество получаются частицы и античастицы в равных пропорциях. А частицы и античастицы при встрече имеют свойство аннигилировать – то бишь обратно превращаться в энергию, причём в количестве “дохрена”. Даже если предположить, что Халк умеет каким-то образом разделять вещество и антивещество в своём теле, то при обратном превращении ему всё равно придётся от него избавиться… И если он просто возьмёт и аннигилирует 500 кг вещества, то тогда…
По другой теории, Халк просто наращивает свою массу из воздуха, преобразуя чистый кислород, азот и водяной пар в органическое вещество с помощью своих запасов энергии.
Это уже реальней, но и тут не всё гладко. Если потребности в кислороде и азоте с горем пополам и перекрываются, то вот с водой всё худо. Количество воды на куб воздуха исчисляется в лучшем случае десятками граммов, когда нужно её как минимум 450 килограммов. Чтобы перекрыть потребности в воде, Халку пришлось бы пропустить через себя сотни кубометров водуха и начисто их осушить – и всё это за минуту! А ведь у него даже нет никаких специальных адаптаций для сбора воды из воздуха.
Ну и куда мы пришли?
Я знаю, что мы проделали огромный путь и объяснили чуть ли не всю физиологию Халка, но в вопросе с массой, боюсь, без привлечения потусторонних сил не обойтись. По одной из гипотез, Халк умеет использовать энергию радиации, чтобы подключаться к “Астральному Миру” и выкачивать из него массу. Или так, или никак…
Заключение
Для персонажа, который создавался чисто как символ опасностей ядерного века, Халк, безусловно, вышел весьма последовательным. И пусть ему не удалось вдохновить мир на полное ядерное разоружение, его секреты не перестают вдохновлять биологов на глубокие размышления.
Рекомендуемое чтиво:
Статья о биологии Росомахи
Все статьи по спекулятивной биологии