Fysikern som sammanfogade vetenskap och fiktion i A Wrinkle in Time

Den nya Disney-filmatiseringen av Madeleine L’Engles bok A Wrinkle in Time från 1962 följer den besvärliga tonåringen Meg Murry (Storm Reid) när hon hoppar runt i universum på jakt efter sin far, NASA-forskaren Dr. Alex Murry. Dr. Murry (Chris Pine), som försvann flera år tidigare. Meg spårar upp honom med hjälp av en kombination av vetenskap och övernaturligt – en kombination som fysikern Stephon Alexander från Brown University hjälpte till att utforma.

Regissören Ava DuVernay hittade Alexander genom National Academy of Science’s Science and Entertainment Exchange, ett nätverk som parar ihop människor inom underhållningsindustrin med forskare. Alexander, som är teoretisk kosmolog, är också saxofonist och har skrivit om kopplingarna mellan universum och musik i sin bok The Jazz of Physics. Denna bakgrund bidrog till att skapa den bindväv som förenar vetenskapen i filmversionen av A Wrinkle in Time med dess science fiction och fantasy.

I den allra första scenen ser dr Murry och den unga Meg hur sand studsar på en vibrerande metallplatta i dr Murrys garagelabb. När plattan vibrerar med precis rätt frekvens rycker sanden till i form av skruttiga mönster och vågor, så kallade Chladni-mönster. ”Det du faktiskt ser är en visuell manifestation av ett ljudmönster”, säger Alexander till The Verge. ”Från oordning får man de här vackra mönstren, och dessa mönster bär på rätt frekvenser och rätt harmoni.”

Dr Murry upptäcker att vissa frekvenser också gör det möjligt för honom att riva sönder rymd- och tidsmaterialet och resa till avlägsna världar. Det fiktiva fenomenet kallas ”tessering”, från ordet ”tesseract”. I den verkliga världen är en tesserakt en fyrdimensionell kub. I filmversionen av A Wrinkle in Time är en tesserakt en interdimensionell portal som gör det möjligt för människor att utnyttja kärlekens vibrationsfrekvens för att resa miljarder ljusår omedelbart.

”Kanske skulle många människor kritisera och säga: ”Åh, det där är inte riktig vetenskap” eller ”Det är lite konstigt att tänka sig att kärlek gör det möjligt för oss att tessera”, säger Alexander. Men poängen, säger han, är att uppmuntra unga människor att drömma stort. Och han hoppas att det vetenskapliga spår av brödsmulor som sprids genom hela filmen leder till att unga människor börjar undersöka dessa begrepp själva. ”Man är aldrig för ung för att börja tänka på riktigt avancerade idéer.”

The Verge talade med Alexander om verbet ”to tesser”, universum som en orkester och kärlekens vibrationsfrekvens.

Denna intervju har redigerats för tydlighet och korthet.

När du intervjuades för det vetenskapliga konsultuppdraget, hur föreslog du att du skulle smälta samman fysik och fiktion i filmen?

Jag är en teoretisk kosmolog, så jag arbetar med fysiken i det tidiga universum. Och den fysik som vi hittar på för att förklara dessa konstiga saker som händer i det tidiga universum har redan många fantasifulla inslag. Så jag berättade för dem att det finns väletablerad fysik och att det finns fysik som vi arbetar med och som vi har goda skäl att tro på – men det är konstiga saker; det är konstiga saker – och att vi skulle kunna använda oss av en del av den fysiken i filmen.

Det finns en del människor som ville luta sig mer mot den magiska och fantasifulla sidan av boken, och det fanns en del som ville ha mer av: ”Vi borde verkligen grunda det här på en del hardcore-fysik”. Och jag tror att mitt argument var att vi kan ha båda delarna. Vi kan göra båda.

Filmen använder sig av frekvenser på ett sätt som boken inte gör. Dr Alex Murrys uppenbarelse om hur man ”tesser” kommer när han hör sin kollega och hustru, dr Kate Murry, sjunga för sin nyligen adopterade son. Prylarna i hans labb i garaget börjar bli galna, och han säger: ”Kärlek! Det är frekvensen!” Berätta hur den här idén blev en så viktig del av filmen?

Vad vi vet är att i vårt universum verkar allting bestå av fält, t.ex. elektromagnetiska fält. Och dessa fält kan vibrera. Tänk på ett fält som något som liknar en gitarrsträng. När du plockar på en gitarrsträng gör den olika ljud, och dessa olika ljud motsvarar olika vibrationsmönster. Och frekvens: hur snabbt denna vibration sker, jämfört med hur långsamt den vibrerar.

En sak som vi lärde oss under 1900-talets fysik är att vi kan tänka på vårt universum som en orkester, och alla dessa vibrationer skapar olika harmonier. Dessa harmonier manifesterar sig som olika former av materia och energi i vårt universum: stjärnor och galaxer kommer alla från vibrationer. Så det är uppenbart att om man vill åstadkomma något i universum kan det vara bra att hitta rätt frekvens.

Hur gör man en tesser? Och vad är baserat på vetenskap och vad är mer fantasi eller science fiction?

Jag skulle säga att 70 procent var grundat på fysik och 30 procent var grundat på fantasi. Det är ett väletablerat faktum att rymden kan förvrängas, och det faktum att jorden går runt solen är ett exempel på att rymden förvrängs. Vi har hittat svarta hål i centrum av många galaxer. Det är ett exempel på rymdförvrängning. Vi upptäckte gravitationsvågor nyligen, ett Nobelpris gavs för detta. Det är ett exempel på att rymden skapar vågor, precis som vågor på stranden. Så vi använder den här idén om extrem förvrängning av rymden så att man kan resa mycket långt.

Tanken är att om vi kan hitta rätt frekvens så att man kan skapa en reva i rymdens och tidens väv, så kan man förvränga rymd och tid. Detta är det sci-fi-elementet i det. Dr Murry uppfinner i princip en apparat som kan omvandla ljudenergi till ljusenergi, och denna ljusenergi träffar i princip rätt frekvens. Det utlöser den här maskinen för att skapa vad vi kallar en instabilitet som så småningom förvränger rymden runt Dr. Murry och skapar en portal så att han faktiskt kan tesser till dessa andra planeter.

Så vi kombinerar verkligen några av den moderna fysikens idéer om Einsteins teori med ljudets fysik och hur ljud kan förvandlas till ljus. Det kallas sonoluminescens. Vi använder på sätt och vis ingredienserna kärlek och fysik på samma gång för att få denna magi att hända.

Har någon faktiskt använt verbet ”tesser”?

Det är unikt för ”A Wrinkle in Time”.

Har vetenskapen bestämt kärlekens frekvens?

Jag skulle säga att vi inte är där ännu, men jag tror att vissa människor är intresserade av den typen av frågor. Det vackra med sci-fi är att det är ett utrymme som gör det möjligt för oss att fantisera på det sättet, och att säga: ”Tänk om vetenskapen gjorde det? Tänk om vetenskapen hittade kärlekens frekvens?” Då skulle man kanske kunna åstadkomma dessa enorma bedrifter. Så det var ett äktenskap mellan fantasyelementen och science fiction.

Vad hoppas du att unga tittare ska ta med sig från filmens behandling av vetenskap?

När fysikerna kom på kvantfysik åkte den här killen Schrödinger på semester, och han kom tillbaka med den här idén att en elektron kan vara en våg. Om man tänker på den idén kan det verka som science fiction. Den skulle verka absurd för ungefär 100 år sedan. Men den kom från hans önskan att förstå hur naturen fungerar på den mest grundläggande nivån. Det är anledningen till att vi har mobiltelefoner och datorer. All denna teknik kommer från den märkliga idén att en elektron, eller materia, kan vara vågor och kan befinna sig på två ställen samtidigt. Det låter som sci-fi på den tiden.

Så idén att kombinera idéer om kärlek och att vara ett med universum och att förvränga rum och tid och ljud och vibrationer och frekvenser – alla dessa idéer som verkar knasiga, och sci-fi är egentligen en inbjudan till unga människor att vara modiga och drömma stort. Att ha en stor fantasi är för mig det viktigaste med att vara vetenskapsman, att vara modig när folk säger att dina idéer är galna.