Дайте мне точку отсчёта…

Сегодня в новостях рассказали о том, что телевизионную премию ТЭФИ в номинации «Лучшая просветительская телепередача» вручили программе «Военная тайна», автор и ведущий — Игорь Прокопенко. Всё бы ничего, но данная передача, как сообщают в тех же новостях, засветилась, в частности, освещением и поддержкой Теории плоской Земли. Что, естественно, вызвало активные бурления во многих слоях общества: как так — просветительская передача и плоская Земля?! WTF?

Я, конечно, считаю, что Земля имеет форму шара. 🙂 Так как имеются многочисленные доказательства этого факта. Но я попробовал взглянуть на проблему с другой стороны. А именно. Мне кажется, всё зависит от «точки отсчёта». Теория плоской Земли имеет право на существование если принять то, что Земля — плоская, за постулат, и весь остальной мир описать исходя из него. Этот мир будет выглядеть очень странно с непривычки. В частности, пространство будет сильно искривлено — тем сильнее, чем ближе проекция точки пространства на Землю к границе круглой Земли. Законы Ньютона будут выглядеть сильно по-другому и т.д. Но математически это вполне можно представить. Визуально это будет выглядеть, как будто мы взяли Земной шар (предположим, он сделан из бесконечно прочной резины), прокололи в точке Южного полюса дырочку и растянули то, что получилось, в круглый блин. И мы сделали это не в изоляции от остального мира, а и весь остальной мир изменили соответствующим образом. Получившийся мир будет выглядеть цилиндром, и законы физики в нём будут сильно другими, чем в привычном нам мире.

Это ничем принципиально не отличается от того, что сделал Эйнштейн в своей Теории относительности: он взял за постулат постоянство скорости света и описал весь остальной мир на основе этого постулата. Получилось то, что получилось, нравится нам это или нет: замедление времени, искривление пространства и т.д. и т.п. А взял бы он за постулат какой-то другой факт, мир, описываемый его теорией, возможно выглядел бы совершенно по-другому. Я не исключаю, что теоретически существует вообще бесконечное количество способов описать наш мир: по количеству того, что можно принять за постулат.

Я, правда, не уверен, что современные апологеты теории плоской Земли смотрят на этот вопрос именно с такой точки зрения. Полагаю, что они считают, что Земля — плоская при сохранении всех известных свойств пространства и времени, при тех же законах физики, которые приняты наукой сейчас. Это, конечно, не выдерживает никакой критики.

2+

Пользователи, которым понравился этот пост:

  • Frukt

Прощай, Кассини…

Тринадцать лет назад я впервые упомянул в блоге название космического аппарат «Кассини» (забавно, кстати, какие по этой ссылке маленькие фотки; а тогда они казались большими; видимо потому, что интернет был медленнее, чем сейчас, примерно раз в тысячу). И вот эпоха «Кассини» подошла к концу. После семи лет полёта от Земли к Сатурну и тринадцати (!) лет работы на орбите Сатурна, сегодня «Кассини» прекратил своё существование в атмосфере планеты. Его уничтожили сознательно, так как на космическом аппарате закончилось топливо. «Кассини» можно было вывести на стабильную орбиту, но, насколько я понял, это создало бы вероятность столкновения в будущем (возможно, далёком) с Энцеладом, спутником Сатурна, на котором допускают существование подлёдного океана и жизни. Собственно, учёные опасались навредить предполагаемой уникальной экосистеме Энцелада из-за наличия на борту космического аппарата большого количества радиоактивного плутония, естественный распад которого использовался в качестве источника энергии для бортовой электроники. Я вот в этой статье вычитал, что плутония на борту «Кассини» было больше, чем в ядерной бомбе, сброшенной на Нагасаки! Примерно 35 килограмм против 7 килограмм. Правда, в бомбе плутоний был, конечно, высокообогащённый, в отличие от плутония на борту «Кассини». Период полураспада плутония-238 (именно этот изотоп был на борту) составляет 88 лет, и хотя в масштабах Энцелада 35 килограмм — это немного, но какой-то участок поверхности можно было загрязнить этим количеством надолго. Вызывает уважение такая забота со стороны NASA о внеземной жизни, существование которой только предполагается. Вообще, NASA вызывает у меня огромное уважение масштабом своих исследований Солнечной системы. В этой области они оставили далеко позади абсолютно все страны, развернув действительно обширную деятельность! NASA недавно исследовала или исследует сейчас: Сатурн, Юпитер, Плутон, Марс, Меркурий и даже пояс Койпера.

3+

Старкон — всё

Только что прослушал прямую трансляцию в контакте, которая называлась «Старкон: Эпилог» и была посвящена фестивалю фантастики и науки «Старкон», который я вкратце осветил двумя постами ранее. Как это ни прискорбно, но в трансляции сообщили, что данный, восемнадцатый, «Старкон» стал (скорее всего) последним. Причина закрытия фестиваля — финансовые сложности организаторов.

Надо сказать, что когда я посещал фестиваль, у меня где-то на задворках сознания возникла мысль, что, вот, место проведения — просто шикарное. Реально, мировой уровень. Огромные площади, отличный звук и т.д. А народу даже в субботу днём — вроде как самое пиковое время для посещения — было не сказать, что много. Такое впечатление, что раза в два меньше, чем на похожем фестивале в Бостоне PAX East. Я ещё тогда подумал: либо этот Экспофорум по причине своей относительной новизны предоставляет в настоящий момент серьёзные скидки организаторам мероприятий, либо у организаторов просто много лишнего бабла, либо… организаторы просчитались с финансовой стороной проекта. Оказалось, к сожалению, последнее. Ведущий трансляции сообщил, что по результатам «Старкона» организаторы оказались в долгах.

Что ж, довольно печально. Имхо, это было интересно и познавательно — особенно для молодёжи. И организовано на действительно высоком уровне.

3+

Пользователи, которым понравился этот пост:

  • Frukt

Старкон 2017

Если уж зашла речь о ретро-компьютерах, к месту будет упомянуть о фестивале «Старкон», который проходил в Петербурге в эти выходные (28-30 июля). На самом деле, это мероприятие было похоже на фестиваль PAX East в Бостоне, на котором я также побывал — всего несколько месяцев назад. Впрочем, несмотря на то, что внешне эти два мероприятия очень похожи, тематика несколько отличается. PAX East — это в основном компьютерные игры и всё, что имеет к ним отношение: игровые приставки, системы виртуальной реальности, игровые автоматы и т.д. Кроме того, там были довольно широко представлены настольные (некомпьютерные) игры, проводилось много лекций на компьютерно-игровую тематику, а также было немного косплея.

Питерский Старкон, с другой стороны, имеет более широкий спектр тем: компьютерные игры, фантастика (книжная и кинематографическая) и наука. Были встречи с российскими писателями-фантастами, просмотры фантастических фильмов с последующим обсуждением, научно-популярные лекции. В частности, я посетил четыре лекции: о нейронных сетях и чат-ботах; о космических аппаратах, находящихся за орбитой Плутона (Вояджеры, Пионеры и «Новые горизонты»); о технологии редактирования ДНК; и о фотографировании Луны. Собственно, компьютеров и компьютерных игр, конечно, было, но существенно меньше, чем на PAX. Их место занял косплей: переодевание в героев компьютерных игр, фантастических и фэнтезийных фильмов и мультфильмов. Косплея на Старконе было на порядок больше, чем на PAX. Причём, он было гораздо более качественный и сложный. Порой мимо проходили такие персонажи, что увидеть за всем этим гримом и костюмом обычного человека было довольно затруднительно.

Возвращаясь к ретрокомпьютерам. Им была посвящена отдельная секция фестиваля. На фотке выше запечатлён, судя по всему, IBM PC-совместимый компьютер с игрой Doom. А рядом совсем уникальная вещь — шлем виртуальной реальности Forte VFX1, выпущенный на рынок в 1995 году. За двадцать лет до HTC Vive и Oculus Rift!

Ниже ещё несколько ретро-фоток.

Читать далее «Старкон 2017»

2+

Варп-двигатель и «Пожиратель пространства»

Я тут уже писал о двигателе, вроде бы нарушающем законы физики: EmDrive. Недавно прочитал о ещё одном двигателе, принцип действия которого на первый взгляд не совсем (или «совсем не»?) дружит с современной физикой. Речь о двигателе Алькубьерре, предположительно способном разгонять космический корабль до скоростей, многократно превышающих скорость света. Суть принципа работы такого двигателя заключается в искривлении пространства-времени вокруг корабля таким образом, что впереди по направлению движения оно сжимается, а сзади — расширяется. Считается, что это концепция описывает то, что в современной фантастике называют «варп-двигателем» (warp drive).

Теория предложена мексиканским учёным Мигелем Алькубьерре в 1994 году. Она основана на решении уравнений Эйнштейна и, в принципе, является вполне научно обоснованной. Единственная заковыка с ней заключается в том, что для её практической реализации потребуется способ создания отрицательной массы. Частицы с отрицательной массой относят к экзотической материи. Тут надо отметить, что экзотическая материя, — это не какая-то ересь, непризнаваемая наукой. К экзотической материи относится, например, тёмная материя: концепция, вполне серьёзно изучаемая в настоящий момент учёными. Кроме того, некоторые высказывают мнение, что тот самый EmDrive может быть полезным в создании материи с отрицательной массой.

Но я заинтересовался этим вопросом потому, что вспомнил, что похожая концепция двигателя, обеспечивающего сверхсветовые скорости, была описана гораздо раньше — Сергеем Снеговым в романе «Люди как боги», первая часть которого вышла в 1966 году. Почти за тридцать лет до выхода научной работы Алькубьерре! Правда, там двигатель галактического корабля «Пожиратель пространства» не сжимал пространство перед собой, а уничтожал его, а позади себя — создавал новое. Но разница тут, имхо, довольно умозрительная.

Я это, собственно, к тому, чтобы лишний раз восхититься произведением Сергея Снегова, которым я в своё время зачитывался, теряя связь с реальностью! 🙂

2+

Пользователи, которым понравился этот пост:

  • Alex

Наука в тупике

Недавно подумал о том, что иногда передний край современной фундаментальной науки вызывает у меня некое недоверие. Вся эта тёмная материя, тёмная энергия, теория суперструн, принцип неопределённости, элементарные частицы, размазанные по всей Вселенной с помощью волновой функции… Как-то неубедительно это всё звучит, имхо. Как будто человечество подсознательно пытается скрыть своё непонимание устройства мира от самого себя с помощью неясности и размытости новых теорий. Теорий, которые не поддаются опровержению (как и доказательству) именно вследствие своей неясности и размытости.

Но я даже не столько об этом, сколько о том, что недавно очень удивился, прочитав нечто, что чуть ли не буквально повторяет мои мысли. Вот:

Во второй половине двадцатого века физика утеряла стройность и простоту, характерную для классических теорий. Современные теоретические построения становятся все более и более сложными, расплывчатыми и неясными. Экспериментальные подтверждения тоже добываются с большим трудом. Это признак того, что физика уперлась лбом в стену.

Цитата из книги «Задача трёх тел» китайского фантаста Лю Цысиня (в переводе неизвестного автора). Кстати, рекомендую. Интереснейшее произведение, которое при этом очень легко читается (это вам не Достоевский 🙂 ). Думаю, что я ещё напишу тут рецензию по завершению чтения.

4+

Пользователи, которым понравился этот пост:

  • Frukt

Космос в горах Архыза

Что может быть лучше отдыха на майские праздники в горах? Только отдых на майские праздники в горах рядом с астрофизической обсерваторией! 🙂 Именно так я и провёл несколько дней своего весеннего отпуска — на территории САО РАН, что означает «Специальная Астрофизическая Обсерватория Российской Академии Наук». Она находится в горах Малого Кавказского хребта, в Карачаево-Черкесии. Ближайший населённый пункт — Нижний Архыз. От посёлка вверх тянется шестнадцать километров горного серпантина. Это дорога — как путь в другую реальность. У её начала — обычная жизнь: одноэтажные посёлки, поля, пастбища, овцы…  На другом конце этой дороги — вотчина науки. Количество телескопов на единицу площади, наверное, мало где в мире выше, чем здесь. Это чем-то напомнило произведения братьев Стругацких, в которых люди, увлечённые наукой, живут и творят где-то совсем рядом с нами, «обычными людьми». Но их жизнь, несмотря на физическую близость к обычной жизни, — это иной мир, в котором главная ценность — стремление познать тайны природы, а главная награда — волнительная радость научного открытия.

Читать далее «Космос в горах Архыза»

7+

Лекция о гравитационных волнах от их первооткрывателя

В субботу сходил на публичную лекцию в MIT. Выступал профессор Райнер Вайсс (Rainer Weiss). Тема — исследование Вселенной при помощи гравитационных волн. Непосвящённому (такому, как мне) имя этого человека ничего не скажет. И очень зря. Профессор Вайсс — очень значительное научное светило современности. Может, он не создал теорию масштаба теории относительности или квантовой механики, но он принимал участие в открытии двух фундаментальнейших явлений нашего мира: реликтового излучения и гравитационных волн. Напомню, реликтовое излучение — это тепловое изучение, возникшее на начальном этапе существования Вселенной, вскоре после Большого взрыва (впрочем, «вскоре» — понятие относительно; считается, что реликтовое изучение возникло через 379 тысяч лет после Большого взрыва; но по космическим меркам — это чуть больше, чем мгновение).

Гравитационные волны были предсказаны ещё Эйнштейном в 1915 году в рамках Общей теории относительности. Они представляют собой периодическое искажение ткани пространства-времени, вызываемое какими-либо масштабными событиями с участием огромных масс. Классический пример — слияние двух чёрных дыр, масса каждой из которых может быть несколько десятков или сотен масс Солнца.

Профессор Вайсс изобрёл интерферометр для регистрации гравитационных волн. Сейчас в мире есть три таких интерферометра (два в США, один — в Европе) и строится ещё три или четыре. Это довольно масштабное сооружение, представляющее из себя две трубы, расходящиеся из одной точки под прямым углом друг к другу. Длина каждой трубы — четыре километра. В 2015 году с помощью американских интерферометров (они называются LIGO) под прямым руководством профессора Вайсса удалось впервые в истории зарегистрировать гравитационные волны.

Аудитория MIT до начала лекции:

В итоге аудитория заполнилась процентов на пятьдесят.

Профессор Райнер Вайсс:

Лекция была на научно-популярном уровне. Вот это вот самая сложная из иллюстраций:

На диаграмме изображены разнообразные виды шумов, которые вносят искажения в измерения. По горизонтальной оси — частота регистрируемой гравитационной волны в Герцах. По вертикальной — какая-то сложная величина, суть которой в степени искажения, вносимого данным видом шума. С каждым из видов шума исследователям приходилось бороться разными способами. Среди прочего использовались системы маятников, гасящие колебания на определённой частоте, а также активные системы шумоподавления (их суть такая же, как в современных наушниках с активным шумоподавлением).

В конце профессор ответил на вопросы слушателей. Кстати, ему сейчас 84 года. Восемьдесят четыре! Как людям удаётся в таком возрасте не просто сохранять полную ясность мышления, но и оперировать в своей голове такими концепциями, которые, наверное, не каждый «обычный» человек в состоянии понять! Дай бог каждому такую ясность ума до старости сохранять.

Очень доволен лекцией! Это, кстати, была первая из серии лекций, организуемых IIT AGNE, Ассоциацией индийских технологических институтов Новой Англии. Поскольку организаторы — индусы, до и после лекции угощали индусской едой, в частности самосой. 🙂

3+

Пользователи, которым понравился этот пост:

  • Alex

Тёмная материя и гравитационные волны: лекция в MIT

Побывал вчера на лекции про тёмную материю и гравитационные волны в MIT. Точнее, это не то, чтобы лекция, а скорее краткий ликбез для всех желающих. Бесплатно. И без формул.

Обе темы довольно интересные и относительно новые. По поводу тёмной материи у меня давно были неопределённости в голове. Напомню, «тёмная материя» — это гипотетический новый вид материи, неизвестный в настоящее время науке и незафиксированный экспериментально, наличие которого могло бы объяснить различие между скоростями движения звёзд во внешних областях галактик, рассчитанными теоретически на основе классического закона всемирного тяготения, и наблюдаемыми скоростями движения этих звёзд. Как известно, закон всемирного тяготения выражается довольно простой формулой:

F — сила гравитационного притяжения между двумя объектами
G — гравитационная постоянная
m1, m2 — массы взаимодействующих объектов
R — расстояние между объектами

Согласно этому закону, звёзды в произвольной спиральной галактике должны двигаться примерно так, как на левой картинке:

Однако, движутся так, как на правой. Для объяснения этого феномена и придумана тёмная материя. Это особый вид материи, который никак не взаимодействует с электромагнитным излучением (что делает её невидимой ни в оптическом диапазоне, ни в радио, ни в каком другом диапазоне электромагнитного спектра), но взаимодействует гравитационно. При этом, чтобы звёзды вели себя так, как на картинке справа, масса тёмной материи должная составлять 80% массы галактики, причём внешние границы всей этой массы должны распространятся далеко за пределы видимого «диска» галактики.

Поскольку тёмная материя не взаимодействует с электромагнитным излучением, она легко может находиться прямо сейчас вокруг нас, но обнаружить её крайне затруднительно. И пока никому не удалось. Если тёмная материя существует, то её частицы будут являться расширением существующей стандартной модели элементарных частиц.

На самом деле, сугубая гипотетичность тёмной материи меня несколько смущает. В пользу её существования косвенно говорит только описанный выше феномен со скоростями звёзд. Но мне кажется, правильно было бы, прежде чем вводить в рассмотрение что-то абсолютно новое и неизведанное, сначала попробовать объяснить этот феномен, используя существующие виды материи и другие концепции, существование которых ни у кого не вызывает сомнения. Собственно, имхо, первой естественной мыслью когда знакомишься с тёмной материей и феноменом, который она призвана объяснить, является именно мысль о том, что… может быть закон всемирного тяготения, формула которого приведена выше, неверен? Именно это и является альтернативной теорией, объясняющий феномен скоростей вращения звёзд без привлечения концепции тёмной материи. Называется эта теория MOND, Modified Newtonian dynamics (Модифицированная ньютоновская динамика). Однако с этой теорией имеются свои проблемы: она не в состоянии объяснить некоторые другие гравитационные феномены, проявляющиеся на ещё больших масштабах, чем масштаб галактик (например, на масштабах скоплений галактик). В связи с чем, как утверждает Википедия, теория MOND не имеет широкой поддержки в учёной среде.

Я не знаю, вполне возможно, что теория тёмной материи верна, и тёмная материя действительно существует. А также, возможно, существует ещё более экзотическая «тёмная энергия» (о ней как-нибудь в следующий раз). Но просто как-то все эти «тёмные» концепции похожи на попытки объяснить необъяснимое ещё более необъяснимым. Мне кажется, надо использовать все возможности, чтобы объяснить факты максимально простым способом (введение новых экзотических частиц не представляется мне таковым), прежде чем приступать к более сложным объяснениям (бритва Оккама, собственно). Впрочем, возможно я не в курсе, и все попытки объяснить имеющийся феномен в рамках существующих представлений о материи, уже предприняты и не принесли плодов. Тогда разговоры о тёмной материи полностью оправданы.

Вторая тема была тоже интересная — про гравитационные волны и про то, как удалось впервые обнаружить их полтора года назад, 14 сентября 2015 года. Гравитационная волна создаёт колебательный процесс, при котором пространство периодически растягивается то в одном направлении, то в перпендикулярном ему. Гравитационные волны были предсказаны теоретически Альбертом Эйнштейном в рамках Общей теории относительности более ста лет назад. На самом деле, масштаб этих колебаний настолько незначителен, что сам Эйнштейн сомневался в том, что эти волны будут когда-либо обнаружены экспериментально. Тем замечательнее, что их всё же обнаружили. Причём, вероятность ошибки практически ничтожна, так как одна и та же гравитационная волна была одновременно зафиксирована на нескольких детекторах , расположенных в разных местах Земли.

3+

Пользователи, которым понравился этот пост:

  • Alex

Исследование против реальности

Прочитал интересное интервью «Исследование против реальности» (на английском, «The Case Against Reality») с профессором Дональдом Хоффманом при Университете Калифорнии. В нём он высказывает мысль о том, что объективная реальность — если принять, что она существует — может быть совершенно непохожей на то, какая картинка рисуется нам в нашем сознании. Объясняет он это тем, что в результате эволюции наше восприятие реальности сформировалось таким образом, чтобы сделать нас максимально приспособленными к выживанию в ней. И только. Всё, что не служит этой цели, может или вообще исключаться из восприятия (мы этого просто не увидим и никак не почувствуем) или, так сказать, «сливаться с фоном», становиться неотличимым от информационного шума.

Рассмотрим сильно абстрактный пример. Допустим, для выживания важно уметь видеть красный цвет. Если его вовремя не увидеть, то можно погибнуть. А вот умение видеть синий цвет совершенно никак не влияет на выживаемость. Идея калифорнийского профессора заключается в том, что в результате эволюции возможность видеть синий цвет исчезнет или вообще не сформируется. Мы будем видеть во Вселенной красный цвет, не подозревая о том, что есть ещё и синий.

Идея интересная и совершенно логичная. И, в общем-то, находящая подтверждение на практике. Например, человек не в состоянии воспринимать электромагнитное излучение, за исключением небольшого оптического диапазона, ультра- и инфразвук, радиоактивное излучение. И, вполне возможно, много чего ещё, что мы ещё не открыли. Что не мешает всему этому существовать в реальности.

2+

Пользователи, которым понравился этот пост:

  • Frukt