http://elementy.ru//blogs/users/spark/ Игорь Иванов - Элементы Sun, 12 Feb 2012 07:33:03 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/21892/ Я решил переехать со своим дневником <A href="http://igorivanov.blogspot.com">на Blogspot</A>; некоторые сообщения с "Элементов" я тоже перевожу с собой.<br /> <br /> Этот переезд касается только дневников; сотрудничество с "Элементами" я не прекращаю. Sat, 26 Jan 2008 14:49:11 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/21892/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/21892/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/19937/ Недавно в Nature вышла <A href="http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7173/abs/nature06400.html">статья</A> про новое подробное исследование изменений, происходивших с климатом 55 млн лет назад, на границе палеоцена и эоцена. На Элементах появилась <A href="http://elementy.ru/news/430652">заметка</A> про эту работу. А на РадиоСвобода появилась <A href="http://www.svobodanews.ru/Article/2007/12/28/20071228154457687.html">краткая новость</A> со ссылкой на эту заметку. И вот в этой новости уже ключевые утверждения поставлены с ног на голову. Как это произошло?<br /> <br /> Сначала краткое введение. 55 млн лет назад был период аномального потепление длительностью примерно в 200 тыс. лет (<A href="http://ru.wikipedia.org/wiki/Позднепалеоценовый_термальный_максимум">Позднепалеоценовый термальный максимум</A>). Начался он очень резко, за несколько тысяч лет, и последовательность изменений климата (что за чем следовало) была неясна. В новой работе эту последовательность установили.<br /> <br /> Беглого взгляда на <A href="http://www.globalwarmingart.com/wiki/Image:65_Myr_Climate_Change_Rev_png">график</A> достаточно, чтобы заметить, что климат в то далекое время был совсем не такой как сейчас. Средняя температура была градусов на 15 выше, чем сейчас, никаких полярных ледовых щитов вообще не было, да и континенты были заметно сдвинуты по сравнению с текущим положением. (Чуть более подробно про этот период можно прочесть в главе 6, раздел 6.3.3. <A href="http://www.ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg1.htm">последнего отчета IPCC</A>, а совсем подробно -- вот в <A href="http://igitur-archive.library.uu.nl/dissertations/2006-0906-200913/index.htm">этой диссертации</A>.) <br /> <br /> Климат сейчас совсем не похож на климат тогда. Даже если "внешние силы" остались те же, то внутри климатической системы сейчас совсем другие обратные связи (течения, полярные шапки, характер растительности и т.д.) Поэтому совершенно очевидно, что процессы, которые следовали друг за другом <I>тогда</I>, не имеют прямого отношения к тому, что происходит с климатом <I>сейчас</I>, в последние десятилетия.<br /> <br /> На самом деле, кроме позднепалеоценового максимума и современного антропогенного потепления в истории земного климата были и другие разнообразные периоды потепления (и похолодания). Нет никаких оснований априори считать, что у них у всех был одинаковый механизм. Палеоценовое потепление могло произойти из-за резкого выброса другого парникового газа, а не CO2. Переходы из ледниковых периодов в межледниковье, регулярно происходящие в последние пару миллионов лет, вызваны изменениями параметров земной орбиты (усиленных обратными связями в климате), а современное потепление вызвано в основном человеком. И то, и другое, и третье надо изучать как независимые явления.<br /> <br /> Теперь насчет новостей.<br /> <br /> Новость на Элементах <A href="http://elementy.ru/news/430652">Глобальное потепление 55 миллионов лет назад шло наоборот</A> написана аккуратно, по крайней мере, в том, что касается фактических подробностей. Однако при беглом чтении глаза цепляются за фразы "<I>глобальное потепление шло не так</I>", "<I>Такая последовательность событий противоречит...</I>" и т.д. И к большому сожалению, в заметке не написано прямым текстом, что <B>эти выводы не имеют прямого отношения к современному потеплению</B>. <br /> <br /> Возможно, автору заметки эта мысль показалась столь очевидной, что она ее опустила. А возможно, наоборот, автор посчитала, что кое-какая связь есть -- иначе совершенно непонятно, откуда взялось слово "антропогенные" в аннотации заметки. Да и потом, на мой взгляд, в заметке привнесено гораздо больше сенсационности, чем в оригинальной статье в Nature. (В Nature говорится, что было выдвинуто несколько гипотез, и вот теперь одна из них подтвердилась, а другая опроверглась.)<br /> <br /> Так или иначе, но у человека, слышавшего лишь пару слов про глобальное потепление и парниковый эффект, при беглом прочтение заметки легко возникает такой вывод -- <I>установлено, что современное потепление идет совершенно не так, как думали ученые.</I><br /> <br /> Это кажется надуманной опасностью? Как доказал Антон Образцов с РадиоСводобы -- вовсе нет. В его <A href="http://www.svobodanews.ru/Article/2007/12/28/20071228154457687.html">короткой новости</A> этот вывод сказан прямым текстом -- как в виде заголовка (совершенно неправильного!), так и в аннотации (цитата: <I>"Это противоречит гипотезе, что выбросы парниковых газов являются причиной потепления, наступающего сегодня на Земле."</I>) и даже в подписи к картинке. Поскольку большинство читателей в тело заметки не вчитывается, то им запомнится совершенно неверное утверждение.<br /> <br /> В целом, мне кажется, что при написании популярных новостей на "громкие темы" нужно быть очень острожным, и каждый раз терпеливо оговаривать те места, где "обыкновенный читатель", слышавший много "звона", может легко ошибиться. Если речь идет про "квантовые парадоксы", то надо говорить, что это не парадоксы на самом деле; если речь идет про новые теории, "поправляющие" теорию оносительности, то надо говорить, что эти поправки чрезвычайно малые, и т.д. Вот и в климатологических новостях надо аккуратно отслеживать все фразы, чтобы читатель не истолковал их в совершенно неверном смысле. Fri, 28 Dec 2007 23:02:13 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/19937/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/19937/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/19655/ Многие издания традиционно составляют подборку самых интересных/заметных публикаций или научных новостей за прошедший год. Вот небольшой обзор таких топ-листов.<br /> <br /> Журнал <B>Science</B> в последнем выпуске подготовил <A href="http://www.sciencemag.org/content/vol318/issue5858/index.dtl">серию заметок</A> под общим названием <I>Breakthrough of the year</I>. Главным прорывом года <A href="http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/318/5858/1833">были названы</A> исследования, связанные с геномом человека и его вариациями от одного человека к другому. <br /> <br /> В <A href="http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/318/5858/1844a">десятку вошли</A> также:<br /> <UL> <LI>перепрограммирование клеток (причем одновременно с этим в Nature появилась еще одна <A href="http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature06534.html">прорывная статья</A> в этой области);<br /> </LI><LI><A href="http://grani.ru/Society/Science/m.129754.html">корреляция космических лучей сверхвысокой энергии</A> с направлениями на близкие активные ядра галактик (впрочем, тут дискуссии только начались, есть критика работы);<br /> </LI><LI><A href="http://biomolecula.ru/?page=content&id=202">пространственная структура &#946;2-адренорецептора</A>;<br /> </LI><LI>новые сверхпроводники и полупроводники в слойках из оксидов переходных металлов;<br /> </LI><LI><A href="http://www.ufn.ru/ru/news/2007/11/">квантовый спиновый эффект Холла</A>;<br /> </LI><LI>специализация Т-лимфоцитов;<br /> </LI><LI>успехи в области прямого синтеза (см. например <A href="http://www.chemport.ru/datenews.php?news=600">Новый способ получения амидов</A>);<br /> </LI><LI>связь между нейронными механизмами памяти и воображения;<br /> </LI><LI>доказательство, что партия в шашки завершится ничьей при правильной игре с обеих сторон.<br /> </LI></UL> Для дополнительной информации см. <A href="http://www.sciencemag.org/sciext/btoy2007/ru_links.html">подборку ссылок</A> по всем этим вопросам.<br /> <br /> Там же есть <A href="http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/318/5858/1848">интересная подборка</A> того, за чем стоит внимательно следить в 2008 году.<br /> <br /> Журнал <B>Nature</B> тоже выложил <A href="http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7173/full/4501131b.html">подборку лучших статей</A>, опубликованных в журналах этого издательства, а также <A href="http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7173/full/4501130a.html">самых интересных результатов вообще</A>. Правда, материал требует подписки.<br /> <br /> Научно-популярные новости от <B>PhysicsWorld</B>: <A href="http://physicsworld.com/cws/article/news/32311">The best of 2007</A>.<br /> Среди избранного: темная материя, космические лучи, нейтрино, графен, сверхтекучий твердый гелий, квантовые компьютеры и квантовая оптика и несколько научно-политических новостей.<br /> <br /> <A href="http://www.aip.org/pnu/2007/split/850-1.html">Топ-10 новостей</A> от службы <B>Physics News Update</B>. Туда входят:<br /> <UL> <LI>путешествие светового импульса через бозе-конденсат;<br /> </LI><LI>наблюдение за туннелированием электронов с помощью аттосекундных импульсов;<br /> </LI><LI>охлаждение макроскопических предметов с помощью лазера;<br /> </LI><LI>проверка второго закона Ньютона с рекордной точностью;<br /> </LI><LI>первые результаты спутника Gravity Probe B;<br /> </LI><LI>результат нейтринного эксперимента MiniBooNE;<br /> </LI><LI>серия новых более точных измерений параметров тяжелых частиц (t-кварка и W,Z-бозонов);<br /> </LI><LI>сверхкороткий световой импульс (130 ас);<br /> </LI><LI>корреляци космических лучей сверхвысокой энергии с АЯГ;<br /> </LI><LI>наблюдение куперовских пар в изоляторе.<br /> </LI></UL> <br /> <B>В климатологическом блоге</B> <A href="http://www.realclimate.org/">RealClimate</A> появился <A href="http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/12/books-07/">обзор хороших климатологических книг</A>, опубликованных в прошедшем году. Tue, 25 Dec 2007 03:27:50 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/19655/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/19655/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/19095/ Тяжко писать статью более, чем с одним соавтором. Обычно у каждого есть свое видение того, как, что и в каком порядке излагать, и иногда эти видения не сводимы друг к другу. Sun, 16 Dec 2007 03:05:21 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/19095/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/19095/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/19085/ А приходилось ли кому-нибудь сталкиваться с ситуациями, когда оценка интеграла методом перевала сильно бы &quot;врала&quot;? Ну например, когда третья производная функции в экспоненте была бы аномально велика, или когда асимптотика по каким-то причинам начинается &quot;аномально поздно&quot;. Понятно, что такие ситуации можно придумать; вопрос в том, встречались ли они при решении каких-то конкретных (не чисто математических) задач? Sun, 16 Dec 2007 00:22:09 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/19085/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/19085/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18986/ Уже на нескольких новостных сайтах появилось сообщение об ускорении генетической эволюции человека в последние десятки лет. Если кто хочет разобраться подробнее, вот <A href="http://johnhawks.net/weblog/topics/evolution/selection/acceleration_embargo_ends_2007.html">рассказ об этой работе</A> в блоге одного из ее авторов (<A href="http://johnhawks.net/weblog">John Hawks weblog</A> -- очень рекомендую!) Причем автор, похоже, собирается написать некий FAQ по этой работе, так что читайте и другие посты в этом блоге. Tue, 11 Dec 2007 21:53:31 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18986/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18986/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18983/ В последнем выпуске NanoLetters появилась пара статей, иллюстрирующая то, как <I>настоящие</I> нанотехнологии применяются в молекулярной биологии.<br /> <br /> 1. <A href="http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/nalefd/asap/abs/nl071890k.html">Detection of DNA Sequences Using an Alternating Electric Field in a Nanopore Capacitor</A>. <br /> Предложен <I>новый, неразрушающий метод секвенирования ДНК</I>. Для этого предлагается протаскивать ДНК молекулу через нанопору диаметром 1 нм, которая устроена как наноконденсатор, в переменном электрическом поле. Как показывает моделирование, снимая показания с электродов, можно читать нуклеотидную последовательность, не разрезая и даже не расплетая нити ДНК. <br /> <br /> 2. <A href="http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/nalefd/asap/abs/nl071909j.html">Probing the Structure of DNA-Carbon Nanotube Hybrids with Molecular Dynamics</A>.<br /> <IMG src="http://pubs.acs.org/isubscribe/journals/nalefd/asap/figures/nl071909jn00001.gif" /> <br /> <br /> Методами молекулярной динамики изучается структура и физические свойства нового гибридного наноматериала -- <I>ДНК, накрученная на одностенную углеродную нанотрубку</I>. Оказывается, такие структуры недавно были созданы, с ними уже начались первые эксперименты, но вот понимания структуры пока не было. Кажется, на наших глазах рождается новый подраздел в нанотехнологиях. Tue, 11 Dec 2007 20:34:06 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18983/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18983/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18897/ 1. В ЖЖ red-andr появился интересный <A href="http://red-andr.livejournal.com/tag/ozone">цикл заметок</A> про химию озонового слоя. Рекомендую!<br /> <br /> 2. В Бали продолжается конференция ООН, посвященная глобальному потеплению. Главная цель -- выработать (и через два года утвердить) конкретные меры по снижению выбросов парниковых газов, которые вступят в силу по окончании Киотского протокола и которых страны <I>действительно</I> будут придерживаться (см. новость <A href="http://elementy.ru/news/430622">Цель Киотского протокола не достигнута, но что дальше?</A>).<br /> <br /> С одной стороны, сейчас практически все главные страны-эмиттеры парниковых газов уже понимают необходимость снижения выбросов (причем в игру вступают чисто экономические аргументы -- чем позже начнешь вкладываться, чем больше будешь вынужден платить). Но с другой стороны, судя по развитию ситуации на конференции, они предпочитают делать это <I>сами</I>, на уровне национальных программ, и не хотят брать на себя какие-то жесткие обязательства в рамках международных протоколов.<br /> <br /> События, разворачивающиеся на конференции, описывается в блоге <A href="http://blogs.nature.com/climatefeedback/">Climate Feedback</A>. Sat, 08 Dec 2007 11:41:02 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18897/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18897/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18832/ Случайно набрел на великолепный словарь французского языка онлайн -- <A href="http://www.lexilogos.com/francais_langue_dictionnaires.htm">Lexilogos</A>. Точнее, это целая полка словарей, и оформлено это всё очень удобно. Есть не только подробнейшая статья по заданному слову, но и большое число примеров использования в контексте, этимология, синонимы/антонимы и т.п. Очень рекомендую! Thu, 06 Dec 2007 04:22:14 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18832/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18832/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18773/ На форуме scientific-а <A href="http://www.scientific.ru/dforum/scilife/1196442337">попалась ссылка</A> на чрезвычайно трогательную <A href="http://www.1tv.ru/owa/win/ort6_main.main?p_news_title_id=113055&p_news_razdel_id=4&p_pagenum=2">новость</A> на "Первом канале":<br /> <br /> "<I>А учeные из новосибирского института ядерной физики сейчас заняты тем, что просчитывают эволюцию вещества во вселенной практически с первых мгновений еe возникновения. Хватило бы элементарных частиц, а деньги на исследования найдутся, шутят физики. Уже сейчас можно сказать, что российские учeные — пионеры в области электронов и позитронов - стоят на пороге новых грандиозных открытий.</I>"<br /> <br /> И это идет по центральному ТВ. Нет слов, одни эмоции... Tue, 04 Dec 2007 03:11:42 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18773/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18773/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18772/ В последние несколько дней в архиве епринтов появились три интересных обзора по разным аспектам теории сильных взаимодействий.<br /> <br /> M.B. Voloshin, <A href="http://arxiv.org/abs/0711.4556">Charmonium</A>, arxiv:0711.4556, 66 стр. <br /> <br /> Обзор посвящен теоретическому описанию возбужденных состояний в чармонии (связанном состоянии c и анти-c кварка) и в особенности тех новых мезонов, которые были открыты в последние годы (см. например заметку <A href="http://elementy.ru/news/164631">Фейерверк новых элементарных частиц</A>). <br /> <br /> Главная причина, по которым физики интересуются свойствами возбужденных чармониев, -- поиск экзотических мезонов (т.е. такие мезоны, которые устроены сложнее, чем просто кварк-антикварковая пара). Недавно такие мезоны действительно были найдены (самый яркий пример -- Z(4430)), хотя надо сказать, что задача эта сложнее, чем кажется на первый взгляд, т.к. разнообразные околопороговые квантовомеханические эффекты очень сильно влияют на предсказания моделей.<br /> <br /> J.Erdmenger, N.Evans, I.Kirsch, E.Threlfall, <A href="http://arxiv.org/abs/0711.4467">Mesons in Gauge/Gravity Duals - A Review</A>, arxiv:0711.4467, 115 стр. <br /> <br /> Обзор посвящен направлению в теории сильных взаимодействий, условно называемому AdS/QCD, которое стало очень популярным в последний год-два. Отправным пунктом тут является неожиданная связь между гравитационными явлениями в многомерном пространстве и конформной теорией поля на его границе, найденная Хуаном Малдасеной 10 лет назад (см. его популярную статью <A href="http://elementy.ru/lib/430191">Иллюзия гравитации</A>). Мощь этой идеи состоит в том, что она связывает режим сильной связи (который раньше не умели рассчитывать) в теории поля на границе с режимом слабой связи (который рассчитывается гораздо проще) гравитации. <br /> <br /> Строго говоря, имеющаяся на сегодня теория сильных взаимодействий -- квантовая хромодинамика, КХД -- не является конформной теорией поля и поэтому этой связью не обладает. Но есть надежда, что она в каком-то смысле близка к такой теории. Поэтому люди пытаются использовать эту связь, чтобы вычислить кое-что и про КХД. Об одном примере таких расчетов см. новость <A href="http://elementy.ru/news/430338">Плавление атомных ядер происходит в два этапа?</A> и пункт 2 <A href="http://elementy.ru/blogs/users/spark/10574/">вот этого списка</A>. <br /> <br /> Ph.Haegler, <A href="http://arxiv.org/abs/0711.0819">Progress in hadron structure physics on the lattice</A>, arxiv:0711.0819, 17 стр.<br /> <br /> Небольшой обзор результатов, которые сейчас получаются в КХД на решетках. КХД на решетках -- это единственный имеющийся на сегодня "честный" метод точного расчета свойств адронов. Правда, он численный и очень сложный, но постепенно прогресс идет и тут. Если раньше люди пытались вычислить лишь массы адронов, то теперь уже пытаются расчитать и динамические характеристики -- формфакторы, некоторые свойства партонных плотностей и т.п.<br /> <br /> Пример одного из недавних успехов в решеточных расчетах см. в новости <A href="http://elementy.ru/news/430433">Наступает новая эра в теоретической ядерной физике</A>. Tue, 04 Dec 2007 01:11:01 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18772/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18772/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18518/ Новость на Newsru.com: <A href="http://newsru.com/russia/22nov2007/sputnik.html">Россия отправит в космос "Юбилейный" спутник с "вечным двигателем"</A>.<br /> <br /> Избранные цитаты:<br /> <br /> "<I>...Если результат будет положительным, скептики больше не смогут называть работу ученых, сконструировавших этот "вечный двигатель", лженаукой...</I>"<br /> <br /> "<I>... Перемещение происходит за счет движения внутри аппарата жидкого или твердого рабочего тела по определенной траектории, напоминающей по форме торнадо ... При этом в получаемом эффекте движения ученые, возможно, наблюдают неизвестное явление взаимодействия рабочего тела с полями, природа которых мало изучена,...</I>"<br /> <br /> "<I>... Образец двигателя нетрадиционного типа уже прошел испытания на Земле и получил поддержку в Роскосмосе, где проходил экспертизу ...</I>"<br /> <br /> Интересно, насколько эта новость -- выдумка, и насколько -- правда? Thu, 22 Nov 2007 23:46:25 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18518/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18518/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18517/ Прочитал на Гранях.ру <A href="http://grani.ru/Society/Science/m.130189.html">заметку</A> про возможное влияние резкого поднятия уровня моря около 8 тысяч лет назад на культуру неолита.<br /> <br /> Насколько я понимаю, уже считается общепринятым, чот миф о всемирном потопе, скорее всего, действительно связан с каким-то существенным повышением уровня моря, сильно повлиявшем на неолитическую культуру. В заметке говорится, что событие, породившее миф, произошло около 8 тыс. лет назад, а значит, связано с разрушением ледового щита Лаврентид. Действительно, тогда уровень океана поднялся примерно на 1 метр за считанные годы (IPCC говорит -- от 11 до 42 см, а новая работа -- 1,4 м). <br /> <br /> Но ведь были и другие события, несколько более ранние и плавные, но зато гораздо более сильные эпизоды подъема уровня моря. Вообще, при выходе из последнего оледенения уровень моря повысился на 120 метров примерно за 8 тыс. лет (с 16 тыс. до 8 тыс. лет назад). Но поднятие не было плавным -- бывало, что за несколько веков уровень поднимался на 15 метров. Мне кажется, такое поднятие должно было привести к не меньшему воздействию на неолитическую культуру и отложиться в памяти поколений гораздо сильнее. <br /> <br /> Так что возникает вопрос: неужели достоверно известно, что миф был вызван именно событием 8,2 тыс. лет назад, а не с более сильными и более ранними событиями?<br /> <br /> И еще вопрос -- интересно, есть ли еще мифы или иная "память поколений", которые считаются связанными с какими-то крупными потрясениями человеческой цивилизации? Насколько далеко в прошлое тянется эта "память поколений"? Thu, 22 Nov 2007 23:16:22 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18517/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18517/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18453/ Пару недель назад в <A href="http://arxiv.org">архиве е-принтов</A> появилась 31-страничная статья <A href="http://interstice.com/~aglisi/">Гарретта Лизи</A>, озаглавленная "<I>Исключительно простая теория всего на свете</I>", <A href="http://arxiv.org/abs/0711.0770">Arxiv:0711.0770</A>. Несмотря на несколько странный заголовок, в ней есть очень много смысла. Эта статья уже обсуждалась в нескольких англоязычных блогах; наиболее информативные дискуссии были в блогах <A href="http://backreaction.blogspot.com/2007/11/theoretically-simple-exception-of.html">BackReaction</A> и <A href="http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=196498">PhysicsForums</A>, где принимал участие автор. <br /> <br /> Не претендуя на глубокое понимание сути работы, я всё же хочу описать по мере возможности простыми словами, про что весь этот шум.<br /> <br /> <B>ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ</B><br /> <br /> Текущую ситуацию в физике элементарных частиц можно, вкратце, описать так. Сейчас известно два сорта частиц вещества: <I>кварки</I> и <I>лептоны</I>. И тех, и других имеется 6 видов, на жаргоне физиков -- "ароматов". Вдобавок к этому у кварков есть особенная "переменная", для красоты называемая "цвет", которая тоже может принимать три разных значения. <br /> <br /> Все эти частицы вещества взаимодействуют друг с другом за счет четырех типов сил, и каждый тип сил можно представить как обмен частицами-квантами этого взаимодействия. Электромагнитное взаимодействия получается из-за обмена фотонами, оно чувствует электрический заряд и магнитный момент частиц. Слабое взаимодействие осуществляется специальными тяжелыми частицами, называемыми W- и Z-бозонами, которые "чувствуют" так называемый слабый заряд частиц. Сильное взаимодействие осуществляется глюонами, которые взаимодействуют только с кварками и чувствуют их "цвет". Глюоны объединяют кварки в протоны и нейтроны.<br /> <br /> Плюс ко всему этому есть гравитация, которая стоит особняком, потому что квантовую теорию гравитации еще не построили. Но надеются, что ее удастся построить.<br /> <br /> Чуть более подробное введение в физику элементарных частиц можно найти в статьях Соросовского образовательного журнала: <br /> Славатинский С.А. <A href="http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176">Фундаментальные частицы</A> // СОЖ, 2001, No 2, с. 62–68, <br /> Бухбиндер И.Л. <A href="http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S0329">Фундаментальные взаимодействия</A> // СОЖ, 1997, No 5, с. 66–73,<br /> Герштейн С.С. <A href="http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1027">Что такое цветовой заряд, или какие силы связывают кварки</A> // СОЖ, 2000, No 6, с. 78–84.<br /> <br /> С одной стороны кажется, что частиц очень много, да и взаимодействия какие-то запутанные. Но с другой стороны, если внимательно присмотреться, можно заметить намеки на некоторый скрытый порядок, некую скрытую симметрию. Кварки и лептоны сами собой объединяются в три семейства -- поколения. В каком-то смысле, можно даже сказать, что есть только один кварк и один лептон -- только он представляется в разных ипостасях, обладает набором неких внутренних переменных. Или вообще можно сказать, что кварки и лептоны -- это один и те же частицы, только по-разному выглядящие. А все взаимодействия -- это тоже один-единственный тип сил, но только проявляющийся по-разному, как электрические и магнитные силы суть два проявления одной и той же электромагнитной силы.<br /> <br /> К сожалению, это пока остается только предположениями, потому что нет пока теории, которая действительно на таком уровне описала все частицы и все силы. Но физики такую теорию ищут, надеясь, что она действительно существует. За ней даже закрепилось название "Теория Всего" (однако это вовсе не означает, что если ее откроют, то вопросов в физике больше не останется!)<br /> <br /> <P> <B>КАК ОБЪЕДИНЯЮТ СИММЕТРИИ</B><br /> <br /> Как пытаются строить эту пресловутую Теорию Всего? Обычно через <I>объединение симметрий</I>, которые лежат в основе уже известных четырех взаимодействий. <br /> <br /> Как это работает? Представьте себе такую задачу. Пусть вам сказали, что какой-то предмет, если посмотреть на него с одной стороны, имеет зеркальную симметрию. Если посмотреть с другой -- то он имеет симметрию треугольника. Если же посмотреть с третьей -- имеет симметрию квадрата. Что это может быть за предмет?<br /> <br /> <IMG src="http://elementy.ru/blogs/u/i/829.gif" /><br /> <br /> Оказывается, им может быть куб (см. рисунок). Если смотреть с ребра, то получится зеркальная симметрия, если смотреть вдоль большой диагонали куба -- то получится симметрия треугольника, а если смотреть перпендикулярно какой-то грани -- то мы увидим квадрат. Куб обладает очень высокой пространственной симметрией, проекции которой на разные плоскости выглядят по-разному. Таким образом, он как бы <I>объединяет</I> все эти симметрии. (Чуть подробнее про теорию групп читайте в популярной статье <A href="http://elementy.ru/lib/430153">Теория групп — наука о совершенстве</A>).<br /> <br /> Физики очень надеются, что нечто похожее происходит и с элементарными частицами. Такой подход уже помогал и раньше: сначала находили "всеобъемлющую симметрию", а затем выясняли, кто ее создает. Метод оказался настолько эффективным, что физики надеются, что он сработает и сейчас, для выяснения, что же лежит в основе всех частиц и взаимодействий. На самом деле, они уже давно пытаются "подыскать" такую группу симметрий, которая -- если смотреть на нее под разными углами зрения, -- выглядела бы как группа симметрий сильного взаимодействия, слабого взаимодействия или электромагнитных сил. Такие попытки, на основе разных групп симметрии делались неоднократно, но по разным причинам они не приживались. <br /> <br /> </P><P> <B>ЧТО ОСОБЕННОГО В НОВОЙ РАБОТЕ</B><br /> <br /> Модель устройства всех частиц и взаимодействий нашего мира, предложенная в статье <A href="http://arxiv.org/abs/0711.0770">An Exceptionally Simple Theory of Everything</A>, тоже идет по этому же пути. В ней в качестве "всеобъемлющей" группы симметрий используется <A href="http://en.wikipedia.org/wiki/E8_(mathematics)">группа E<SUB>8</SUB></A>. Это одна из так называемых исключительных простых (а вовсе не "исключительно простых"!) групп -- отсюда и название статьи.<br /> <br /> Что такого особенного в предложенной модели по сравнению с предыдущими попытками?<br /> <br /> Во-первых, в ней нашлось место не только сильному, слабому и электромагнитному взаимодействию, но еще и гравитации. Все это умудрилось уместиться внутри "всеобъемлющей" группы (а точнее, алгебры) E<SUB>8</SUB>. Причем эти четыре взаимодействия не просто как-то умещаются, а точь-в-точь вписываются внутрь структуры этой алгебры. Так же и все известные частицы удачно распологаются по своим местам и совершенно мистическим образом сами собой объединяются в тройки, поколения, и т.д. -- в зависимости от того, с какой стороны посмотреть на эту конструкцию. Сами собой возникают и три поколения частиц -- как следствие "тройственности" (triality), присущей этой группе.<br /> <br /> Во-вторых, по сравнению со всеми предыдущими работами в этой модели есть необычная, но очень пригятательная черта. До сих пор теории объединения взаимодействий строились по такому сценарию: сначала "уравнивались в правах" все частицы материи (кварки, электроны и т.д.), а затем "в нагрузку" им "предписывалось" взаимодействовать за счет обмена квантами-переносчиками взаимодействий. В группе E<SUB>8</SUB> всё реализуется <I>еще проще</I>. И частицы вещества, и кванты-переносчики взаимодействий -- все они изначально находятся вместе, в <I>одной и той же</I> группе частиц, описываются одинаковым языком. Это позволяет свести все четыре силы, действующие между всеми частицами, в одну-единственную короткую формулу, которая несет очень простой геометрический смысл -- <I>все взаимодействия возникают из-за кривизны исходной группы</I>. Это очень нетривиальный момент, и значительная часть онлайн дискуссий с автором работы сводится к вопросу, как он умудряется объединить фермионы и бозоны в одно представление. Подробности см. в <A href="http://backreaction.blogspot.com/2007/11/theoretically-simple-exception-of.html">комментариях в блоге BackReaction</A>.<br /> <br /> <IMG src="http://elementy.ru/blogs/u/i/828.gif" /><br /> <br /> Наконец, есть еще один момент, который сильно разнит эту идею с множеством других. <I>В ней нет свободных параметров</I>. Нет никакой свободы подгонки теории под эксперимент. Вообще. По крайней мере, пока речь идет именно про групповые свойства частиц и взаимодействий. Или она подтвердится -- целиком, прямо как она есть, -- или она будет однозначно опровергнута. <br /> <br /> Впрочем, тут же стоит сказать, что одной лишь симметрией все не ограничивается. Все самое сложное начнется, когда физики возьмутся за динамику этой теории (первые наметки этого есть в статье Лизи). Вся эта чрезвычайно симметричная конструкция "работает" только при сверхвысокой температуре. При понижении температуры симметрия между разными частицами и между разными взаимодействиями начнет теряться: у частиц появятся разные массы, а у взаимодействий -- разная интенсивность связи. И какая картина получится при очень низких температурах, которые отвечают нашему обычному миру, пока непонятно. Это требует дальнейшей работы. Но важно то, что тут нет такого произвола, <A href="http://elementy.ru/news/164872">как в теории суперструн</A>.<br /> <br /> У этой модели есть конкретные предсказания. Она предсказывает небольшое количество новых частиц и подробно описывает их взаимодействия. Правда, пока нет предсказания масс этих частиц, но это вопрос динамики. Зато эта теория обходится без дополнительных пространственных измерений и без суперсимметрии.<br /> <br /> В общем, в любом случае это интересная и свежая работа, и в ближайшие годы стоит ожидать внимательного исследования предложенной идеи. Сможет ли что-то сказать коллайдер LHC -- пока непонятно.</P> Tue, 20 Nov 2007 02:01:40 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18453/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18453/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18409/ Сегодня на 27-й сессии <A href="http://www.ipcc.ch">IPCC</A> (Межправительственная группа экспертов по изменению климата, МГЭИК) была принята окончательная версия Четвертого отчета МГЭИК. <br /> <br /> На сайте IPCC сейчас доступны тексты отчетов Рабочих групп <A href="http://www.ipcc.ch/ipccreports/climate-changes-2007-ar4-ru.htm">на русском языке</A>. Напомню, что Рабочая группа 1 описывает научные аспекты климатических изменений, Рабочая группа 2 -- непосредственное влияние на человеческую жизнь и деятельность в разных странах, Рабочая группа 3 -- усилия, которые рекомендуется предпринимать, чтобы хоть как-то сгладить негативные последствия.<br /> <br /> Отчеты IPCC отражают мнение не какой-то отдельной группки ученых, а подавляющего большинства всего климатологического сообщества. Они содержат компактную сводку полученных знаний по всем вопросам климатологии, опубликованных в научной литературе, и специально написаны языком, понятным неспециалисту. Поэтому наиболее точную информацию о сегодняшнем состоянии климатологии стоит брать именно там. Для более подробного изучения там приведены многочисленные ссылки.<br /> <br /> Впрочем, нужно отметить, что из-за большого объема информации, эти отчеты могут запаздывать по сравнению с реально полученными и опубликованными данными на год-два.<br /> <br /> Кстати, <A href="http://www.nature.com/nature/journal/v450/n7168/index.html">последний выпуск Nature</A> содержит несколько материалов про то, как глобальные климатические изменения играют всё более важную роль в макрополитике. Sun, 18 Nov 2007 03:36:11 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18409/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18409/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18387/ Наткнулся на <A href="http://www.ng.ru/science/2007-10-10/11_proton.html">заметку</A> в "Независимой газете", где под видом <I>моей цитаты</I> написана просто чушь. Чушь там везде, но автор зачем-то вложил еще и в мои уста. Наверно он послушал мою лекцию, взял слова, которые запомнил и соединил их в благозвучном порядке. Правда, получился бред.<br /> <br /> Вообще, это впечатляет. Лекция была для школьников, многие школьники ее вполне поняли (судя по вопросам потом), а этот товарищ умудрился насколько всё перепутать друг с другом! Нда, ну не смог он осилить лекцию для школьников: не беда, что-нибудь да напишем. :)<br /> <br /> Ну и отдельно отмечу совершенно мерзкую привычку некоторых журналистов оформлять свои домыслы в виде якобы прямой речи -- и не сверять потом цитату с человеком, которому ее приписывают. Fri, 16 Nov 2007 01:50:45 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18387/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18387/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18309/ Очень симпатичный многопараметрический <A href="http://tools.google.com/gapminder/">способ визуализации данных</A>, зависящих от времени. Пока что там можно играться только с демографической статистикой, но вообще он годится для анализа любых временных рядов, и обещают соответствующий софт сделать публичным. Mon, 12 Nov 2007 23:05:02 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/18309/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/18309/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17958/ Чтоб не потерялись. :)<br /> <br /> <A href="http://www.globalwarmingart.com/">Global Warming Art</A> -- разообразные графики климатических переменных в разном временном масштабе.<br /> <br /> <A href="http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=11676">Surface Temperature Reconstructions for the Last 2,000 Years (2006)</A> -- онлайн книжка со сводками данных.<br /> <br /> <A href="http://www.greenfacts.org/en/arctic-climate-change/index.htm">Scientific Facts on Arctic Climate Change</A> и <A href="http://www.greenfacts.org/en/climate-change-ar4/index.htm">Scientific Facts on Climate Change, 2007 Update</A> -- дайджесты от Greenfacts.org; изложение на трех уровнях подробности.<br /> Fri, 02 Nov 2007 03:35:58 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17958/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17958/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17906/ Сегодня у нас был доклад некоего <A href="http://www.slac.stanford.edu/spires/find/hep/www?rawcmd=find+a+ciarcelluti%2C+p">Паоло Чарчеллути</A>, посвященный космологическим аспектам идеи зеркальной материи и попытке описать через нее темную материю. <br /> <br /> Вообще, зеркальная материя -- это довольно экзотическая идея о том, что параллельно с нашим миром в том же самом пространстве сосуществует другой мир, построенный из "зеркальных частиц" и "зеркальных полей". Наш мир и зеркальный мир не взаимодействуют друг с другом напрямую, только через гравитацию. Подробнее про зеркальную материю и некоторые ее последствия см. в популярных заметках <A href="http://www.astronet.ru/db/msg/1191402">Как открыть зазеркалье с помощью градусника?</A>, <A href="http://www.astronet.ru/db/msg/1185895">Темная материя выпадает в осадок</A>, в популярной статье <A href="http://www.vokrugsveta.ru/publishing/vs/archives/?item_id=2702">В поисках зеркального мира</A> и в недавнем обзоре Л.Б.Окуня в УФН <A href="http://www.ufn.ru/ru/articles/2007/4/g/">Зеркальные частицы и зеркальная материя: 50 лет гипотез и поисков</A>.<br /> <br /> В общем, конечно, можно изучать всё, что еще не запрещено данными, но в этой идее мне не нравится то, что исходно нет никаких ограничений на структуру этого зеркального мира. Можно выбирать всё, что душе угодно, устраняя проблемы, если они возникают.<br /> <br /> В данном докладе речь шла про то, чтоб объяснить темную материю через зеркальное вещество. Но в ходе доклада, в частности, всплыл такой вопрос. Если обычный и зеркальный мир имеют сравнимый набор частиц и сравнимую исходную температуру (иначе будут космологические проблемы), то зеркальное вещство тоже должно образовывать галактики, звезды и т.д. Но если видимое вещество образует довольно плоские галактики, то темная материя, как показывают данные, должна быть распределена примерно сферически симметрично. За счет какого механизма это зеркальное вещество удерживается от уплощения?<br /> <br /> Докладчик сказал, что вероятно в зеркальном веществе активнее идут взрывные процессы типа сверхновых и они разносят диск в примерно сферическую структуру. Это мне кажется очень странным. Ведь тогда образовывалось бы огромное число черных дыр звездных масс, гораздо больше, чем считается сейчас на основе наблюдений. А черной дыре, по большому счету, наплевать, образовалась она из обычного вещества или зеркального. Но если резко возрастает концентрация черных дыр в галактике, то еще резче возрастает вероятность встречи и слияния черных дыр. А уж гравитационноволновой всплеск от такого слияния в нашей галактике мы легко бы заметили работающими сейчас детекторами. Докладчик на это ничег не возразил, сказав, что да, это очень интересно, надо изучать.<br /> <br /> Вот у меня вопрос к специалистам -- какова оценка и неопределенность количества черных дыр звездных масс, например, в нашей галактике? Будет ли противоречить каким-нибудь данным предположение, что черных дыр зеркального происхождения, например, в 10 раз больше, чем обычных? Tue, 30 Oct 2007 20:29:10 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17906/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17906/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17862/ <B>На пути к фононному компьютеру</B><br /> <br /> Недавно я писал про <A href="http://elementy.ru/news/430562">тепловой транзистор</A>, а сейчас в Physical Review Letters появилась новая (теоретическая, правда) статья, в которой обсуждается возможность создания настоящих "тепловых вычислителей" на основе фононов. См. <A href="http://link.aps.org/abstract/PRL/v99/e177208">Thermal Logic Gates: Computation with Phonons</A>, статья доступна также в архиве, <A href="http://arxiv.org/abs/0709.0032">arXiv:0709.0032</A>.<br /> <br /> <B>Сила Казимира для тел произвольной формы</B><br /> <br /> В статье <A href="http://link.aps.org/abstract/PRL/v99/e170403">Casimir Forces between Arbitrary Compact Objects</A> описывается метод вычисления силы Казимира с произвольной точностью и для тел <I>произвольной геометрии</I>. Удивительно, что геометрические сложности оказались таким трудным препятствием в этой задаче (сложности с вычислением силы Казимира я описывал, например, в заметке <A href="http://elementy.ru/news/430369">Эффект Казимира не может приводить к расталкиванию симметричных тел</A>). <br /> <br /> <B>Новые указания на существование сверхтекучести твердого гелия</B><br /> <br /> В журнале Nature в статье <A href="http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7165/abs/nature06228.html">Probable heat capacity signature of the supersolid transition</A> сообщается о наблюдении пика в теплоемкости, связанного с переходом твердого гелия в сверхтекучее состояние (то, что в англоязычной литературе называют словом <I>supersolid</I>). Ранее все сообщения о наблюдении такого перехода были более косвенными и базировались на механических измерениях (уменьшение момента инерции). Наблюдение пика в теплоемкости -- это уже серьезно. <br /> <br /> Про полемику про сверхтекучести твердого гелия см. в заметках <A href="http://elementy.ru/news/164549">Сверхтекучесть твердого гелия: сенсация отменяется?</A> и <A href="http://elementy.ru/news/164616">Новые эксперименты с твердым гелием не подтверждают сенсацию</A>.<br /> <br /> <B>Сверх-нейтроноизбыточные ядра</B><br /> <br /> В том же выпуске Nature появиась другая интересная статья, на этот раз экспериментальная работа по ядерной физике, <A href="http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7165/abs/nature06213.html">Discovery of 40Mg and 42Al suggests neutron drip-line slant towards heavier isotopes</A>. В ней сообщается об открытии изотопов легких элементов с ненормально большим числом нейтронов, например магний-40 (12 протонов и 28 нейтронов). Эта работа не только уточняет положение "neutron drip line" (т.е. максимальное количество нейтронов, больше которых уже просто не лезут в ядро с заданным количеством протонов), но и позволяет лучше понять то, как нейтроны вообще держатся в таких ядрах.<br /> <br /> <B>Откуда в голове берется необоснованный оптимизм</B><br /> <br /> И еще одна занятная статья из Nature -- на этот раз по нейрофизиологии, <A href="http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature06280.html">Neural mechanisms mediating optimism bias</A>. С помощью магнитно-резонансных методов, было установлено, что при представлении себе возможных положительных или отрицательных событий в будущем задействованы отделы мозга, связанные с эмоциями и мотивацией, причем при представлении положительных событий отклик сильнее. Исследователи полагают, что такая функция мозга могла иметь эволюционные преимущества. <br /> <br /> <B>Неустранимая непредсказуемость климатических прогнозов</B><br /> <br /> В журнале Science опубликована статья <A href="http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/318/5850/629">Why Is Climate Sensitivity So Unpredictable?</A> В этом исследовании подчеркивается одна простая мысль. На основании многочисленных моделирований уже давно известно, что неопределенности в предсказании глобальных климатических изменениях имеют не стандартное, гауссово, распределение, а имеют медленно спадающий "хвост" в сторону аномально больших изменений. (По другую сторону -- для аномально слабых изменений -- такого эффекта не наблюдается.) Авторы статьи показывают, что это -- неустранимое последствие нелинейности системы. Это значит, как бы ни уточнялись модели, всегда будет оставаться довольно большая вероятность намного более сильных изменений, чем средне ожидаемые. <br /> <br /> Подчеркну, что это, конечно, не означает, что климат вообще не спрогнозируешь или что эти прогнозы уже не улучшишь -- это все, конечно, можно сделать. Тут идет речь именно про небольшую, но, по всей видимости, неустранимую вероятность аномально сильного отклика климата на умеренные воздействия (т.е. неустранимую вероятность того, что существующие модели сильно <I>недооценивают</I> климатический отклик в будущем).<br /> <br /> Более подробное осуждение этой работы см. в <A href="http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/10/the-certainty-of-uncertainty/">блоге Real Climate</A>.<br /> <br /> <B>Таяние арктических льдов -- еще одна сторона проблемы</B><br /> <br /> Вероятно, многие слышали, что в этом году было рекордное (и еще какое рекордное!) таяние льдов в Арктике (некоторое обсуждение этого на русском языке см. в <A href="http://community.livejournal.com/climate101/10127.html">ЖЖ-сообществе climate101</A>). одним из последствий этого стало то, что на короткое время освободился северовосточный проход из Атлантического океана в Тихий (мимо Гренландии и между многочисленными канадскими островами). Казалось бы, открытие этого пути летом сулит только выгоды -- теперь не требуется идти до Панамского канала, чтоб из Северной Атлантики попасть в Тихий океан. Однако тут есть и важный экологический момент, описанный в заметке <A href="http://www.nature.com/climate/2007/0711/full/climate.2007.61.html">Atlantic invaders</A> из <A href="http://www.nature.com/climate/index.html">Nature Reports Climate Change</A>.<br /> <br /> Оказывается, открытие этого пути позволило одному из видов тихоокеанского фитопланктона попасть в Атлантику, и судя по всему, он себя чувствует там хорошо и быстро распространяется. (Вообще, впервые он там появился в 1998 году, вероятно, тогда тоже было небольшое, незамеченное открытие этого пути). Проблема в том, что он может вытеснить атлантический планктон, а поскольку крупные морские животные могут посчитать тихоокеанский вид невкусным, то может сильно нарушится вся пищевая цепочка в северной Атлантике. Паоелклиматические данные показывают, что такие события раньше случались.<br /> Sun, 28 Oct 2007 23:21:40 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17862/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17862/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17845/ Глобальные климатические изменения будут оставаться горячей темой не только в ближайшее время, но, по всей видимости, и в течение всей нашей с вами жизни. Поэтому, мне кажется, изучение этих вопросов -- не только интересное, но и практически полезное занятие :)<br /> <br /> Вот пара материалов, которые я регулярно читаю и могу порекомендовать.<br /> <br /> 1. У Nature есть проект <A href="http://www.nature.com/climate/index.html">Nature Reports: Climate Change</A>. Там идет подборка новостей и аналитики, а потом это всё оформляется в виде <A href="http://www.nature.com/climate/current_issue/">еженедельного выпуска</A>. Все эти материалы -- в свободном доступе и еще удобно то, что еженедельный выпуск можно скачать целиком в pdf. Новости, на мой взгляд, вполне злободневные и грамотные. <br /> <br /> 2. Очень рекомендую блог <A href="http://www.realclimate.org">Real Climate</A>. Он очень активный и, на мой взгляд, очень квалифицированный. Если нужно получить разверный комментарий по какой-то свежей и заметной климатологической работе, то там его можно наверняка найти.<br /> <br /> Ну и в качестве постоянной рекомендуемой ссылки -- сайт <A href="http://www.ipcc.ch/">IPCC</A>. Через три недели появится полный текст Четвертого обобщенного доклада, вначале на английском языке, а затем, вероятно, и на русском (вот <A href="http://www.ipcc.ch/pub/syrrussian.htm">русский текст</A> предыдущего, третьего, доклада). Вы можете иметь какое угодно мнение по поводу глобальных климатических изменений, но если вам нужны факты и ссылки, то там всё это описано. Sun, 28 Oct 2007 02:49:44 +0300 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17845/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17845/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17843/ Осень, как водится, это пора всяческих конференций. Вчера я вернулся с <A href="http://www.hep.ua.ac.be/events/bws07/bws.html">небольшой конференции</A>, посвященной так называемой "<B>Forward physics</B>" -- это общий термин для разнообразных реакций, происходящих при столкновении высокоэнергетических протонов (и адронов вообще), при которых они отклоняются на малые углы.<br /> <br /> <I>Почему такие процессы представляют собой отдельный интересный класс реакций?</I><br /> <br /> Если сталкивать протоны во встречных пучках с энергией много больше массы протона (т.е. с энергией много больше 1 ГэВ), то наиболее типичная картина в таком столкновении -- это жесткое рассеяние. Исходные протоны в этом столкновении не выживают, вместо них рождается множество разных адронов, разлетающихся во все стороны.<br /> <br /> Однако иногда имеет место совсем иная картина -- несмотря на огромную энергию, протоны выживают, не разваливаются, а лишь слегка отклоняются от первоначального направления движения. При этом они обмениваются некоторым особым динамическим объектом, называемым <B>помероном</B> (я про него рассказывал в <A href="http://elementy.ru/events/427087">лекции</A>), свойства которого активно сейчас изучаются с самых разных сторон. Именно померон порождает явления адронной дифракции, про которую я <A href="http://elementy.ru/blogs/users/spark/7439/">как-то раньше писал</A>. Подчеркну, что свойства померона и адронной дифракции нельзя напрямую изучать в жестких реакциях. Требуются именно "выжившие" протоны, отклонившиеся на небольшой угол.<br /> <br /> <I>Почему эти процессы представляют собой дополнительную сложность для экспериментаторов?</I><br /> <br /> Дело в том, что основные многоцелевые детекторы на LHC -- ATLAS и CMS -- не могут поймать частицы, вылетающие слишком близко к оси. Например, CMS может поймать адроны, отклонившиеся более чем на примерно 1 градус от оси. Однако отклонения при дифракционном рассеянии на как минимум порядок, а то и на два меньше. Столь мало отклонившиеся протоны не только не попадают в детектор, они вообще могут еще сотню метров лететь внутри вакуумной трубы (а она диаметром всего в несколько сантиметров!). Вот для того, чтобы их зарегистрировать, и придумывают всяческие дополнительные ухищрения.<br /> <br /> Например, в одном из проектов (FP420), который уже утвердили и который давно разрабатывается, предполагается установка дополнительных детекторов внутри вакуумной трубы на расстоянии в 420 метров от точки столкновения. Это ряд специальных пластинок, которые будут подведены очень близко к пучку -- на расстояние всего в несколько миллиметров (и это при том, что сам пучок обладает огромной энергией, примерно равной кинетической энергии летящего самолета!) и будут отлавливать выбившиеся протоны.<br /> <br /> На самом деле, таких проектов будет несколько (по 4-5 вокруг каждого из главных детекторов), и каждый из них будет предназначен для своей области малых углов отклонения (или малых долей потерянного продольного импульса).<br /> <br /> У этих детекторов есть свои специфические проблемы и для них ищут свои особенные решения. Например, одна из групп старается разработать сверхбыстрые детекторы -- с временным разрешением в несколько пикосекунд. Кстати, как только такие детекторы будут разработаны, они тут найдут применение в медицине. <br /> <br /> <I>Как будут работать такие детекторы?</I><br /> <br /> Эти детекторы, несмотря на свою пространственную удаленность, должны работать синхронно с центральным детектором. Во многих случаях они должны анализировать одно и то же события, но в разных кинематических областях. <br /> <br /> Например, один из процессов, которому уделяется много внимание -- это центральное рождение хиггсовского бозона в столкновении двух померонов. Выглядит это так: центральный дететор видит "чистое" проявление одного-единственного хиггсовского бозона (и больше никаких вторичных частиц), а "далекие" детекторы с обоих сторон видят слегка отклонившиеся протоны и с высокой точностью измеряют их энергию. Зная энергию начальных протонов, можно вычислить "потерянную энергию", которая пошла на образование хиггсовского бозона. То есть, в этом случае надо сопоставлять данные об одном и том же процессе, полученные как в центральном детекторе, так и в дополнительных детекторах в полукилометре от него.<br /> <br /> PS Написал как-то сумбурно, так что если есть конкретные вопросы, постараюсь ответить. Sun, 28 Oct 2007 01:38:10 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17843/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17843/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17741/ Новый глагол в английском языке: <B>dejump</B> :) Встретился в контексте "dejumped data" -- остаточные данные после устранения резких скачков. Словари такого слова, вроде, пока не знают. Tue, 23 Oct 2007 13:18:11 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17741/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17741/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17626/ Времени на новости совсем нет, а интересные статьи попадаются регулярно. Вот краткая выжимка самого занятного.<br /> <br /> <br /> <B>Была ли у неандертальцев развита речь?</B><br /> <br /> Недавно прошла новость про то, что у неандертальцев обнаружили ген, который в современных людей считается ассоциированным с речью<br /> (<A href="http://www.gazeta.ru/science/2007/10/19_a_2250712.shtml">на Газете.ру</A>, <A href="http://grani.ru/Society/Science/m.128886.html">на Гранях.ру</A>). По этому поводу в антропологическом блоге <A href="http://johnhawks.net/weblog">John Hawks weblog</A> появился <A href="http://johnhawks.net/weblog/2007/10/19#foxp2_krause_el_sidron_2007">большой подробный комментарий</A>, касающийся не только гена FoxP2 и речи, но и неандертальцев вообще.<br /> <br /> <B>Радиоприемник на одной нанотрубке</B><br /> <br /> В <A href="http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/nalefd/asap/abs/nl0714839.html">статье в журнале NanoLetters</A> описывается использование углеродной нанотрубки в радиоприемнике на несущей частоте 1 ГГц. Суть в том, что благодаря нелинейной вольт-амперной характеристике нанотрубка выступает в роли эффективного демодулятора.<br /> <br /> <B>Машина времени на LHC</B><br /> <br /> Экзотика на LHC? Вы еще не видели настоящей экзотики! В <A href="http://arxiv.org/abs/0710.2696">недавнем епринте</A> обсуждается возможность того, что на LHC можно будет рождать области постранства-времени с хитрой геометрией, которые допускают замкнутые времениподобные петли -- т.е. микромашины времени. Конечно, такое возможно ТОЛЬКО в том случае, если масштаб квантовой гравитации будет близок к тэвному масштабу. Это выглядит все очень спекулятивным и маловероятным, но если так действительно окажется, то будут вам и черные дыры, и дополнительные измерения, и машинки времени.<br /> <br /> <B>Изотопный и генетический анализ проливает свет на ритуалы жертвоприношения детей у Инков </B><br /> <br /> Недавно на вершине одного из высочайших пиков в центральных Андах нашли четыре замершие мумии детей Инков (это у Инков ритуальное убийство такое было). Сейчас в <A href="http://www.pnas.org/cgi/content/short/0704276104v1">статье в журнале PNAS</A> рассказываются результаты подробного изотопного и генетического анализа волос этих мумий. Из этих данных авторы умудряются извлечь информацию о диете детей, а отсюда и какие-то социальные выводы. Забавно.<br /> <br /> <B>Новое слово в молекулярной эволюции</B><br /> <br /> Авторы <A href="http://www.pnas.org/cgi/content/short/0705366104v1">статьи в PNAS</A> утверждают, что при оценке "фитнесса" аллелей абсолютно необходимо принимать во внимание требование, чтобы<br /> мутирующие гены не порождали слишком "сложных" белков. Авторы выводят связь между скоростью мутаций, максимальным размером генома и термодинамическим откликом белков на мутации.<br /> <br /> <B>Обзоры про астрофизику Меркурия</B><br /> <br /> У журнале <A href="http://www.springerlink.com/content/102996/">Space Science Reviews</A> вот уже третью неделю идут толпой обзоры (пока что в режиме <A href="http://www.springerlink.com/content/102996/?Content+Status=Accepted">online first</A>) по разным аспектам устройства Меркурия -- от ядра и до мини-магнитосферы. Заодно есть статьи и про миссию Messenger, которая сейчас на полпути к Меркурию.<br /> <br /> <B>А вы знали, что на Гаваях есть круглогодичные ледники?</B><br /> <br /> Так вот, оказывается их можно использовать для изучения климата в тропическом Тихом океане. В <A href="http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7162/abs/nature06142.html">статье в Nature</A> описывается такой анализ, который привел к интересному результату -- в этом районе последний ледниковый период продержался на несколько тысячелетий дольше, чем в средних широтах Северного полушария. Это очень полезные данные как для понимания климата, так и для "настройки" климатических <br /> моделей.<br /> <br /> <B>Аэродинамика полета стрекозы</B><br /> <br /> В <A href="http://link.aps.org/abstract/PRL/v99/e148101">статье в журнале Physical Review Letters</A> рассказывается об компьютерном анализе полета стрекозы. У стрекоз две пары крыльев, и интересно, что они могут махать ими как синхронно, так и <I>с определенным фазовым сдвигом</I>. (Вообще это поразительно -- ведь стрекозы были одним из первых летающих животных -- и тут сразу такая сложная техника.) Авторы вроде выяснили, в каком случае выгодно махать с каким фазовым сдвигом. Sat, 20 Oct 2007 01:58:00 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17626/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17626/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17443/ Книга Пенроуза "Путь к реальности" (про нее тут уже писали <A href="http://elementy.ru/blogs/users/spark/12427/">тут</A> и <A href="http://elementy.ru/blogs/users/vagant/12633/">тут</A>) уже переведена на русский и <A href="http://shop.rcd.ru/details/1061">готовится к печати</A> в издательстве РХД. Thu, 11 Oct 2007 02:46:07 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17443/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17443/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17440/ Оказывается, существует очень удобный сервис для работы с <A href="http://arxiv.org">архивом епринтов</A>, называется <A href="http://eprintweb.org/">eprintweb.org</A>. Очень рекомендую. Thu, 11 Oct 2007 00:15:24 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17440/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17440/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17404/ Вот что меня удручает в сообщениях СМИ про присуждение Нобелевской премии за гигантское магнитосопротивление, так это то, что везде подчеркивается лишь практическая польза открытия ("<A href="http://izya-kazman.livejournal.com/115519.html?thread=297791#t297791">в каждом айподе этот эффект</A>"). Возникает такое ощущение, что премию присудили за увеличение плотности записи в жестких дисках, и даже, что лауреаты к этому собственно и стремились в своих исследованиях.<br /> <br /> А дальше уже нетрудно сделать и следующий шаг -- "хорошие" исследования обязательно ориентированы на конкретное прикладное использование (вот, смотрите, Нобеля за это дали!), а значит, исследования, НЕ ориентированные на прикладное использование, нам не нужны!<br /> <br /> Это всё, конечно, совершенно не так. <br /> Лауреаты изучали, по сути, <B>квантовые эффекты в конденсированных средах</B>. Спины там всякие, антиферромагнетизм, всякие заумные хитрости и т.п. Обнаруженный эффект имел место, к тому же, в довольно сильных полях и при криогенных температурах. О прикладных применениях в оригинальных статьях лауреатов были сказаны лишь самые общие слова ("<I>... и более того, многообещающий для приложений.</I>"). <br /> <br /> Важная мысль, -- которую никто обычно не произносит, но которую похоже сейчас <B>надо всегда произносить</B>, -- заключается в том, что эти применения в IT-индустрии явились <B>побочным продуктом фундаментальной физики</B>. Основная ветвь исследования -- это изучение магнитных эффектов в структурах с переходными элементами -- и эта ветвь бурно развивается и сейчас, и в ней много фундаментальных задач (после гигантского магнитосопротивления были открыты "колоссальное" и даже "экстраординарное", которые гораздо более загадочны, чем гигантское). А увеличение плотности записи на диски -- лишь маленькая веточка вбок. <B>Она не появилась бы</B>, если б не было интереса в фундаментальных исследованиях магнитных свойств, если б наука была "нацелена" на немедленное прикладное использование.<br /> <br /> Кстати, относительно популярное введение в гигантское магнитосопротивление есть в статье из Соросовского Образовательного Журнала <A href="http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1386">Гигантское магнитосопротивление</A>. Tue, 09 Oct 2007 15:51:59 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17404/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17404/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17332/ 10-11 октября 1957 года на ядерном реакторе в британском графстве Камбрия случился пожар, приведший в выбросу в атмосферу радиоактивных материалов. Облако с радиоактивными изотопами (йод-131, цезий-137, полоний-210) распространилось далеко за пределы Великобритании. (См. подробное описание в докладе Второй международной конференции ООН по мирному использованию атомной энергии, <A href="http://www.iop.org/EJ/abstract/0952-4746/27/3/001">District Surveys following the Windscale Incident, October 1957</A>, переопубликованный в статье Journal of Radiological Protection, статья в свободном доступе.)<br /> <br /> Утверждается, что отчасти из-за установки властей, отчасти из-за недостаточно развитой регистрирующей аппаратуры, истинный масштаб распространения заражения был существенно занижен.<br /> <br /> Недавно в журнале Atmospheric Environment появилась <A href="http://dx.doi.org/10.1016/j.atmosenv.2006.12.049">статья с новыми данными</A>, из которой следует, что облако распространилось намного дальше на восток (и затронуло больше стран), чем считалось ранее. Sat, 06 Oct 2007 14:33:00 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17332/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17332/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17328/ Просветите, кто знает :)<br /> <br /> Есть ли в физике конденсированных сред интересные задачи (вероятно, связанных с фазовыми переходами), в которых встречаются два или больше параметров порядка? При этом нужно, чтобы параметры порядка были как-то связаны друг с другом, т.е. в духе Гинзбурга-Ландау чтобы потенциал, который от них зависит, не разбивался бы на сумма отдельных потенциалов. Например, если x_i -- параметры порядка, то интересует ситуация, когда потенциал<br /> <br /> V(x_i) = a_{ijkl} x_i x_j x_k x_l + b_{ij} x_i x_j<br /> <br /> не слишком простой, так чтобы вычисления "в лоб" не получались. Sat, 06 Oct 2007 14:11:13 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/17328/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/17328/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/16956/ Натолкнулся на одну занятную статью: <A href="http://www.biology-direct.com/content/2/1/21">The Biological Big Bang model for the major transitions in evolution</A>, Biology Direct 2007, 2:21 (статья в открытом доступе).<br /> <br /> В ней автор сначала напоминает, что в истории развития жизни на Земле были периоды взрывообразного увеличения сложности и разнообразия форм, которые потом сменялись боле длительными периодами медленной эволюции. Он видит в этом аналогию с космологической теорией Большого взрыва, а точнее со стадией инфляции (экспоненциального раздувания Вселенной), которая после фазового перехода сменилась фазой относительно медленного расширения.<br /> <br /> В рамках этой аналогии он предполагает, что в основе каждого такого периода бурного увеличения сложности или разнообразия лежит некий эффективный механизм комбинирования (скажем, горизонтальный перенос генов и т.п.). Он в течение некоторого времени работает, что приводит к экспоненциальному росту разнообразия, а потом выключается или сильно ослабевает. Такую картину автор назвал моделью Биологического Большого Взрыва.<br /> <br /> Были бы интересны комментарии специалиста по этой работе. Есть ли в ней существенно новое рациональное зерно, именно с точки зрения биологии, или же это просто проведение аналогий между явлениями на основании их внешней похожести? Видны ли какие-нибудь способы проверить эту гипотезу?<br /> <br /> Кстати, сам журнал интересен тем, что в нем полностью общедоступны не только сами статьи, но отчеты резенцентов и даже переписка между автором и рецензентом. Интересный эксперимент. Thu, 20 Sep 2007 18:55:33 +0400 http://elementy.ru/blogs/users/spark/16956/ http://elementy.ru/blogs/users/spark/16956/