Кулстори про сроки в науке.

Давным-давно в 2015 году я только-только начал делать PhD. Oднажды мы с коллегами ехали по Швейцарским альпам на поезде на конференцию, и мне пришла в голову идея для эксперимента. Мы сразу же обсудили это дело с боссом, и казалось — огонь! Эксперимент выглядит очень простым, надо было буквально добавить один элемент к существующей установке — и новый прорывный результат будет готов. Я был ужасно воодушевлен, потому что на первый взгляд казалось, что это будет решением проблемы, над которой моя область билась уже лет 10 как. И эксперимент можно сделать буквально за пару недель! Ну мы взялись за работу. За две недели собрали эксперимент ииии….он не заработал. Потом у нас сломался электронный контроллер. Потом — сгорел фотодиод. Потом сигнал, который должен был появляться, никак не появлялся. Спустя два месяца мы его наконец выдавили из установки. А спустя еще три недели усердных работ над получением данных оказалось, что это не сигнал, а наводки от оборудования. В итоге понадобилось полгода работы, пока мы наконец смогли получить нужные нам данные.

Правда, обнаружилось, что мы все неправильно поняли, и никакого прорыва не случится (по крайней мере того масштаба, как хотелось). А данные, которые мы получили, так сложно обработать, что мне понадобилось на это еще полгода (первый мой скрипт с 2к+ строками). В итоге эксперимент “на пару недель" затянулся на полтора года. И это — норма (в следующий раз расскажу продолжение истории, там еще веселее все было).

Что характерно, за это время чуваки из другой научной группы, которые ехали прямо за мной в том самом поезде, опубликовали статью, совершенно случайно на ту же тему (теорию) и сорвали лавры первенства идеи.

А статью можно тут почитать, если вдруг кому интересно: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.143601 (тут бесплатно).

#жизнь_в_науке

Кстати, вы можете помочь в детектировании гравитационных волн! Точнее, в определении глитчей в инструменте. Они иногда похожи на настоящие сигналы и сильно мешаются.

В проекте Gravity Spy вы пытаетесь распознать разные типы глитчей и классифицировать их (а потом на этом тренируют нейронку).

Го ловить новые глитчи!

https://www.zooniverse.org/projects/zooniverse/gravity-spy

Интро | Био | Навигация

Это канал о живой науке: я рассказываю про жизнь ученого-физика, жалуюсь на состояние академии и объясняю всякие сложные штуки. Квантовая физика, гравитация, гравитационные волны, квантовые компьютеры, темная материя и Вселенная в целом. Без хайпа и маркетинга, все по-честному.

🔎 Навигация по каналу

🗄Сайт-архив материалов

💬 Чат канала

👨‍🔬С чего бы вам слушать мои тейки? Я физик, у меня PhD в квантовой оптике и детектировании гравитационных волн. Уже 10+ лет работаю со всякими фундаментальными квантовыми вещами, как экспериментально, так и теоретически. Уже давно пишу всякий научпоп и еще дольше спорю в интернетах о науке.

🔬Больше можно почитать в визитке (и заодно со ссылками на всякие посты): https://vas3k.club/user/MikhailKorobko/

💸 На этом канале нет рекламы. Вы можете поддержать мой канал:

PayPal | stripe | yoomoney

Крипта:

ETH — 0x5a3e15561c72e00CF7B169F31C759389E98C5A52

USDT/TRX — TTLDqdJPTWVtvMPuWB43CzYGiKY1jWzvVE

TON — UQBGLZocxJUhoLFkh0oNp0ovKXjeXeNquOELLF22M5tli0aU

Меня тут попросили прокомментировать, что я думаю про идею о том, что пространство-время обязательно эмерджентно (т.е. возникает как эффективное описание нашего мира, но не является фундаментальным). В видео ниже известный физик Аркани-Хамед разбирает некоторые аргументы в пользу этой идеи. Не могу порекомендовать видео, т.к. на мой взгляд там много неточностей (что неизбежно, когда пытаешься засунуть огромную кучу материала в 30 минут).

Его просто аргумент такой: допустим, мы хотим измерить что-то на очень маленьких расстояниях (на уровне планковской длины). Для измерения такой длины нам понадобится огромная энергия, что при попытке измерения мы создадим черную дыру (засунув огромную энергию в маленькую область пространства). Его аргумент таков, что это значит, что значит мы не можем говорить о расстояниях меньше планковского. А значит, пространство-время не могут быть фундаментальными. Дальше он говорит о теории струн, голографии и прочих идеях, которые поддерживают идею эмерджентности.

На мой взгляд, этот аргумент не работает. Действительно, наша теория не может предсказать, как квантовая физика и гравитация будут работать друг с другом на таких расстояниях. Но это значит, что мы просто не знаем, возникнет ли черная дыра на таком масштабе! Его аргумент строится на предположении, что квантовая физика работает вместе с ОТО так, как мы сейчас знаем, вплоть до планковского масштаба. Но это может быть не так! Мы не знаем.

Поэтому говорить о том, что пространство-время непременно не фундаментальны — это некоторая манипуляция. Конечно, Аркани-Хамед работает над AdS-CFT и теорией струн, и для него это естественное предположение. Он приводит примеры того, как можно получить пространство-время в AdS-CFT, вот только эта теория не относится к нашей Вселенной. А теория струн, прямо скажем, пока еще очень далека от успеха.

Так что, мне кажется, говорить о конце пространства-времени пока рановато.

#мнение #космология

https://www.youtube.com/watch?v=GL77oOnrPzY

а вот так выглядит Антарктида безо льда. Через пару десятков лет может сможем прогуляться🌚

Ничто так не бодрит субботним утром, как написание уничтожающего отзыва на идиотскую статью, которую мне уже второй раз засылают на рецензию 😈

Это пролив Гибралтар, соединяющий Средиземное море и Атлантический океан. Всего ~13км шириной, можно переплыть.

А около 6 млн лет назад его можно было и перейти! В это время в результате землетрясения или каких-то подвижек в тектонике пролив закрылся. И Сердиземное море почти полностью высохло. Получилась гигантская впадина глубиной в несколько км. Этот период носит название Мессинского пика солености. Кстати, из-за больших отложений соли в этот период Средиземное море сильно соленее других морей. Но самое интересное не в этом.

Этот период закончился единомоментно: в результате тектоники пролив снова открылся, и Тихий океан устремился в низины высохшего моря. Поток воды был 100 млн кубометров в секунду. Для сравнения: это в тысячу раз больше потока Амазонки. Водопад высотой в полтора километра, который заполнил все Средиземное море меньше, чем за год. Вода прибывала по полметра в час! Этот Занклийский потоп образовал новые острова и полностью поменял береговую линию.

- Клевый видос в тему

- И, конечно, эпичный тред xkcd Time (посмотреть в виде видео можно тут)

#удивительное

Кстати, мне еще нравится гипотеза, что Черное море образовалось подобным образом, когда Средиземное море прорвалось в низины через Босфор.

Удивительно, насколько живучим оказался концепт корпускулярно-волнового дуализма.

Вот уже полсотни лет наша основная физическая теория — квантовая теория поля (КТП). В этой теории объясняется, что частиц не существует, а есть только квантовые поля и их возбуждения — волны. С тех пор, когда мы говорим про “частицы”, мы имеем в виду локализованные волновые пакеты. Единственный момент, когда они выглядят как частицы в привычном нам смысле — в момент измерения, когда они дают один конкретный результат. Объяснением этого момента занимаются интерпретации квантовой механики, а вся остальная теория — исключительно волновая.

Часто в физике частиц удобно говорить о “частицах”, т.к. это проще для интуиции. В некоторых приближениях этого достаточно, чтобы делать расчеты и описывать результаты измерений на интуитивном уровне. Но все специалисты знают, что под этим имеется в виду. У нас нет отдельной физической теории, которая бы говорила о частицах как о чем-то реальном.

Это заблуждение зачастую оказывается сильно вредным для понимания физики. Простой пример: часто говорят о лазерном луче как о потоке фотонов. Мол, летит куча фотонов одна за другим, ударяются о разные объекты, взаимодействуют и так далее. Какой же величины будет этот фотон? Можно прикинуть: исходя из соотношения неопределенности на энергию-время, для лазерного луча с хорошо заданной частотой (скажем, с шириной полосы в 10кГц) “размер” фотона (т.е. неопределенность его положения) будет порядка 10 км. То есть фотон “размазан” по всему пути следования в эксперименте. Не очень похоже на нашу обычную картинку из одиноких “шариков”-частиц? Отсюда берется множество проблем в попытках описать результаты экспериментов, если представлять фотоны как частицы. А если представлять фотон как волновой пакет, никаких проблем не возникнет.

Так что когда вас в следующий раз спросят, является ли нейтрон волной, смело отвечайте — да!

#объясняю #кванты

Научный детектив про LK-99, или как сварить сверхпроводник в кастрюле на кухне

Редко научные события попадают в центр внимания всего интернета, но за драмой с предполагаемым сверхпроводником мы следили, затаив дыхание. С одной стороны, казалось, что ну extraordinary claims require extraordinary evidence, а ничем таким extraordinary там не пахло. С другой стороны, энтузиасты кинулись варить LK99 на кухне, стримить процесс в твиттер и твич и показывать левитирующие кусочки вещества. Инфлюенсеры в восторге разносили видео по всему интернету, обещая, что светлое будущее уже стучится во все двери. Эксперты призывали к скепсису и опровергали шокирующие заявления энтузиастов почти с той же скоростью, как они появлялись в твиттере. Веселье получилось знатное, попутно родилась куча мемов, и вспоминать мы его будем еще долго. Так что если вы все пропустили — у меня для вас хорошие новости!

Мы с Павлом Комаровским написали статью, в которой рассказали, о чем же вообще был весь этот хайп, кто такие эти ваши сверхпроводники и как аниме-кошкодевочка из твитора стала первой в мире, кто воспроизвел летающие камушки LK-99, вооружившись верой в советскую науку. И, конечно, чем все закончилось.

👉 Читать статью: https://habr.com/ru/articles/755138/
(Она же на VC)

P.S. Павел в своем канале @RationalAnswer пишет про разумный подход к финансам, технологиям и вообще жизни вокруг. Мне нравится его идеи и стиль, очень рекомендую подписаться!

#лонгрид #объясняю #академия

Я тут пишу новую статью, на этот раз для интерактивного курса по астрономии (https://astro.cpm77.ru/ очень рекомендую, там куча классных материалов!). Она будет про звездное небо, как работают небесные координаты, созвездия, как устроены карты звездного неба и каталоги, как их используют в астрономии. И — как начать собственные наблюдения!

В связи с этим вопрос к вам: что бы вы хотели узнать по этой теме? Накидайте в комменты, а я посмотрю, что добавить в статью. Не обещаю, что все войдет в сам текст, но на остальное постараюсь ответить отдельно тут.

Пришло время сделать камингаут: я — сторонник многомировой интерпретации квантовой механики.

Зачем нужно интерпретировать квантовую механику? Как многомировая интерпретация помогает решить проблему измерения? При чем тут декогеренция? Почему я считаю ее лучшим кандидатом на полную теорию квантовой мехаиники? Пару лет назад я написал статью про это на хабре:

https://habr.com/ru/articles/444880/

На самом деле, за это время я стал склоняться в сторону одного конкретного варианта ММИ: экзистенциальной интерпретации Журека. Но про нее я когда-нибудь отдельно расскажу, там все непросто.

#объясняю #кванта #многомировая_интерпретация

А вас когда-нибудь динамил редактор научного журнала?🙃

Меня вот год уже. Один из топовых журналов попросил написать обзорную статью. Сам пришёл, упрашивал! Ну мы написали, хорошую, интересную. И вот уже год он динамит меня. После первые полгода он ответил классическим "ой-ой, твои письма в спам попали, ща на неделе все посмотрю и отвечу". И вот уже полгода и 10 писем с разных адресов спустя от него ни слуху, ни духу. Вот и пиши им после такого.

На этой неделе мало контента, потому что я с научной группой уехал на ретрит на море и усердно занимаюсь наукой!

Герард т’ Хофт получил нобелевку за теорию электрослабого взаимодействия и вообще сделал для физики частиц очень много крутого. Но в последние годы он активно продвигает свой вариант квантовой теории: в нем есть только классические взаимодействия, а квантовость возникает как приближение в некоторых случаях (как мы наблюдаем). Его теории, мягко говоря, неоднозначны, но читать про них любопытно.

В частности, пару лет назад он выпустил такую статью: “An unorthodox view on quantum mechanics” https://arxiv.org/abs/2104.03179

Хотя теория довольно странная, но меня очень впечатлил следующий аргумент (и я до сих пор о нем думаю, подумайте и вы). Мы наблюдаем частицы с очень большим разбросом масс (энергий). Самые легкие — меньше эВ. Самые массивные — порядка сотен ГэВ (миллиардов эВ). При этом известная нам гипотетическая граница на массу — масса Планка, в квадрильон раз больше массы самых массивных известных нам частиц. Вероятность того, что где-то там на огромных массах будут новые частицы оказывается очень велика. При этом у нас нет практически никакого способа обнаружить их.

Чем массивнее частица, тем больше частота соответствующей волны (помните, частицы на самом деле волны?). И волны сверхмассивных частиц колеблются так быстро, что мы не можем их никак обнаружить. Тем не менее, они могут оказывать влияние на все вокруг.

По мнению т’ Хофта, именно это быстрое влияние приводит к наблюдаемым квантовым эффектам (частицы играют роль скрытых переменных). Вокруг этого много дополнительных аргументов, но это уже технические детали.

Меня эта аргументация не убеждает, но вот сама мысль о возможном зоопарке массивных частиц, которые мы не можем обнаружить — ужасно интересна. Не знаю правда, какой вывод из этого можно делать.

Статья очень доступная, кстати, там нет уравнений, просто рассуждения, почитайте, любопытно!

#обзор #кванты #устройство_вселенной

Мы как-то потеряли традицию публичных пари. А вот великие ученые прошлого века этим очень увлекались! Я нашел коллекцию пари между Хокингом, Торном и другими знаменитыми теоретиками, ужасно интересно посмотреть, как они их заключали (и признавали поражение). И как просто можно было выиграть подписку на плейбой или пентхаус. Достаточно разобраться, как себя ведут черные дыры…

https://vas3k.club/post/8758/

PS сами тексты на английском, с моими комментариями для контекста и деталей.

#just4fun #академия

Организация конференций — дело совершенно неблагодарное. Я не знаю, кто в здравом уме добровольно за это берется. То есть, я понимаю главных организаторов: их имена будут известны, а про хорошую конференцию будут долго вспоминать. А вот все помощники поменьше, про которых никто никогда не узнает, просто потратят кучу времени и нервов ни за что…

Я регулярно (не по своей воле) в таких помощниках оказываюсь. И помимо траты огромного количества времени, это мне каждый раз доказывает: какие же люди тупые бывают. Вот в воскресенье был дедлайн по подаче заявок на постеры. Три письма отправил, предупреждая, что дедлайн жесткий, никого после него принимать не будем. И что вы думаете? Уже третий день пишут “ой, а мы что-то забыли, что-то не успели, а можно, очень хочется, ну позязя”…И это предполагается, что люди вообще-то ученые, не хухры-мухры. И такое на каждом шагу!

В общем, если кто-то предлагает вам организовать конференцию, не ведитесь. Разве что это конференция на 50 человек, тогда может быть вполне весело.

#жизнь_в_науке

Не знаю, как вы, а я не перестаю кайфовать от разных фоток, полученных с помощью телескопа Джеймса Вебба. Вот тут сверхновая SN 1987A с крутейшей стукруторй из нескольких колец, внутренних потоков и ударных фронтов.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-reveals-new-structures-within-iconic-supernova

Очень часто сигналы, которые мы ищем в экспериментах, полностью покрыты шумом. Смотришь на поток данных — и сплошной рандом. Но наш мозг умеет эти сигналы тем не менее вычленять! Попробуйте игру black hole hunter. Там вам надо будет услышать сигнал от гравитационных волн среди инструментального шума. Мне было удивительно, как это работает в нашей голове. Шум фильтруется, а сигнал оказывается слышен. Примерно так оно работает и для настоящих данных. Я не раз стоял в лаборатории с наушникам, воткнутыми напрямую в фотодиоды, чтобы услышать сигнал и понять, откуда он может браться.

Я прошел все уровни с одной ошибкой. А вы?

https://blackholehunter.org/