« »

суббота, 28 сентября 2013 г.

Hubblecast 68. Машина времени "Хаббл"


пятница, 27 сентября 2013 г.

Космический паразит



23 сентября 2013 года

Два снимка обсерватории Чандра, разделенные 7 годами во времени показывают быстрое изменение яркости #нейтронной звезды. #astronomy

Двойная система J18245-2452 находится в шаровом скоплении М28. Пульсар в ней вращается с периодом 3.93 миллисекунды (254 оборота в секунду!).

Тут остановимся немного. Я вот очень давно знаю о том, что есть такие объекты в космосе, видел разные вычисления, из которых выводились такие цифры, но все равно решительно не могу понять, как эдакая громила (ну пусть всего 20 км в диаметре) может вращаться с частотой 254 оборота в секунду. Это ж не вал токарного станка... Ну не могу осознать и все тут. :( А в астрономии подобные числа встречаются сплошь и рядом - хоть в физике черных дыр, хоть в космологии. Пытаться их себе представить - иногда гиблое дело. Так и живем...

Продолжаем.

Широко признанная модель поведения нейтронной звезды в тесной двойной системе - это паразитизм. В буквальном смысле - нейтронная стягивает материю со своего компаньона, газ кружится вокруг нее в аккреционном диске и постепенно падает на нее, увеличивая скорость ее вращения. Такой объект называется рентгеновская двойная малой массы, поскольку слои газа в аккреционном диске при своем вращении трутся друг о друга и нагреваются до такой температуры, что начинают излучать в рентгеновских лучах. Постепенно падение материала замедляется, и остающийся материал начинает разбрызгиваться в стороны сильнейшим магнитным полем, когда нейтронная звезда становится миллисекундным пульсаром.

Эволюция рентгеновской двойной малой массы в миллисекундный пульсар происходит в течение нескольких млрд лет, но в течение этого периода система может быстро переключаться из одного состояния в другое. Наш источник J18245-2452 - первое документальное подтверждение этой модели. В период с июля 2го до мая 13го года он вел себя периодически как рентгеновская двойная малой массы, время от времени становясь радиопульсаром и начиная стрелять в космос короткими импульсами радиоизлучения.

Последние наблюдения рентгеновских и радиотелескопов показали, что переход из одного состояние в другое и обратно может осуществляться даже еще быстрее, чем думали - всего за несколько дней. Эти наблюдения наглядно показывают связь между миллисекундными радиопульсарами и рентгеновскими новыми малой массы.

Рентгеновские наблюдения выполнялись обсерваториями Чандра, ИНТЕГРАЛ и СВИФТ, а радио - Австралийским Компактным Массивом, телескопом Грин Бенк, телескопом Паркс (недавно у нас была его дивная фотография на фоне неба) и телескопом Вестербок Синтезиз (кто такой, почему не знаю?).

Светопись. Фото 34. RS Кормы и световое эхо


четверг, 26 сентября 2013 г.

среда, 25 сентября 2013 г.

Синий туман похож на обман

"Синий туман похож на обман.
Похож на обман синий туман, синий туман."
(из эстрадной песни середины 80х)

с сокращениями
25 сентября 2013 года

Глубоко в сердце созвездия Скорпион зажигают космос области звездных рождений. Эти облака пыли и газа сжимаются, рождая звезды направо и налево. И их столько здесь потому, что мы смотрим на центральные области Млечного Пути, это как смотреть из высокой башни на центр города.

Одно из облаков на расстоянии 5000 световых лет от Земли называется Кошачья Лапа. При помощи "обычного" телескопа в визуальных лучах, видны несколько кусков светящегося газа, которые слегка напоминают подушечки лап усатых-полосатых хозяев наших квартир. Но если посмотреть на них в субмиллиметровом диапазоне - то, что не видно глазам - мы увидим, как пыль - непривлекательная непрозрачная темная пыль - оживает и становится похожей на огонь, бьющий через сеть каверн.


Этот вид туманности представлен Атакамским Поисковым Экспериментом (APEX), который находится в пустыне Атакама Чили.  На высоте в 5100 м слой воздуха над телескопом настолько тонок, что водяной пар практически не мешает полезному сигналу на субмиллиметровых длинах волн.

На АРЕХе только что установили новую камеру Artemis, и это один из первых ее снимков. Artemis - очень продвинутая, современная камера высокой чувствительности, которая вместе с мощностью АРЕХ способна создавать снимки удивительно большого поля зрения.

Этот снимок Кошачьей Лапы хорош еще и по такой причине. В общем случае, объекты во Вселенной излучают свет с длиной волны, которая зависит от их температуры. Горячий объект вроде звезды излучает на коротких волнах и будет при этом ярким. Холодные объекты (такие, как межзвездный газ в Кошачьей Лапе) - тусклее и будут излучать свет значительно большей длины волны. Пыль, которую видит тут Artemis - очень холодная - всего порядка 8 Кельвин - всего 8 градусов выше абсолютного нуля. Такая пыль обволакивает облака, в которых формируются звезды, и обычно видна нам как темные полосы и волокна, опоясывающие области звездных рождений. Но для Artemis она - это языки огня на холсте космоса.

Наблюдения Artemis наложены на звезды и газ, которые телескоп VISTA видит в инфракрасных лучах. Здесь видны всего лишь пара пузырей на месте подушек кошачьей лапы - там, где материю расталкивают яростные ветра новорожденных звезд. 




Светопись. Фото 33. Запаска


вторник, 24 сентября 2013 г.

Ответы Этана. Номер 3. Еще одна дикая идея


 
Image credit: NASA.
20 сентября 2013 года

"Наблюдения показывают, что Вселенная расширяется со все увеличивающейся скоростью. она будет расширяться вечно, становясь все более пустой и темной"
Стивен Хоукинг

Сегодня к нам пришел вопрос пользователя MIUFish:

Я недавно прочитал об ученых, которые занимаются исследованием возможностей того, что масса тел во Вселенной уменьшается - как альтернативным объяснением - или, возможно, даже интерпретацией проблемы расширения Вселенной.

Есть ли в этом рациональное зерно?

Вот о чем говорит MIUFish.

Image credit: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team.
Свет каждой галактики, которую мы можем измерить, приходит к нам  смещенным. У галактик, которые движутся по направлению к нам, спектральные линии, которые создаются атомами, поглощающими или излучающими свет, смещены. Величина этого смещения прямо пропорциональна комбинации следующих факторов-

1. Скорости движения объекта по направлению к- (синее смещение) или от нас (красное смещение) - в дополнение к тому, что
2. ткань пространства-времени расширяется (красное смещение) или сжимается (синее смещение) за время, которое свет летел по направлению к нам.

Результирующая комбинация обоих факторов дает картину, которую мы наблюдаем во всех без исключения спектрах:

Image credit: © Copyright 2012, via Space Exploratorium.

Для очень далеких галактик первая часть - их скорость - пренебрежительно мала по сравнению с очень большим расширением пространства-времени. Этот свет летел к нам миллиарды лет. Измеряя красные смещения галактик на разных расстояниях от нас и сравнивая их между собой, можно судить о расширении самой Вселенной.

Image credit: NASA / ESA; Hubble Space Telescope.

По крайней мере это так работает, если вы принимаете Общую теорию относительности как основной закон, который правит этой Вселенной и согласны с тем, что по имеющимся доказательствам все началось с Большого Взрыва. 

Но это не единственное объяснение. Недавно, например, была предложена вот такая альтернатива - 
Image credit: R Nave of Georgia State, via http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hyde.html.

Видите, вместо растягивания длин волн расширяющейся Вселенной, мы можем подстраивать массу частиц со временем так, что свет, который частицы излучали раньше, будет смещен к красному концу спектра потому, что квантовые переходы между уровнями в то время были другими.

Это идея Кристофа Веттериха (которую можно прочитать вот здесь) - один из редких людей, у которых была спекулятивная идея, которая была настолько интригующей, что я даже писал об этом на своем блоге. Гипотеза может показаться совсем не интуитивной, но она действительно очень проста. Задумайтесь о ньютоновской гравитации.
Image credit: Wikimedia Commons user Jarry1250.

Представьте, что во всей Вселенной всего два тела, они удаляются друг от друга, и все, что вы можете измерить - это сила притяжения между ними. 

Итак, что мы увидим? По мере роста r сила уменьшается как r в квадрате.

Но можем ли мы быть уверены в том, что изменяется только расстояние, а не, скажем, G или обе массы? Нет, не можем, если все, что мы можем измерить - это расстояние.

А теперь то же с галактиками нашей Вселенной.

Image credit: ESA/Hubble, NASA and H. Ebeling.
О далеких галактиках мы знаем очень мало, а об остальном вынуждены догадываться. Наш опыт (и эксперименты тоже) с пространством-временем и с массой говорят о том, что масса-то не меняется, а вот пространство-время как раз расширяется, сжимается и искривляется. Мы предполагаем, что так же Вселенная работает и в масштабах, которые мы не можем проверить экспериментом.

Идея Веттериха могла бы тоже сработать. Только в статьях обычно не указывается, какой ценой.
Image credit: NASA, possibly also NSF, AURA and the LSST.

Видите ли, в расширяющейся Вселенной, которой управляет Общая Теория Относительности, можно предсказывать, как будет вести себя Вселенная в любое время при известном сочетании кривизны и плотности энергии. И все во Вселенной говорит нам в каждый момент времени, что она расширяется, и поэтому у всех объектов должно быть красное смещение.
Image credit: redshift vs. distance via Ned Wright, from http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmo_02.htm.
Поэтому в нашей Вселенной у галактик на разных расстояниях наблюдаются различные красные смещения, и это подчиняется определенному закону, что позволяет нам судить о том, из чего она состоит.

Затем мы можем понять, как же будет выглядеть Вселенная в любой момент времени, сделав прогнозы того, как она развивалась и как она будет развиваться дальше, и проверить их.
Image credit: Pearson Education.

Мы можем сравнить наши предсказания с данными Реликтового Излучения, Крупномасштабной структуры Вселенной и синтезом ядер во время Большого Взрыва. И когда мы посмотрим на все это, согласие будет просто поразительным.

Но если причина красного смещения - не расширение Вселенной, а изменение масс, вся предсказательная мощь теории исчезает.

Image credit: Planck Collaboration: P. A. R. Ade et al., 2013, A&A Preprint.
Флуктуации в микроволновом фоне произошли потому, что масса изменилась таким образом, чтобы они были именно такие, а не вследствие мощного пласта физики, лежащего за ними. Расширение Вселенной ускоряется не потому, что на нее влияет темная энергия, а потому, что масса так распорядилась, ну и т.д.

Но вы никогда не поймете этого, читая подобные новости.

Image credit: screenshot from Nature, via http://www.nature.com/.
Заголовок: космолог объясняет, что Вселенная, может быть, вообще не расширяется

Вот достаточно типичный вопрос из тех, которые я получаю.

Привет, я вижу, что эта идея получила такой резонанс и так широко освещается в новостях. Но правда ли это? Можете ли объяснить?

И каждый раз подобный вопрос приводит меня в ступор. Если об этом пишут, значит, предполагается, что в статье должен освещаться контекст, откуда пришло это открытие, а также должна быть проведена проверка излагаемых фактов. Знаете, хотя бы для того, чтобы гордиться тем, что ты делаешь. Бывают очень, очень хорошие научные статьи и научные журналисты, но есть еще и такое.

Image credit: screenshot from http://www.motherjones.com/.
Заголовок: возможно, пространство-время - всего лишь иллюзия

Даааа?? Пространство-время - всего лишь иллюзия?  Нет, это не так, и это скажет вам любой уважаемый ученый.

Что говорит это исследование - "эй, а что слышали вы о квантовой теории поля? Это такой способ вычисления того, как взаимодействуют поля и частицы во Вселенной, и как они производят измеримые результаты - такие, как сечения и амплитуды рассеяния. Но в то же время есть определенный предел того, что вы можете с этим делать."

"Хорошо, есть математический способ, при помощи которого можно вычислять те сечения или амплитуды, которые нельзя вычислить при помощи Квантовой Теории Поля - на основе геометрии и теперь это всего лишь математика (мы еще не можем делать эти вычисления для частиц и полей, из которых состоит наша Вселенная), но это очень интересно!"

Но бывает и хуже.
Image credit: screenshot from Huffington Post UK, via http://www.huffingtonpost.co.uk/.
Заголовок: Конец Большому Взрыву? Теория "4хмерной черной дыры может объяснить появление Вселенной"

Да, статью вот с таким заголовком опубликовали на этой неделе - про одну теоретическую работу, которая, якобы постулирует, что наша трехмерная Вселенная родилась из многомерной. Идея, которая родилась, на минуточку, в начале 80х!

Уверяю вас, из чего бы не появилась Вселенная, Большой Взрыв по-прежнему остается Большим Взрывом, и можно было бы ожидать, что пишущий о науке журналист должен бы знать об этом!

И, наконец,
Image credit: screenshot from the Telegraph, via http://www.telegraph.co.uk/.
Заголовок: ученый заявляет - в атмосфере Земли найдена чужая жизнь

Давайте вкратце - некое исключительно спекулятивное исследование, не прошедшее проверку коллег, было раскручено в псевдонаучном журнале, а потом еще в разнообразных СМИ, с бездоказательными претензиями на истину. 

Не понимаю, почему у этих людей так мало системы в том, чем они занимаются. Это чурнализм какой-то. Или они просто экономят силы за свою зарплату?

Меня всегда срашно расстраивают подобные истории. Эти люди должны наоборот способствовать росту знаний у публики, а вместо этого ведут себя как последние шарлатаны. Где проверка фактов? Где главный редактор, который должен вмешаться и сказать - это не стоит публиковать? Когда это стало возможным - не давать правильный контекст, но писать сенсационные заголовки, лишенные всякого смысла?

Image credit: the Irreverant Times.
Заголовок- мальчик вдохнул в легкие тубу.

Это же обычная желтая журналистика.

Ах, если бы ее не было - нигде. Если б все, кто пишет о науке, вели себя более этично! Если б значение придавалось правильной подаче фактов, образованию людей, тому, чтобы проверить сообщения, понять их, перед тем, как пытаться представить их сенсациями.

Эти последние три новости (не считая последней, сатирической) - все датированы этой неделей, и это была совершенно обычная неделя. Все эти игры с разоблачениями для меня могли бы стать постоянной работой, и совершенной потерей времени.

И поэтому, хотя иногда я могу реагировать на подобные новости, когда меня что-то действительно заденет, обычно я предпочитаю писать о том, что мы знаем, о том, что реально, и рассказывать вам о том, как мы к этому пришли. Со всеми деталями, фактами и доказательствами. Потому, что если кому-то это не важно, это не значит, что это не важно мне, и, бьюсь об заклад, вам тоже.

Ответы Этана. Номер 2. Знакомьтесь - Облако Оорта!

 Image credit: NASA / JPL-Caltech, Donald K. Yeoman.

12 сентября 2013 года


"Большое дерево астрономии упало. И нам так одиноко без его тени"
Субраманьян Чандрасекар на смерть Ян Оорта

В нашей новой почти регулярной серии приглашаются задавать вопросы читатели со всей Земли и даже с низкой околоземной орбиты. Сегодня вопрос такой (от Роберта Мигана):

Удалось ли обнаружить какие-либо объекта облака Оорта напрямую, а не в виде комет во внутренней Солнечной Системе? Я полагаю, что подобные открытия совершаются только косвенными методами - вроде микролинз или затмений звезд фона. Спасибо за отличный блог!

Хороший вопрос! Вы, наверное, помните, что до ближайшей звезды - четыре световых года, а размер Солнечной системы, которую мы традиционно представляем себе, всего лишь 50 астрономических единиц (а.е.), это около 0.08% светового года!

Image credit: NASA и - я верю – G. Bacon (STScI).

Объекты пояса Куйпера, которые находятся на этом расстоянии, время от времени выбрасываются гравитационными возмущениями внутрь Солнечной Системы, где они становятся кометами, если подходят к Солнцу на достаточно близкое расстояние. Но это не единственное место, откуда к нам приходят кометы!

Image credit: Wikimedia Commons user fir0002, from http://flagstaffotos.com.au/.

За поясом Куйпера, далеко за поясом Куйпера - на расстоянии 50 тысяч а.е. находится облако Оорта. Это почти световой год! Изредка в Солнечной Системе появляется долгопериодическая комета - с периодом не сто и даже не тысяча, а сто тысяч лет! Причиной таких комет (например, как Макнота вверху) вряд ли является гравитационное возмущение со стороны Нептуна. 

Image Credit: Oort Cloud image by Calvin J. Hamilton, inset image by NASA.

Они приходят из очень, очень далекого облака! В 1950 году Ян Оорт выдвинул гипотезу о существовании такого облака, которая теперь является общепринятой для объяснения долгопериодических комет. Из-за огромного удаления от нас, эти объекты почти не светятся в инфракрасных лучах, и практически не отражают света Солнца в визуальных! Они остаются практически невидимыми.

Но есть ли какой-то способ их обнаружить? В принципе, да.

Image credit: OGLE collaboration / Wikimedia Commons user Jan Skowron.

Гравитационная микролинза!

Момент, когда объект проходит перед яркой звездой, временно увеличивая ее видимый блеск. К сожалению, массы объектов облака Оорта настолько малы, в районе 10(в 15й степени) кг, или в районе одной миллиардной массы Земли, что увеличение блеска при этом составляет в 1000 раз меньшее значение, чем то, которое могут обнаружить современные технологии.

Поэтому пока в облаке Оорта не был обнаружен ни один объект - мы их можем увидеть в телескоп только тогда, когда они приходят во внутреннюю Солнечную Систему.

Image credit: NASA / Hubble’s ACS.

Но не каждый из обнаруженных объектов из облака Оорта является кометой. Есть одно очень важное исключение - малая планета Седна, на снимке Хаббла вверху. 

В отличие от большинства объектов облака Оорта у Седны большой размер - около тысячи км в диаметре, и масса 10(в 21й степени) кг. Единственная причина, по которой мы обнаружили Седну - поиск транснептуновых планет, это открытие было в 2003 году - дальше, чем все остальные!

Image credit: Wikimedia Commons users Szczureq/kheider, along with NASA.

Период обращения Седны - 11 тысяч лет, и, значит, она - из далеких пределов Солнечной системы, и все еще связана с Солнцем гравитационными узами. По своей орбите Седна никогда не может достичь Пояса Куйпера, это значит, что она никогда не взаимодействовала с Нептуном, а, значит, она из облака Оорта - единственное некометное тело!

Надеюсь, это также отвечает на вопрос Джо Стефано:

Если Седна - не самый удивительный объект в нашей Солнечной Системе, тогда я просто не знаю...Напишите о ней когда-нибудь.

Можно спорить, принадлежит ли Седна Солнечной системе или нет, но давайте оставим это дело гравитации. Она разберется.


Image credit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI), modifications by Lexicon of Wikimedia Commons.

И даже если мы не можем наблюдать объекты облака Оорта напрямую, мы точно знаем о некоторых телах, которые пришли оттуда, даже не являясь кометой.

И это все на сегодня.

JPL | 10 лет космическому телескопу Спитцер!


понедельник, 23 сентября 2013 г.

Тост "За открытие Нептуна"



Утром 24 сентября 1846 года, дверь одной из башен Берлинской обсерватории отворилась, и на пороге появился уставший, но довольный Йохан Готтфрид Галле. Он проследовал в свой кабинет, чтобы написать своему знакомому, французскому математику Урбану де Леверрье письмо, подтверждавшее первое в истории человечества открытие новой планеты методом... математических вычислений! 

Астрономия больше уже никогда не будет прежней. 

Спустя 17 ночей была открыта луна новой планеты. Немного посовещавшись, астрономы решили назвать планету Нептуном, а ее спутник - Тритоном. Расстояние новой планеты от Солнца составило 4.5 млрд км, а период обращения - 165 лет. 

А теперь Нептун стал эталоном, который астрономы прикладывают к экзопланетам, граничным критерием, ниже массы/размера которого начинается очень интересная категория планет, "почти похожих на Землю". 

 Итак, за Нептун, товарищи!

 Урбан де Леверрье

Йохан Галле, Берлинская обсерватория

Ответы Этана. Номер 1. Снова в школу!



Один из двух любимых авторов нашего блога - это, конечно же, доктор астрофизики Этан Зигель. И вот недавно в дополнение к своим замечательным статьям на блоге, он начал еще и отвечать на вопросы публики! 

Итак, мы начинаем перевод небольшой серии, состоящей из ответов Этана на разные вопросы философско-космологично-астрофизической направленности. Надеюсь, вам понравятся эти статьи так же, как они понравились мне - иначе не было смысла за них браться.

Перевод, как обычно мой-авторский, и это значит, что близко к тексту оригинала, но в то же время достаточно литературно и просто, чтобы читалось легко. Могу также делать некоторые свои вставки с комментариями, которые отмечены отдельно - синим курсивом.

 Image credit: NASA / CXC / M. Weiss.

6 сентября 2013 года

"Образование - замечательная вещь, но время от времени стоит вспоминать о том, что ничему действительно стоящему вас не научат"
Оскар Уайлд

Как многие из вас уже знают, на прошлой неделе я запустил ящик для предложений, который тут же перегрузили самые разные вопросы - более 50 в первый же день!


Image credit: Thao Nelson of http://mycredo.wordpress.com/.

Итак, давайте попробуем начать отвечать на них. Там достаточно замечательных вопросов и предложений, чтобы загрузить меня надолго, но вот что самое первое бросилось мне в глаза в свете пришедшего к нам учебного года:

Дорогой Этан, я - относительно молодой человек (учусь в институте), я читаю ваш блог и интересуюсь наукой. Я бы хотел, чтобы вы написали про то, как сделать карьеру в физике или другой дисциплине естественнонаучного цикла. Я прочитал ваш предыдущий пост, где вы рекомендуете не заниматься тем, чему нас постепенно научат в университете (и это был мой изначальный план вообще говоря), а заниматься исследованиями в той области, которая меня сейчас привлекает больше всего, чтобы развивать воображение и мышление. Для меня это значит читать блоги - такие, например, как ваш, смотреть образовательные каналы на ютьюбе - вроде sixtysymbols и читать книги. Но мне бы хотелось получить ваш совет, как в моем возрасте я могу развить в себе навыки и знания, чтобы стать ученым, физиком. В завершении письма, не могли бы вы указать такое направление, или, может быть, какие-то ресурсы, на которые могли бы положиться молодые люди, которые интересуются наукой?

Это - один из самых трудных вопросов, и, прежде чем ответить на него, я объясню, почему.

Image credit: Health & Safety Specialists, HSS Health & Safety Solutions, UAE.

Когда вы (я не имею в виду лично вас, говорю больше обо всех нас) утверждаете, что нужно ограничить себя заранее какой-то узкой проблемой, чтобы заниматься ей всю оставшуюся жизнь и добиться в результате большего эффекта, это - ошибочное утверждение. Давайте расскажу, почему.

Image credit: Bell Labs; Lucent Technologies, via the NY Times.

1. Вы растете и по мере роста знаний ваше восприятие мира изменится. Это не упрек в недостатке знаний, скорее, это призыв к тому, чтобы принять положение, что мы все время учимся, узнаем новое. Это значит, что нечто, что захватит все ваше воображение, может прямо сейчас еще даже не существовать! 60 лет назад не было понятия Планетология - потому, что науки о других планетах просто не было. 30 лет назад нанотехнологии были просто мечтой. 20 лет назад мы не имели ни малейшего понятия о том, что такое темная энергия. И "ложная ДНК" может быть совсем даже не ложной, поскольку мы просто чего-то о ней не знаем.

Наносит ли это удар вашему интересу к науке? Моя точка зрения в том, что ваша научная карьера может раскрутиться в том направлении, которое сейчас просто не существует. Не готовьтесь к чему-то одному, исключая из вашего поиска все остальное. Приобретайте знания о как можно большем количестве разных вещей, конечно же, ваша страсть к познанию не должна быть ограничена чем-то одним, узкоспециализированным.

Image credit: Will Jagy of http://math.stackexchange.com/.

2. "Ненужные" знания редко в действительности бывают бесполезными. Я вспоминаю свой первый курс аспирантуры. На занятиях электромагнетизмом я пытался решать дифференциальные уравнения в частных производных. И вот несколько забавных фактов:

- будучи аспирантом, я становился студентом класса В- (в самом лучшем случае), когда дело касалось электромагнетизма,
- я ненавидел курс вышки (высшей математики) и препа (преподавателя), на которых нас как раз и учили решать эти уравнения,
- и после окончания института - несмотря на рекомендации любого препа физики - я поработал учителем в школе перед тем, как поступать в аспирантуру.

Почему это забавно? Потому, что можно было бы предположить, что все эти факты ставили меня в заведомо невыгодное положение по сравнению с другими, когда дело касалось решения дифуров по электромагнетизму. Вообще говоря, да. Но было и еще кое-что. В отличие от моих сокурсников, у меня были определенные преимущества.  Да, в некоторых случаях, мне не хватало навыков решения уравнений, и мне приходилось работать больше, чем другим, чтобы восполнить эти пробелы, но с другой стороны, у меня были такие знания и опыт, которых не было у других - потому, что я потратил на них определенное время. Например, я мог решать в уме различные задачи по комбинаторике, я находил интегральное решение некоторых типов задач раньше других, я мог разбивать задачи на сферические гармоники быстрее, чем мог прочитать условие задачи. Да, эти знания - не то, чем я должен был владеть, как предполагалось, на этом этапе, но у меня они были, а у других - нет, и это делало меня уникальным среди них.

И это ведет нас к другой важной вещи.


Image credit: NASA, Tom Benson, Glenn Research Center, via http://www.grc.nasa.gov/.

3. Вы приобретаете навыки и становитесь лучше в той области, в которую вкладываете ваши усилия. Заметили, какое слово я выбрал? Именно усилия, а не время, как думает большинство. Когда вы пробуете получить новые знания, пытаетесь понять, как атаковать и решить новый класс задач, освоить новый метод, время, которое вам на это потребуется, может быть очень, очень разным. На все это нужны усилия до тех пор, пока вы не поймете, что достигли чего-то.

Вы развиваете свои навыки делая то, в чем вы хотите добиться определенного уровня. Если вы хотите хорошо рисовать - много рисуйте. И постепенно рисунки у вас будут получаться все лучше и лучше, с привлечением более продвинутых техник рисования. Если вы хотите освоить технологию, вы пытаетесь применить ее самыми разными способами, на которые только способно ваше воображение, выворачиваете ее буквально наизнанку, чтобы узнать ее лучше. А если вы хотите освоить теоретическую физику, нужно практиковаться в решении задач. Не пытайтесь сразу браться за самое сложное, вы придете к нему, как только прорешаете много простых задач. И это приводит нас еще к двум положениям.

Image credit: http://izquotes.com/, quote by Thomas Edison.
"Причина того, что большинство людей не узнают свой шанс - в том, что она обычно облачается в комбинезон тяжелой работы" (Т.Эдисон)

4. Если вы не получаете удовольствия от обучения в какой-то области сейчас, вряд ли вы будете получать удовольствие от работы в этой области в дальнейшем. Много раз я видел, как люди принимают это так "ну, я терпеть не могу все это сейчас, но потом, перепрыгнув через все, я смогу делать то, что хочу". Все это хорошо, но почему вы так уверены в том, что "все, что хочу делать" не будет в таком случае включать в себя еще больше того, что вы не любите?

Вы постоянно будете использовать те навыки и знания, которые сейчас приобретаете, и, если  вам не нравится этот путь, неужели вы будете в восторге тогда, когда у вас будет слишком много такой работы? Гм, вряд ли.

Image credit: ©Lunar and Planetary Institute, 2013 / USRA, via http://www.lpi.usra.edu/.

5. Начните размышлять над большими вопросами, но...
Нас привлекают большие вопросы. В биологии это - происхождение и эволюция жизни, в психологии - вопрос сознания, в физике - фундаментальная природа материи или пространства-времени или эволюции Вселенной. Вы читаете, слушаете, что говорят умные люди, и затем у вас начинают появляться свои идеи, но...

Image credit: Ute Kraus, Physics education group Kraus, Universität Hildesheim/ Axel Mellinger.

6. Не нужно быть слишком сильно привязанным к этим идеям!
По мере роста ваших знаний, вам придется пересматривать эти идеи, поскольку - я вас уверяю! - ваше представление об уже известных вещах неполное и не без недостатков. Это не камень в ваш огород, такое происходит у всех. Все время слышу истории о детях-вундеркиндах, которые умеют делать что-то, и это вызывает зевоту. Да, есть подростки, которые находятся на уровне, скажем, на котором я был, когда был студентом, и это действительно впечатляет. Но они же не свергают общую теорию относительности, не решают теорию струн, и не опровергают квантовую механику. Ни один. Возможно, они пытаются понять, пробуют найти наш предел понимания этих теорий, и - не совру - это действительно невероятно. Но когда они хотят продвинуться вперед, вдруг оказывается, что некоторые из фактов, идей, заключений, которыми они пользуются, неверны, и должны быть заменены правильными. Столько научных карьер закончилось в тот момент, когда кто-то был слишком заносчив чтобы сказать себе - "ага, тут мои знания нуждаются в проверке или, возможно, просто неверны."

Image credit: Donald Clayton, PASP 108, 3 (1996); Фред Хойл - третий слева.

Нет универсального "просто делай это и твоя карьера будет развиваться в ту сторону, в которую тебе надо". Просто любите что вы учите, и учите то, что вам нравится. Читайте самые разные материалы, но берегитесь шарлатанов, жуликов и самопровозглашенных ученых. Практикуйтесь в том, что вам нравится, а также в тех областях, в чем чувствуете свою слабость - чтобы стать по крайней мере компетентными. Решайте задачи, используйте разные методы для решения. Собирайтесь с друзьями, рассказывайте им о том, чем занимаетесь. Вы поймете, что когда вы кого-то чему-то учите, на самом деле - отличная возможность научиться самому. И еще более общее...

Image credit: Amanda Kidd of http://thistimeimeanit.com/.

Живите полной жизнью вне своей работы. Получайте удовольствие, пробуйте новое. Выходите на воздух, научитесь использовать свое тело. Рискуйте, получайте раны и вылечивайте их. Будьте добрыми, щедрыми и открытыми. Вытолкайте себя за пределы своей зоны комфорта. Не становитесь одномерной карикатурой на самого себя, вы не участвуете да и никогда не хотели бы участвовать в сериале Теория Большого Взрыва. Настоящая Теория Большого Взрыва куда интереснее, я гарантирую это.

Продолжайте задавать вопросы и учиться. Когда вы поймете не только то, что мы знаем, но также и то, как мы об этом узнаём, это - самое лучшее чувство в мире. Не бойтесь делиться этим со всеми, кого встречаете на своем пути. И более всего прочего - оставайтесь честными с собой. Тогда не проснетесь как-то утром и не поймете, что вы уже стары, и жизнь прошла не так, как вы хотели. Вот бессмертные слова Френка Заппы - 

"Когда в конце жизни вы вдруг поймете, что она была жалкой просто потому, что вы все время слушали маму, отца, учителя, жреца, или какого-то парня из телевизора, которые вам говорили, как же вам быть со всем этим вашим дерьмом - вы этого заслужили!"


Эта ваша жизнь, единственная жизнь в этой Вселенной, это - ваши мозги, ваше тело, ваши мысли, ваш опыт, и ваш выбор. 

Вот еще немного моих советов (на английском)..
- учитесь биологии,

Сходите по ссылкам, почитайте. А если у вас есть еще вопросы, дайте мне знать. Попробую отвечать на них хотя бы раз в неделю!

Нил Деграсс Тайсон. О космической перспективе


пятница, 20 сентября 2013 г.

Как телескопы античности помогают в поисках экзопланет

Amanda Alvarez, ISNS Contributor
19 сентября 2013 года
(авторизованный перевод)

 Команда французских астрономов пролила свет на один из важных моментов истории астрономии, тестируя старые линзы, при помощи которых Жан-Доминик Кассини наблюдал крошечный зазор между кольцами Сатурна в 1675 году. Вопрос - а мог ли Кассини вообще увидеть щель в свой допотопный, как по современным меркам, телескоп?

"Не думаю, что я могу четко видеть Щель Кассини в свой любительский телескоп" - говорит Лари Клоуз (Lary Close), астроном обсерватории Стюард университета Аризоны. "Промежуток шириной в 3 тысячи миль не так просто увидеть".

Минимальное расстояние, на которое Сатурн подходит к Земле - около 750 млн миль. На этом расстоянии Щель Кассини видна под углом всего 0.65 угловой секунды.

Когда Галилей наблюдал Сатурн в 1610м, он описал его кольца, как "ушки", поскольку его телескоп был не в состоянии показать, что кольца не соединены с планетой. Но как Кассини удалось не только увидеть, что кольца отделены от планеты, но даже увидеть разделяющую их узенькую полоску всего лишь 65 лет спустя? Оказывается, причиной тому было сочетание нескольких обстоятельств - момент наблюдений, погодные условия и... высококачественные линзы!

В письме к Королевскому Сообществу в 1676 году Кассини написал, что кольца разделены темной полоской.

Кольца Сатурна постоянно меняют угол своего наклона по отношению к Земле - как же в свое время (в 1612м) был удивлен Галилей, когда они просто ... исчезли!

Однако автор исследования Жульен Лози (Julien Lozi) утверждает, что у Кассини было определенное преимущество перед Галилеем.

"Условия были просто наилучшие - угол наклона колец был практически максимальным, и видимый размер полосы был тоже максимальным" - говорит Лози, ученый-оптик Университета Аризоны и Исследовательского Центра Эймс в Калифорнии.

Высота над уровнем моря и атмосферные условия в Париже, где тогда находился Кассини, - не самые идеальные, но в то время еще не мешало уличное освещение. Лози говорит, что первые рисунки Кассини не показывают саму полосу, а всего лишь два главных кольца разного цвета, и что-то что отделяет один цвет от другого.

Кроме удачного положения колец, атмосферные искажения во время наблюдений оказались минимальными, говорит Клоуз.

Но Кассини полагался не только на удачу. Как говорит Лози, качество его оптики, изготовленной в Риме оптиком Джузеппе Кампани (Giuseppe Campani) было "впечатляющим".

Самой большой проблемой того времени были придание стеклу нужной формы и его полировка, чтобы достичь нужного преломления света. Кампани был одним из лучших оптиков своего времени - даже несмотря на то, что в его линзах встречались пузырьки и трещинки. Он тщательно оберегал свои секреты, рассказывая о их только своей дочери. Лози говорит, что "очень долго было непонятно, как же ему удавалось создавать такие отличные линзы. Чтобы найти его приборы, потребовалось 100 лет."

У современных телескопов и биноклей есть корректирующие блоки, чтобы исправлять аберрации - которые, вообще говоря, есть всегда там, где имеет место преломление света. Но у первых телескопов такого не было. Одним из известных способов улучшить качество изображения было увеличение фокусного расстояния линзы - то есть изображение строилось на расстояниях от 7 до 50 метров от нее! Это означало, что телескопы того времени были настоящими динозаврами - например, окуляр мог находиться на улице, а объектив - закреплен на здании или на вышке!

Клоуз говорит, что "телескопы были исключительно длинными", "длиной с телеграфный столб и диаметром с чашку кофе". Наведение такого телескопа на Сатурн представляло собой по-настоящему трудную задачу для целой команды помощников. Длина одного из телескопов Кассини составляла 11 метров, а диаметры объективов редко превышали 13.5 см.


По просьбе Парижской обсерватории Лози с коллегами протестировали качество этих линз, сделав симуляцию того, как же Сатурн был виден тому, кто работал с такими телескопами. Результаты были представлены на конференции в августе, и появились на arxiv.org.  Большие фокусные расстояния не только уменьшали хроматическую аберрацию, но и немного скрывали недостатки процесса полирования.

Клоуз, который не был частью команды исследователей, был впечатлен. "Качество линз было максимально высоким, насколько это возможно". Для одной из линз коэффициент Штреля (который показывает качество оптики), был 0.94 при максимальном значении 1.00. Даже по меркам современной оптики эта линза очень хороша. "За исключением хроматической аберрации эти линзы практически совершенны".

Используя информацию о фокусном расстоянии линз, ученые построили изображения планет такими, какими их видели астрономы 300 лет назад. И Щель Кассини была видна на них очень четко! "Для сравнительно ярких объектов, которыми были планеты, для своего времени это была совершенная технология!", говорит Клоуз, "но наблюдения по-прежнему представляли проблему". Возможно, поэтому и были сомнения в реальности тех наблюдений Кассини - на грани возможности технологии.

Для Лози, этот побочный проект имеет отношение к наблюдениям экзопланет в наше время - его основной специализации. Щель Кассини - первый пример промежутка в планетных кольцах, с тех пор вокруг звезд найдены пылевые диски, например у TW Гидры, на расстоянии 176 св. лет от Земли.

Особенно интересуют астрономов промежутки в дисках около звезд, поскольку указывают на присутствие экзопланет. Наблюдения Кассини и связанная с этим теория - о следах пыли планет (например,  зодиакальный свет) продолжают иметь большое значение в современной астрономии.


Примерно так видел Сатурн Жан-Доменик Кассини 300 лет назад...

К определению массы и стандартной модели


среда, 18 сентября 2013 г.

вторник, 17 сентября 2013 г.

Два Кека


Два Кека держат лазеры, как рыцари - мечи!


Голливуд, говорите?

Ха!

Фото дня: Лялечка NGC 4274




Image Credit: Jean-Charles Cuillandre, CFHT - http://www.cfht.hawaii.edu/HawaiianStarlight/ and Giovanni Anselmi, Coelum Astronomia - http://www.coelum.com/

NGC 4274 авторства моего любимого Канадско-Французско-Гавайского телескопа.

- Почему любимого?
- Потому, что уже не первый десяток снимков вижу от него, и каждый - просто лялечка.

Смакота! Видно, матрица у них какая-то особенная стоит. Гавайская. :)

Сама красавица-галактика NGC 4274 находится в созвездии Волосы Вероники на расстоянии 60 млн св. лет от нас. Ее рукава наполнены нежным светом звездных яселек, где рождаются звезды-малыши.

Беби-БУМ!

Беби
-
БУМ!!

:)

МАРС. Темные отложения около вулканической трещины


понедельник, 16 сентября 2013 г.

воскресенье, 15 сентября 2013 г.

суббота, 14 сентября 2013 г.

пятница, 13 сентября 2013 г.

Фото дня: IC 5148 - запаска



15 октября 2012 года

Смотрите, какая красота кроется в созвездии Журавля.
#astronomy

Еще одна чудесная планетарочка, IC 5148 c такими параметрами -

- расстояние: 3 тысячи св. лет,
- диаметр: 2 св. года,
- скорость расширения: 50 км/с. Кстати, одна из самых быстрорасширяющихся туманностей на всем небе,
- прозвище - Запаска. В смысле, запасная шина.

NASA | Voyager | Звуки межзвездного пространства


HIRISE | МАРС | Конусы и потоки вздувшейся лавы


четверг, 12 сентября 2013 г.

NASA | LADEE | Обзор миссии


Официально: Вояджер 1 вышел в межзвездное пространство!



12 сентября 2013 года


#astronomy

Вот, свершилось. Вояджер 1 вышел в межзвездное пространство!

Первый из искуственных аппаратов, Вояджер, как оказалось при анализе новых данных, уже год как путешествует меж звезд!
В первый раз Вояджер почувствовал дыхание межзвездной среды еще в 2004 году. Но у команды не было уверенности, когда же он точно пересечет эту незримую границу между гелиосферой и открытым космосом.



У Вояджера не было детектора плазмы, который помог бы в этом деле, поэтому пришлось анализировать огромную кучу других, косвенных данных. И вот, в апреле 2012 года на Солнце случился корональный выброс материи (КВМ), придя на помощь ученым. Когда неожиданный подарок из заряженных частиц достиг аппарата, в апреле 2013 года, плазма вокруг Вояджера начала вибрировать, как натянутая струна. 9 апреля прибор измерения волнового движения плазмы обнаружил движение. Амплитуда колебаний позволила ученым определить плотность плазмы. Отдельные осцилляции указали на то, что космический аппарат находится в среде в 40 раз более плотной, чем та, которую он встретил во внешнем слое гелиосферы.
 

Именно такое ожидаемое значение плотности межзвездной среды!

Команда бросилась анализировать данные предыдущих наблюдений и увидела подобные осцилляции (правда, в гораздо более слабой форме) еще в октябре-ноябре 2012 года. Экстраполировав эти данные, ученые установили, что границу межзвездной среды Вояджер пересек еще в августе 2012 года - точнее, 25 августа!!

От имени командования - поздравляю вас, земляне, с выходом в межзвездное пространство!

УРА! УРА! УРААААА!!



На сладкое. На снимке - сигнал от Вояджера-1, который был зафиксирован Очень Большим Массивом (в радиоволнах, естественно) Национальной Радиоастрономической Обсерватории США с базой длиной около 8 тыс км (от Гавайев до Санта-Кру) 21 февраля 2013 года, когда аппарат находился на расстоянии в 18.5 млрд км от Земли!

Мощность передатчика Вояджера 1 - всего 22 ватта (это мощность лампочки в вашем холодильнике). 

Размер снимка 0.5 угловых секунд.   

P.S. Два переведенных ролика от Лаборатории Реактивного Движения в честь этого грандиозного события будут - как только так сразу...