Лестница понимания, ступеньки 4 и 5

В завершение темы про разные смыслы слова «понимать» в применении к какой-то технически сложной вещи. Я уже писал, что я для себя представляю эти разные смыслы в виде некой лестницы. В прошлых двух постах я описал первые три ступеньки:

1. когда понятно, что, собственно, утверждается,
   
2. когда новое утверждение вполне вписывается в ваш багаж знаний, соприкасается с известными вам вещами,
   
3. когда вы можете насквозь проследить объяснение или доказательство утверждения, можете рассказать его другому человеку и ответить на простые вопросы.
   

Теперь я опишу две последние ступеньки этой лестницы (повторюсь, в том виде, в котором я ее чувствую сам, не претендуя на что-то универсальное). Эти две ступеньки — исследовательского уровня, на них человек способен сам вырабатывать новое знание. Но ощущаются они по-разному: ступенька 4 — это умение равномерно разрабатывать задачу, ступенька 5 — это способность сделать скачок понимания, найти неожиданную связь между совершенно разными утверждениями.

Вселенная arxiv.org

На днях открыл для себя совершенно шикарный сервис Paperscape. Это тематическая карта всех статей (а их уже больше миллиона), выложенных в архив епринтов arxiv.org: физика частиц, астрофизика, конденсированные среды, и т.д. Каждая статья — это кружочек, размер которого пропорционален цитируемости статьи, цвет показывает тот раздел архива, где она появилась.

Самая крутизна в том, что кружочки размещены на карте не произвольно, а в согласии с «силовым взаимодействием» между статьями. Считается, что статья отталкивается от всех других обратно пропорционально расстоянию и притягивается к другим статьям по закону Гука через резиночки-цитирования. Если у статьи много ссылок на другие или много цитирований других статей, она притягивается сильнее и находится в гуще литературы. Если связь через цитирования слабая — статья может выталкиваться на периферию (но не обязательно, она может и застрять в гуще).

Это всё, больше ничего руками не подстраивается. Дальше просто проводится моделирование силового взаимодействия между миллионом статей и ищется наиболее энергетически выгодная конфигурация, в духе методов молекулярно-динамического моделирования. Все «галактики», скопления, разреженные зоны на карте получаются отсюда сами собой. Особых подробностей этой процедуры не приводится, но похоже, что алгоритм ищет лишь локальный минимум, а для поиска еще более оптимальных конфигураций приходится перестраивать карту руками и перезапускать моделирование. Тем не менее, пусть результат и не абсолютно оптимальный, он все равно получается очень наглядным и релевантным.

Рекордный 2015 год

Среднегодичная глобальная аномалия температуры по данным NOAA (источник)

Ну что, с обещанным рекордом всех нас. Похоже, в 2015 году самый большой скачок среднегодичной глобальной аномалии температуры по сравнению с прошлым рекордом. Подробности, формулировки, ссылки см. в моей новости на Элементах.

Йена

Приятный бонус научной жизни — это регулярные путешествия. Основная цель — научное общение, но что уж душой кривить, в реальности это совмещение приятного с полезным. Среди этих научных путешествий есть две вида, которые доставляют наибольшее удовольствие: это конференции в курортных или экзотических местах и поездки-сотрудничества длительностью в несколько недель. Чем хороши курортные места, объяснять не надо :) А поездки подольше хороши тем, что они позволяют окунуться в атмосферу нового места: живешь не в отеле, а в гестхаусе, ходишь по обычным магазинам, и есть время, кроме непосредственно научной работы, и на людей посмотреть, и попутешествовать. И еще такие поездки полезны в научном плане тем, что не дают тебе зависать в какой-то одной тягучей работе, будоражат активность, подталкивают делать что-то новое.

Вот сейчас я на месяц в Йене (это небольшой городок примерно в центре Германии), по приглашению коллег из Helmholtz Institut Jena.

Лестница понимания, ступеньки 2 и 3

В прошлом посте я начал рассказывать про разные уровни понимания технически сложных вещей, уровни, которые я для себя выстроил в этакую лестницу. Я тогда рассказал про самую первую ступеньку — когда вы понимаете, по крайней мере, само утверждение. Две следующие ступеньки — это когда вам кажутся понятными некоторые отдельные эпизоды объяснения, и когда вы осознаете целиком непрерывную цепочку аргументов. Эти две ступеньки звучат похоже, но между ними есть существенные различия.

Про разные виды (не)понимания

Я скажу, наверно, банальную вещь, но меня давно уже впечатляет то, насколько разный смысл люди могут вкладывать в слово «понимать». Я имею в виду, понимать какой-нибудь технически сложный вопрос: объяснение по математике, лекцию в универе, научный семинар в институте, научную статью не по своей теме, удивительный результат, который ты только что сам получил в вычислениях и уже имеешь к нему вопросы. Между утверждениями «я не понимаю, почему нельзя делить на нуль» и «никто по-настоящему не понимает квантовую механику» — пропасть. И пропасть эта не только по уровню материала, но и по тому, в каком именно смысле человек его «не понимает».

Вот я для себя в голове выстроил некую лестницу «пониманий» и время от времени ее использую в буквальном смысле. Сейчас я опишу первую ступеньку, а остальное — в следующий раз.

Про релятивистскую массу — в последний раз

Видимо, интернет-баталии насчет того, растет ли масса тела со скоростью или нет, будут вестись вечно. Уж не раз объясняли подробно, как, во-первых, этот вопрос правильно формулируется, а во-вторых, как на него ответить. Лев Борисович Окунь потратил немало усилий, чтобы максимально доступным языком объяснить всем сомневающимся, что современная физика использует только одно, релятивистски-инвариантное понятие массы и что понятие растущей со скоростью «релятивистской массы» — это педагогический вирус. Он даже опубликовал на этот счет отдельную книжку. Но только всё равно приходят новые люди и всё начинается сначала.

Однако в этот раз, в комментариях к одной новости на Элементах, этот разговор принял уже несколько иной оборот. Теперь высказывается мнение, что, мол, это Окунь «постановил», что масса от скорости не зависит, в то время как великие физики прошлого (перечисляются Борн, Паули, Фейнман) прямо писали, что масса со скоростью растет. Типа, это что же, Окунь единолично изменил базовое понятие физики?!

По этому поводу чувствую, что нужно высказаться еще раз, — и, надеюсь, в последний раз, — по поводу «релятивистской массы».

2,5 млн евро на эпистемологию коллайдера

Я, может быть, чего-то сильно не понимаю, но по-моему это чистая жесть. В Германии, в Университете Вупперталя есть исследовательская группа, которая занимается, — внимание, — эпистемологией LHC. Грубо говоря, они изучают то, как физики изучают микромир на коллайдере. И группа эта большая, включает в том числе и серьезных физиков, работает уже несколько лет, регулярно публикуется.

Так вот, сообщается, что недавно Немецкий и Австрийский научные фонды (DFG и FWF) выдали этой группе грант на 2,5 млн евро для, цитирую, «... изучения LHC с интегрированной философской, исторической, и социологической перспективы». Обещают вскоре открыть конкурсы на новые постдок и аспирантские позиции по этой теме. Среди вопросов, на изучение которых планируется потратить эту сумму, встречаются: возникновение и развитие концепции виртуальных частиц, связь между LHC и гравитацией, и т.п.

Я, конечно, понимаю, что физики сейчас иногда утыкаются в вопросы, которые требуют остановиться и подумать, а что же мы реально делаем. Есть вопросы естественности теории, есть вопросы достоверности, воспроизводимости, интерпретации отклонений, и так далее. Но по-моему приведенные выше формулировки смахивают на демагогию. Если, конечно, это всё не фейк.

Впрочем, тема-то, оказывается, не новая. Вот, например, прошлогодняя статья из Guardian.

Некрасивая сторона двухфотонного пика

Кто про что, а я всё про тот двухфотонный сигнал при 750 ГэВ, от которого сейчас физики стоят на ушах. Итак, с момента сообщения о том отклонении прошло три недели. В архиве уже примерно полторы сотни статей, спешащих рассказать всему миру, что да, да, эта частица вписывается и в нашу модель тоже! Лавинообразно накапливаются цитирования; некоторые из «статей первого дня» набрали свыше сотни цитирований.

Этот ажиотаж выглядит не очень красиво. Но он, во-первых, вполне ожидаем в нынешней обстановке в ФЭЧ, а во-вторых, не является чем-то уж совсем беспрецедентным.

Загадки коллайдера

Сводка отклонений по состоянию на начало 2016 года.

С недавних пор в проекте про Большой адронный коллайдер на Элементах появился новый раздел: Загадки коллайдера. В нем я собрал обнаружившиеся на коллайдере намёки на Новую физику — отклонения от Стандартной модели как минимум на пару сигм.

Да, 2σ — это ничто с точки зрения экспериментатора, но, поскольку шумиха иногда возникает и вокруг таких отклонений, их полезно освещать. По мере накопления данных и публикации новых статей их статус будет меняться, и я постараюсь регулярно обновлять раздел и отслеживать судьбу каждого такого отклонения.

Вообще, у меня есть несколько материалов разного уровня про эти отклонения:

• самый простой: материал Разрешите отклониться на N+1;
  
• чуть посложнее и самый детальный: сам этот раздел на Элементах с отдельными страницами по каждому отклонению;
  
• самый серьезный: слайды двух моих семинаров в Дубне, LHC Run 1: first hints at New Physics? [pdf, 3,7Мб]
  

Конечно, по-хорошему, рассказывать о результатах коллайдера следует не мне, а непосредственно участнику экспериментов. Но поскольку других таких подборок в Рунете нет, для знакомства сойдут и мои материалы. Опыт показывает, что эта подборка вызывает интерес даже у членов церновских коллабораций.

И снова здравствуйте!

Блог выспался и готов снова радовать читателей своими обновлениями!

Только в этот раз немножко изменится формат. Я уже, наверно, не буду публиковать здесь большие научно-популярные посты, а ограничусь только краткими рассказали или анонсами. И еще я решил не возобновлять контактные посты с вопросами и ответами по физике; они отнимали у меня слишком много времени и сил. Зато сейчас в постах будет добавлено чуть больше личного мнения — о своей работе, о жизни в науке, о физике частиц, об околонаучных вещах, о популяризации.

Разумные комментарии и обсуждения, как всегда, очень приветствуются. Я сейчас отключил возможность анонимных комментариев; нужна будет, как минимум, идентификация по OpenID.

Ну и, конечно, с Новым годом всех! С новыми начинаниями, надеждами, и успехами!