А. М. Леруа, "Мутанты"

Прочитал на днях книжку А.М.Леруа "Мутанты". Вполне симпатичная книжка, этакое введение в современную эмбриологию и молекулярную биологию для полных чайников. Не систематическое, конечно, а как бы калейдоскоп рассказов про то, какие бывают нарушения в развитии эмбрионов и к каким мутациям уродствам это может приводить. По-моему, У Леруа очень удачно получилось передать мысль, что дефекты у мутантов -- это не просто "что-то где-то самой собой выросло", а что за ними стоит сбой в сложных цепочках молекулярных взаимодействий.

Автор, кстати, ученый, а не "профессиональный популяризатор", и мне очень импонирует спокойный стиль изложения, без клоунады как у Брайсона. И еще очень хорошо, что в конце книги автор дает очень обширные примечания с кратким описанием того или иного явления более строгим языком и отсылает к оригинальным статьям (библиографический список -- примерно полтысячи статей и книг). В целом, благодаря книжке я стал чуть лучше понимать новости по молекулярной биологии/эмбриологии, плюс это хороший стимул почитать чуть подробнее по этим темам.

Так что рекомендую. Интересно также узнать мнение биологов.

Раннее обнаружение лесных пожаров методами физики элементарных частиц

Наверно многие знают (ну или догадываются), что даже такая "высокоумная" область физики как физика элементарных частиц время от времени выдает в качестве побочных продуктов новые технологии. Технологии, которые вряд ли стали бы развиваться, не будь конкретных задач в физике элементарных частиц. И эти технологии потом используются для совершенно прикладных задач и даже находят примерения в повседневной жизни. Например, ускорители и детекторы уже давно и разнообразно применяются в медицине и материаловедении. В том же ЦЕРНе есть целые подразделения, которые занимаются адаптацией наработанных технологий для практического применения (по-английски это называется "technology transfer").

Похоже, что в ближайшие годы детекторы элементарных частиц начнут использоваться еще для одной очень практической задачи -- для раннего обнаружения лесных пожаров.

Климат: ссылки на онлайн материалы

Глядя на баталии в рунете по поводу климата и взломанной почты, я заметил две вещи:

• Многие считают, что сырые климатические данные секретны, доступа к ним нет, а климатологи манипулируют с ними, как хотят.
  
• Многие считают, что образовательных материалов по климатологии в сети почти нет, что и порождает разгул теорий заговора и спекуляций.
  

На самом деле, всё это есть в свободном доступе, но в подавляющем большинстве случаев -- на английском. Так что если кто хочет немножко поразбираться в предмете, вот некоторая подборка материалов.
Подборка будет со временем дополняться. Рекомендации приветствуются.

На LHC зарегистрированы первые столкновения

На LHC сегодня вечером зарегистрированы первые столкновения протонов. На рисунке -- событие, зарегистрированное детектором CMS.

См. также картинки первых событий с детектора ATLAS, с детектора ALICE.

На самом деле, это еще не настоящий сеанс столкновений на 450 ГэВ, а просто этакий "подарок" детекторам от ускорительщиков. В ближайшие дни там пока планируется подробно изучить поведение двух одновременно циркулирующих пучков, без столкновений, а что дальше делать будут, решат потом.

Кстати, а вот здесь можно лично поздравить одного из участников эксперимента ATLAS. :)

Про профессиональный жаргон

Вдогонку к прошлому посту -- про технический жаргон.

У Фейнмана в книжке "Какое тебе дело до того, что думают другие" среди записок про то, как он расследовал катастрофу "Челенджера", есть отличный пример про технический жаргон и про то, как его пытаются интерпретировать несведующие люди. Всё крутится вокруг странной фразы "Погнали дальше" (в оригинале "Let's go for it"):

По поводу одной глупости

В комментариях к одной заметке по климатологии меня спросили, что я думаю по поводу вот этой шумихи. Я сначала не хотел ничего отвечать, чтоб не рекламировать чепуху, но потом подумал, что всё-таки полезно кое-что объяснить.

Запуск LHC в реальном времени

Кстати, прямо сейчас запускают LHC -- запускают в том смысле, что попытаются получить циркулирующий пучок. Если хотите в реальном времени следить за ходом дел, вот некоторые ссылки:

• Vistar LHC page 1 -- на этих мониторах появится пятнышко, когда пучок начнет циркулировать.
  
• Vistar LHC operation -- текущая светимость пучка и инфа с детекторов.
  
• CMS e-commentary.
  
• Лента новостей beam commissioning group.
  
• Твиттер-аккаунт ЦЕРНа, твиттер-аккаунт эксперимента CMS.
  
• Вебкамеры из экспериментального зала и из пультовой детектора CMS.
  
• Прямой эфир из пультовой детектора ATLAS.
  

Ну и конечно новости LHC на Элементах -- правда, с небольшим запозданием.

Этапы:

• 20:40: на экране два пятнышка -- пучок 1 сделал два круга.
  
• 21:30: пучок 1 уже "жил" в течение примерно 500 оборотов.
  
• 21:55: включают ускорительные секции. Когда пучок станет постабильнее, попробуют его "поймать", т.е. синхронизовать стоячую ЭМ волну внутри резонатора с пролетом сгустка.
  
• 22:05: пучок уже "живет" несколько секунд -- т.е. под сотню тысяч оборотов.
  
• 22:15: пучок держится несколько минут; успешно синхронизован с ускорительной секцией. Выключают пучок 1, переходят на пучок 2.
  
• 23:55: добились замкнутой орбиты пучка 2.
  
• 00:20: пучок 2 циркулирует длительное время и синхронизирован с ускорительной секцией. Итак, все основные шаги на этом этапе сделаны, теперь последуют несколько дней измерений магнитной оптики и прочих технических вещей на двух пучках по отдельности.
  

Школьная задачка про LHC

А вот предлагаю попробовать свои силы в такой простенькой, но симпатичной школьной задачке про Большой адронный коллайдер.

На рисунке схематично изображено ускорительное кольцо LHC. В нем по двум очень близким трубам одинаковой длины летают встречные сгустки протонов. На кольце на одинаковом расстоянии друг от друга расположены восемь точек, в которых две трубы скрещиваются под маленьким углом, так что в этих точках сгустки могут сталкиваться (реально они сталкиваются не во всех восьми точках, но мы для простоты будем считать, что во всех). В каждом из двух встречных направлений мы запускаем несколько коротких сгустков (не обязательно поровну), причем все сгустки движутся с одинаковой скоростью.

Вопрос: какое минимальное число сгустков надо запустить в ускоритель и как именно их расположить относительно друг друга для того, чтобы во всех восьми точках происходили столкновения и причем с одинаковой частотой, равной один раз за цикл? (Цикл -- это время полного оборота сгустков по кольцу.)

Одно важное пояснение: после столкновений сгустки не исчезают, а просто пролетают дальше, т.к. реально в столкновениях сгустков сталкивается лишь по несколько протонов, а остальные миллиарды просто пролетают мимо.

Открыл комментарии на блогспоте. Правильный ответ -- 4 сгустка, по два в каждую сторону, например в точках 1,5 в одну сторону и 1,7 в другую. В комментариях есть подробные объяснения этого решения (в комментариях к ЖЖ-синдикату тоже). Это кстати совершенно реальная схема заполнения LHC на самых первых стадиях работы, см. например вот этот доклад, страница 12. Решившие эту задачу, можно сказать, приобщились к современной физике :)

Что лично мне понравилось в этой задаче -- это нарушение симметрии: ответ совсем не такой симметричный, как постановка задачи.

Первый выпуск журнала Nature (1869 год)

Журналу Nature исполняется в этом году 140 лет. По этому поводу на сайте Nature выложили в открытый доступ самый первый выпуск этого журнала, датированный 4 ноября 1869 года.

Очень рекомендую полистать этот выпуск. Статьи там -- совершенно милые! Причем восхищает как сама суть научных проблем, так и язык, которым они описываются. Вот только один пример: статья про недавнее солнечное затмение, в которой наблюдения солнечной короны описываются такими вот словами:

... Наблюдалось странное гало перламутрового цвета, называемое короной, а также странные красные образования, названные красными языками пламени или красными выростами, которые виднелись вблизи края Луны -- или же края Солнца, которое скрывалось за Луной...

И далее ставится вопрос: что есть корона? Принадлежит ли она Солнцу или же нет? Может быть, это оптический эффект, вызванный земной атмосферой?

Шанс найти ответ на этот вопрос мог бы дать взятый совсем недавно на вооружение невероятный по своей диагностической мощи прибор -- спектроскоп (не могу удержаться от цитаты: "... an instrument of tremendous power, which was to expand their knowledge with a suddenness almost startling..."). Всего за год до того он был впервые применен к анализу света протуберанцев ("красных выростов") и оказалось, что они состоят из водорода. Это указывало на то, что протуберанцы -- всё-таки часть Солнца. А вот касательно короны автор статьи так и не пришел к определенному выводу. Ему оставалось лишь выразить свою искреннюю надежду, что добросовестные наблюдения будущих затмений поставят точку в этом вопросе. :-)

А вот большая статья совсем другого плана, в которой обсуждаются проблемы преподавания естественных наук в школах (между прочим, только в школах для мальчиков, ибо ученики в статье упоминаются исключительно как "boys"). Делается попытка дать набросок некой программы того, что именно из естественных наук, в каких объемах и как преподавать в школе (мальчикам с 11 до 16-17 лет). Возможно, многим это будет любопытно почитать в связи с нынешней ситуацией с образованием в России.

Снова про контекст

К прошлому сообщению появилось много комментариев; я начал было отвечать развернуто, но потом подумал, что лучше это всё оформить отдельным постом.

Прежде всего, я всё-таки подчеркну, что я говорил про две раздельные вещи:

1. надо стараться по мере возможностей подавать любую научную новость в контексте (в идеале -- контекст краткий, в несколько предложений, но очень точный, очень доступный, с ходу рисующий в голове читателя сцену действий плюс ссылки на хорошие подробные материалы);
2. проект с интерактивной хронологической лентой. Он пока остается на уровне мечты, но о нем всё же интересно помечтать.

Теперь чуть подробнее в ответ вот на этот комментарий.

Контекст в научно-популярных материалах

Я уже несколько раз писал про научно-популярные новости в разных СМИ и, как правило, или ругался на откровенный бред, или критиковал отношение журналистов к новостям науки. Но с подавляющим большинством научно-популярных материалов есть еще вот какая проблема -- в них отсутствует контекст. Новость как бы повисает в воздухе, складывается ощущение, что описываемая работа есть первое и последнее достижение в своей области науки, что она не связана ни с чем предыдущим и не повлияет ни на что последующее. Иногда, впрочем, за новостью следует список "См. также по этой теме", но как правило там просто свалены ссылки на другие новости, лишь отдаленно связанные с этой. Они вовсе не помогают почувствовать ни важность этой работы, ни то, благодаря чему она возникла, ни то, в рамках какой "большой задачи" она проводилась.

Такая новость -- даже если она без ляпов, без ошибок и понятна широкому читателю -- тянет максимум на "удовлетворительно". Таких новостей в рунете -- подавляющее большинство (я не считаю, конечно, всякий бред). А вот научно-популярная новость с правильно и понятно изложенным контекстом -- это уже по-настоящему хорошая новость. Она не просто излагает факт -- она обучает, она понемногу формирует естественнонаучный взгляд на мир и через него -- правильное отношение к науке. Вот таких новостей в рунете очень мало.

Главная проблема тут, конечно, в том, что авторы материалов очень редко бывают в курсе контекста и могут кратко и метко его описать. Вторая проблема в "формате" -- в новость не впишешь весь контекст, приходится упоминать только самые существенные факты, напрямую ведущие к данной работе. В большой статье описать контекст проще, но большие статьи к каждой новости не напишешь.

Мне кажется, пользу может принести вот такой тип научно-популярных материалов, который в рунете сейчас по-моему просто отсутствует.

Климат Северной Евразии

В журнале Environmental Research Letters появилась подборка статей, посвященных климатическим изменениям в Северной Евразии, т.е. по сути в Сибири. Географическая особенность этого региона в том, что он отрезан высокогорьями от тропических океанов. В результате, климат на такой большой площади суши аномально сильно связан с условиями в Северном Ледовитом океане и с далекой Атлантикой. Причем не только в сторону "океаны влияют на Сибирь", но и наоборот -- "Сибирь влияет на океаны", через приток пресной воды из сибирских рек (см. например вот это интересное моделирование). Кроме того, тут проходят самые "климатически чувствительные", 60-е, широты. В результате получается так, что климат Северной Евразии намного более чувствителен к внешним воздействиям, чем по планете (или даже по суше) в целом.

Вот для примера картинка с температурами:

На верхнем графике показаны отклонения от среднего для глобальных (синим) и североевразиатских (красным) температур. Рост температуры в Сибири примерно вдвое-втрое превышает рост глобальных температур. На нижнем графике показаны графики зимних и летних темпетарур. Кстати, летние температуры более важны -- они определяют границу лесов и вообше растительный покров, и видно, что они долгое время стояли, но примерно после 1980 года тоже резво поползли вверх.

Климат вообще очень сложная система, и рост температур влияет на самые разные процессы; подробности см. в статьях спецвыпуска. Вот еще несколько интересных ссылок по теме:

• Northern Eurasia Earth Science Partnership Initiative; краткий план проекта на русском языке.
  
• Недавний Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории РФ (pdf, 0,8Mb) -- особенно для тех, кто полагает, что станет просто зашибись, если Сибирь хорошо прогреется.
  
• Arctic Climate Change.
  

РИА Новости: Мозг посылает импульсы организму только на рассвете и закате

Не могу такое пропустить. Цитата из свежей заметки от "РИА Новости" (цитирую по Газете.ру):

Головной мозг посылает короткие электрические импульсы всему организму на рассвете и на закате, все остальное время он не посылает никаких сигналов...

Что ж, не исключено, что именно таким образом функционирует мозг у автора этой заметки. :)

Квазичастицы с неабелевой статистикой

Вот, кстати, еще один пример плодотворного сотрудничества между разными разделами физики, а конкретно, между теоретической физикой элементарных частиц и физикой конденсированных сред, про которое я писал не так давно. Эксперименты, проведенные в последние год-два, похоже, подтверждают идею (пришедшую из квантовой теории поля) о том, что в некоторых конденсированных средах могут реализоваться совершенно экзотические неабелевы фазы. В этих фазах квазичастицы обладают не просто дробной (т.е. не-бозонной и не-фермионной), а неабелевой статистикой.

Билл Брайсон и ЦЕРН

Есть такая книжка: Билл Брайсон, "Краткая история почти всего на свете". Книжка позиционируется как научно-популярная, и она даже в Великобритании получила какую-то большую премию. Совершенно отвратительная книжка, на самом деле. Столько всего переврано, переставлено с ног на голову, полное непонимание идей, вместо них -- какой-то сборник анекдотов, иногда откровенное паясничание. И плюс к этому огромное количество фактических ошибок, включая грубые арифметические ляпы и непонимание терминов. Русское издание сопровождают почти 50 страниц комментариев переводчика, набранных мелким шрифтом. Большинство из них -- исправление явных фактических ошибок. Но если бы потребовалось объяснять всё, что там переврано, выправлять всё, что там искажено -- получился бы томик потолще этой самой книжки. В общем, не рекомендую её никому, кто хочет проникнуться настоящей наукой.

Я как-то собирался рецензию написать, да тошно перечитывать книгу и приступать к ней.

В чему это я. К тому, что в церновском Бюллетеле появилась на днях заметка про визит этого самого Билла Брайсона в ЦЕРН. Не знаю, по-моему человека с таким хроническим непониманием, что такое наука, чем она занимается, что в ней важно, а что второстепенно -- такого человека надо просто обходить за семь верст. Но его пригласили и организовали ему экскурсию по ЦЕРНу.

Цель, конечно, понятная -- чтоб Брайсон написал что-то популярное про LHC. Только боюсь, ничего хорошего у него не выйдет. Впрочем, может быть, всё более прагматично -- возможно, в ЦЕРНе просто хотят, чтоб он переписал главу про физику элементарных частиц и про ЦЕРН в частности.

When asked whether, after this visit, he would rewrite the chapter about CERN, he replied: "Oh yes, absolutely"!

Просто в нынешнем виде эта глава у простого читателя вызовет только одну эмоцию: "Гы-гы, вот идиоты, лучше бы деньги на что-то полезное потратили".