پست‌های تلگرام Гомеостатическая Вселенная

Как я ищу научную информацию?

В целом, обычно это старый-добрый гугл и поиск по картинкам: вбиваешь ключевое слово, ищешь картинки, которые лучше всего подходят под то, что я ищу, а потом смотришь по связанным картинкам. Работает отлично, когда примерно представляешь, что искать!

Помимо этого у меня есть набор разных инструментов, которые пользую с разной степенью успешности:

- Google Scholar — основной инструмент для поиска по ключевым словам и связям между темами. Особенность расширения браузера позволяет автоматически захватывать информацию о читаемой статье и быстро экспортировать цитату в формате bibtex. Очень удобно!

- Unpaywall — находит открытый доступ к статьям, которые привязаны к странице журнала, на которой вы находитесь. Иногда это arXiv или другие открытые ресурсы, иногда — странные страницы универов. Даже вне института я всегда могу получить доступ к нужным статьям в один клик, очень рекомендую.

- @scihubot, @science_nexus3_bot, z-library и Anna's archive для поиска статей и книг с закрытым доступом.

- RefSeek — позволяет искать исключительно в академических источниках. Похож на Google, но без рекламы и лишнего контента. Использую, когда мой запрос слишком расплывчатый для Google Scholar.

- Semantic Scholar — поисковик на базе ИИ. Очень полезен для поиска в новых областях, где я сам пока не вижу связей между разными темами.

- Connected Papers — исследует связи между статьями. Иногда захожу сюда, чтобы найти неожиданные связи и вдохновение — иногда находятся совершенно неожиданные вещи.

- Research Rabbit — похож на Connected Papers, но с большим количеством функций. Протестировал несколько раз, выглядит клево. Хотя у меня своя система организации статей, я им не пользуюсь, но точно стоит внимания.

- Metaphor Systems aka Exa AI — ещё один интересный инструмент, которым я не пользовался, но храню в закладках. Вы описываете, что хотите найти, простыми словами, а ИИ ищет связанные статьи и материалы. Раньше искал в основном архив, сейчас — все подряд. Наверное, с приходом чатгпт и прочего они немного отстанут, но посмотрим!

- Lens.org — поиск по патентам и прочей технической литературе. Иногда в патентах кроятся настоящие жемчужины! (не буду говорить, среди чего приходится их искать)

- BASE — поиск по всем открытым публикациям. Я использую редко, т.к. чаще всего хватает остального, но иногда полезно, т.к. включает всякие технические отчеты и дипломы/диссертации.

- ResearchGate — "социальная сеть" для ученых. В целом, можно найти интересную информацию, удобно следить за публикациями каких-то конкретных людей или рабочих групп. Но очень много всяких фриков. Кажется, нужен университетский имейл, чтобы вступить.

-------------

Какие еще вы знаете инструменты? Пишите в коменты!

Надеюсь, вы меня не потеряли! Раз тут канал про жизнь, расскажу про мои будни последних нескольких недель, чтоб вы знали, почему я вам мало пишу 🙂

- Вчера был дедлайн по подаче одного большого гранта. 18 проектов, 400 страниц текста. У меня — два больших интересных проекта (эксперимент и теория). Но написание этого талмуда — то еще развлечение. Мой научрук будет заведовать этим большим проектом, так что на меня пала обязанность весь текст вычитывать, править и т.п. Научные части еще ничего, но там страниц 50 — чисто всякие штуки типа организации хранения данных, практики найма студентов, забота об окружающей среде и т.п. Не очень увлекательно 🙂

- Заодно вчера же был дедлайн по подготовке дизайна оптических систем Einstein Telescope, который я с небольшой командой делал последние полгода. Если не читали, вот моя статья про этот детектор гравитационных волн. Сейчас он находится в самой горячей стадии, когда надо сделать подробный технический дизайн: буквально, где какое зеркало будет стоять, сколько метров диаметр вакуумных труб и куда ставить серверные стойки. Самое веселое, что работать нужно вместе с инженерами: вот придумал ты, куда надо поставить зеркало, а они говорят: фигвам, не поместится, у нас тут стена по плану. Ну или пожарный выход. Мне науку делать, а они мне про пожары...Короче, куча времени уходит, еще и документировать все надо.

- А завтра уезжаю чилить на конференцию: будем сплавляться на теплоходе по Дунаю из Германии в Вену и обратно, целую неделю на борту: доклады и вот это все. Соответственно, нужно было приготовить постер. Дело это неблагодарное, а мой перфекционизм делает его еще и долгим. Вчера вот два часа пытался заставить софт нарисовать мне красивую картинку, которая занимает один маленький угол постера. Получилось. Но джва часа, Карл!

- Параллельно дописываю две статьи, которые надо срочно закончить (а то результаты уже показываю на конференциях, надо скорее публиковать), и еще три, где надо делать правки после возврата от рецензентов.

В общем, дел невпроворот. Конечно, вместо этого поста я мог бы написать что-то про науку, но это пришлось бы думать, а думать уже тяжело под конец недели. Но у меня есть несколько интересных тем для постов, над которыми я потихоньку работаю. Вот свободные пару часов найду, а там...

Если вы хотите узнать побольше про детекторы гравитационных волн, от истории создания, физики и до собственно современных открытий, очень рекомендую этот документальный фильм. Мне кажется, он хорошо передает дух настоящей науки со всеми сложностями, взлетами и падениями. Я тут узнал, что он выиграл 14 наград на фестивалях, что вполне заслуженно: фильм очень интересный. Кстати, там же на канале есть короткие эпизоды на конкретные темы, если смотреть почти два часа документалки вы не готовы 🙂

https://www.youtube.com/watch?v=jWkWD1MBXKU

На этой неделе я был на конференции по квантовой гравитации, было ужасно интересно, и мне не терпится скорее рассказать вам всякого, что я узнал (а узнал я очень много интересного, на десяток постов хватит!). В процессе подготовки к докладу (или скорее лекции, на час), мне самому пришлось разобраться в одной из необычных моделей квантовой гравитации — энтропийной модели Верлинде. Заодно с ним пообщался на эту тему. Так что я в голове уже складываю лонгрид на эту тему.

К сожалению, как обычно бывает, времени на все эти излишества нет совершенно: на этой неделе надо дописать две заявки на гранты, и одну из них я еще даже не начинал 🥲

Но вы пока задавайте вопросы в комментах, я их потом соберу по темам и попробую поотвечать.

Вот этого я не ожидал, конечно. Нейросетки, конечно, хорошо и популярно, но при чем тут физика?

UPD: насколько я понял аргументацию, она сводится к тому, что они сами — физики, а еще нейронки очень помогают в современных физических исследованиях. Ну такое...

Желающие могут почитать подробное объяснение тут, но наверняка скоро появятся хорошие популярные обзоры. От меня не ждите по понятным причинам :)

На дворе сезон Нобелевских премий, завтра выдается премия по физике, а значит, пора погадать на кофейной гуще!

Сразу скажу, что эта премия давно себя изжила, и идейно, и практически. Физика сейчас делается не одиночками, а большими коллективами. Очень мало какие открытия можно приписать конкретному человеку, это почти всегда много небольших шагов в нужную сторону, а не большой скачок, как раньше. Единственный бонус от нее: привлечение общественного внимания к разным областям науки.

Так вот, кто же получит премиую в этом году? Напомню, в прошлом году получили премию за аттосекундные лазеры, в позапрошлом — за квантовую запутанность, в 2021 - за климатические модели, а в 2020, 2019 и 2018 — за всякие космические штуки.

Думаю, физика частиц и космология в этом году мимо: у одной мало что случилось за последнее время, а у другой уже было несколько больших премий недавно. Поэтому у меня варианта два: либо что-то очень прикладное, либо что-то связанное с квантовыми технологиями. Моя ставка — на последнее, чисто за хайп, поэтому Дойч и Шор (но они получили breakthrough prize в прошлом году) или Якир Ахаронов и Майкл Берри по совокупности заслуг.

А как вы думаете?

Кажется, круто ездить на конференции: живешь себе в хорошем отеле, в 200м от пляжа в Барселоне. Кайф же?! Но вот я за неделю конференции выходил из отеля ровно 2 раза, примерно на 100 метров до соседнего магазина. Все остальное время, с 8 утра до 10 вечера занято встречами, организацией сессий и прочих мероприятий. Так что я не видел ни всяких культурных мест, ни пляжа, ни даже глазком на море взглянуть, только из самолета. А завтра уже лететь обратно.

Ух, какую вчера прочитал статью! Вы берете фотоны, посылаете в облако атомов. Они, конечно, поглощаются атомами, атомы ненадолго возбуждаются, а потом переиспускают фотоны, а они вылетают с другой стороны — с какой-то задержкой, конечно. Как вы думаете, какой? Эти ребята взяли и намеряли эту задержку отрицательной. WTF?! скажете вы, и будете совершенно правы.

Я попробовал разобраться.

Надо начать с того, что скорость фотона в среде не очень хорошо определена. Помните, я рассказывал про сверхсветовое туннелирование? Когда у нас есть электромагнитная волна, там все относительно просто. А вот когда мы начинаем смотреть на одиночные фотоны, случается беда. Фотон — он волновой пакет и занимает довольно много места в пространстве и времени. Какой момент считать временем прохода через среду? Когда прибывает передняя его часть, или когда кликает детектор, или как-то усреднять? А ведь фотон еще поглощается и переиспускается атомом — как это учитывать?

Сперва надо вспомнить про понятие групповой скорости. Если у вас есть волна, амплитуда которой меняется со временем (другими словами, волновой пакет), групповой скоростью называют скорость перемещения максимума вот этого изменения. Я кину в коммент видео, которое показывает это наглядно. В целом, групповая скорость сильно зависит от свойств среды, в которой свет распространяется. Она может даже быть значительно быстрее скорости света, а может быть вообще отрицательной. Никого это не смущает, так как эта скорость не связана с каким-то физическим перемещением, с ее помощью нельзя передать информацию и т.д.

Если мы смотрим на одиночный фотон и наблюдаем, когда приходит максимум его волнового пакета, его групповая скорость тоже может быть отрицательной. Обычно говорят, что это ничего не значит, никаких наблюдательных эффектов не дает, и вообще просто наш неудачный выбор определения скорости.

А какой выбор был бы удачнее? Авторы говорят: ну вот есть более четкая метрика — померить, сколько атом, возмущенный фотоном, проводит в возбужденном состоянии. Это явный физический эффект, а не просто неудачный выбор определения. Они так и делают: берут атомы, пускают в них фотоны и измеряют время, которое атом живет в возбужденном состоянии. Повторяют много раз. И видят, что атомы в среднем проводят отрицательное время в возбужденном состоянии! Более того, это время напрямую зависит от групповой скорости фотона. А это значит, что групповая скорость — не просто глупое определение, а она влияет на реальне физические процессы.

Но это же бред, как может быть атом отрицательное время хоть в чем-то! Но дело оказывается в том, как мы определяем время в квнатовой механике. У каждого фотона есть вероятность пройти сквозь атомы, не завимодействуя, и вероятность провести какое-то время в виде возбуждения атома. Так вот, эти вероятности интерферируют между собой, и в результатае получается отрицательное время. Примерно такой эффект был в парадоксе голубей, про который я рассказывал раньше. Тут главный момент в том, что мы учитываем не все фотоны, которые влетают в облако атомов, а только те, которые проходят насквозь. А это небольшая часть от всех. Вот эта интерференция, вместе с отбором "хороших" фотонов и дают парадоксальное определение времени. Дурят нас, короче, дурят!

Я не думаю, что это отрицательное время несет какой-то глубокий физический смысл. Как и все квантовые эффекты с пост-селекцией, где мы выбираем только исходы, которые нам нравятся, это все больше вопрос определений. Это, несомненно, очень любопытный эксперимент, возможно, важный для разговора о значении термина "время", но не имеющий какого-то влияния на нашу ежедневную жизнь (даже в физике). Наверное.

https://arxiv.org/abs/2409.03680

Вот такой арт получается иногда, когда его меньше всего ожидаешь. Помните я рассказывал про сложности в выборе точки отсчета для измерения гравитационных волн? На картике — чувствительность детектора к разным положениям на небе (по оси x тут долгота, по y — широта, от полюса до полюса) для волн очень высокой частоты (около 4 МГц). Это еще называтеся диаграммой направленности. Детектор хорошо ловит волны из красных регионов, а из синих — не ловит вовсе.

Конечно, вряд ли на высоких частотах можно поймать что-то — источников толком нет, только всякие гипотетические остатки от времени инфляции. Зато, возможно, там можно увидеть намеки на квантовую гравитацию (я как раз сейчас работаю над этим).

В общем, методологическая статья про это дело вышла на архиве, почитайте, там почти нет формул (их можно пропустить), зато мы старались объяснить это как можно понятнее: https://arxiv.org/abs/2409.03019

Еще один удар по темной материи: эксперимент по поиску вимпов (гипотетических частиц ТМ) ничего не нашел.

LUX-ZEPLIN — большой бак с ксеноном. Если прилетает массивная частица ТМ, она возбуждает атомы ксенона, и они начинают флюорисцировать, а поток электронов от столкновения приводит ко вторичному излучению. В зависимости от задержки между двумя событиями излучения, рассчитывают массу налетающей частицы. Конечно, такой детектор регистрирует тонну разных событий: другие космические частицы, локальный шум и т.п. Поэтому нужна огромная статистика и сложный анализ данных.

Вот, спустя 1000 дней сбора данных, частицы ТМ не найдены, что очень ограничивает возможные массы и уменьшает вероятность их существования.

Конечно, вимпы не единственный кандидат на ТМ, а LZ — не единственный эксперимент:
→ в этой лекции я рассказывал про современные методы поиска ТМ
→ в этом тексте я подробно писал про темную материю в принципе: почему мы думаем, что она существует, какие типы бывают и т.д.