Когда думаешь, что биология — это про зверушек

Подрабатываю репетитором.
Начался новый учебный год, поэтому вопрос образования стоит сейчас остро. Вот подборка книг, которые помогут при освоении физики. Большую часть из них я уже советовал, но почему бы не напомнить.
1. Учебники.
1.1 Г. Я. Мякишев - учебники для общеобразовательных учреждений базового и профильного уровня, 10-11 класс.
При проведении занятий я во многих случаях опираюсь именно на Мякишева, потому что его книги написаны хорошо, информация представлена полноценно и доступно, примеров приведено достатошное количество. Короче, что и говорить - книги практически идеальные!
Упертым или более продвинутым ребятам рекомендую обратить внимание именно на учебники профильного уровня, которых целых 5 штук - Механика, Молекулярная физика и Термодинамика, Электродинамика, Колебания и волны, Оптика и Квантовая физика. Сдающим ЕГЭ - обязательно прочесть все!
Остальным рекомендую его учебник базового уровня для 10 и 11 класса.
1.2 А. В. Перышкин - учебники для общеобразовательных учреждений базового уровня, 7 - 9 класс.
Знаете, есть вот вино, которое чем старше - тем лучше. Вот с Перышкиным точно так же. Все его новые переиздания - жуткое дело, которое в руки лучше не брать. А вот книги, выпущенные в прошлом столетии, написаны великолепно. Короче, чем старше книгу Перышкина найдете - тем лучше.
Эти учебники подходят для начального уровня, и для продвинутых товарищей их будет маловато. Но в качестве трамплина в мир физики они идеальны.
1.3 Г. С. Ландсберг - элементарный учебник физики в трех томах.
Удивительно, но сам я узнал про эту книгу уже в институте.
Знаете, если Перышкин - бутерброд с чаем, Мякишев - первое, второе и компот, то Ландсберг - это обед, когда ты с голодухи забежал в кафешку, назаказал себе тонну еды и сидишь, не можешь в себя все впихнуть. И все такое еще, блин, вкусное!
Если уйти от метафор, то в учебниках Ландсберга содержится огромное количество дополнительной информации об устройстве нашего мира и это чрезвычайно полезно и интересно для тех, кто хочет не только кучу баллов на ЕГЭ набрать, но еще и что-то рубить в физике.
Собственно, в этом же и заключается главный минус книг Ландсберга - учебники по 600 страниц могут отпугивать учеников.
Резюме: для начального уровня - Перышкин, для ЕГЭ и института - Мякишев, для мощной подготовки - Ландсберг. В идеале, конечно, прочитать все эти учебники.
2. Задачники
2.1 А. И. Черноуцан - Физика. Задачи с ответами и решениями.
Имхо - идеальный задачник, потому что все задачи в нем нетривиальны, приведено множество задач с решениями, и есть множество задач исключительно с ответами. Идеально. Показали, как ломать голову, и предложили поломать самому. Плюс ко всему в задачнике представлены задачи из всех разделов физики. Решать, бояться, не отвлекаться - рекомендую всем!
2.2 Б. Ю. Коган - Задачи по физике. Пособие для учителей.
Коган от Черноуцана отличается двумя вещами. Во-первых, здесь нет задач для самостоятельного решения, все задачи решены. Однако никто не мешает не смотреть решение задачи в конце и решать самому. Во-вторых, этот задачник значительно меньше. Во всем остальном же - точно такая же прекрасная книга.
Бонусом здесь содержатся необычные методы и подходы к решению задач, которые школьникам обычно не рассказывают. Рекомендую, 10/10 и почему нельзя переехать жить в задачник по физике?!
2.3. Л. А. Кирик - Задачи по физике.
Легендарный задачник. Один из его огромных плюсов - разделение задач на уровни. Не можешь решать высокий уровень? Спустись до среднего. Не можешь решать средний уровень? Спустись до легкого. Не можешь решать легкий? Ну, эээ, как бы... Следующий вопрос!
Задачник в том числе неплохо подойдет олимпиадникам - часть задач специально под это заточены.
Огромный плюс для учителя и огромный минус для ученика - решения к большинству задач вы вряд ли найдете даже в Интернете. Вот так вот.
Помимо этого задачника рекомендую Самостоятельные и контрольные работы для 7-11 классов тоже от Кирика. На них отлично отрабатывается решение именно базовых задач.
2.4 М. И. Бакунов, С. Б. Бирагов - Олимпиадные задачи по физике.
Собираетесь сдавать ЕГЭ и не обращаете внимание на олимпиады? А вот зря! Даже если вам не суждено стать великим олимпиадником, решение олимпиадных задач очень сильно разминает мозг. Нелинейность задач чрезвычайно полезна. Вы уверены, что умеете пользоваться ЗСЭ? Проверьте себя с помощью этой книги.
Ну, а для олимпиадников эта книга строго прописана.
Резюме: разбирайте методы решения задач по Черноуцану и Когану, тренируйтесь на Кирике, шлифуйте Бакуновым и Бираговым.
Конечно, есть еще тонны полезных и интересных книг, но лично для меня основу составляют именно эти книги. Про остальные - в другой раз. Ссылка на архив.
Если остались вопросы - alexjuriev3142@gmail.com
P.S. Нужна такая подборка по математике?..
Подрабатываю репетитором.
Сколько изучаю физику, столько мечтаю найти такую книгу, которая бы идеально сочетала в себе интересное повествование и объяснение физических явлений. Чтоб она могла заинтересовать даже ребенка, но при этом не опускалась до оленя или не уходила в слишком глубокие и сложные рассуждения. Ииии… нашел даже несколько! Поэтому хочу написать краткую рецензию по тем книгам, что я прочитал во время поиска. Сразу скажу – мнение мое, родное, субъективное.
В конце ссылка на архив с частью книг.
Для ЛЛ: 1,2,3 – читать всем, 6,7 – нормально, 8, 9 – хорошо, 4,5,10 – будет чем разжигать камин.
1) Я.И. Перельман – Занимательная физика.
Две легендарные книги от не менее легендарного автора, максимально близкие к идеалу. Они состоят из мини-рассказов на пол странички, каждый из которых дает качественное решение небольшой физической задаче. Как поставить яйцо, не ломая его? А как вскипятить воду, используя бумажную кастрюлю? А как отрубленная голова могла говорить? Да, все это есть в этих книгах. Яро рекомендую как взрослым, так и детям. 10+/10.
2) Ричард Фейнман – Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!
С первых строчек понятно, что человек, который писал эту книгу, жил. Не прозябал, не сидел в уголке, а именно жил, жил физикой. Как будто разговор с жизнерадостным студентом, для которого физика стала горячо любимой спутницей по жизни. Тут вроде и про жизнь, и про девушек, и про развлечения, но как-то незаметно во все это вкраплена физика. Великолепно! 10+/10
3) М. И. Блудов – Беседы по физике.
Добавить сюда больше задач – получится лучший учебник по физике в истории. Что-то между Перышкиным и Перельманом. Вся книга напоминает мне ответ ученика на уроке – вроде, сплошная физика, однако есть и элемент живого повествования. Но все же это действительно больше учебник, чем книга для захватывающего чтения – здесь есть довольно сложные для начинающего читателя математические выкладки, сложные темы и прочее. Однако для увлеченного хоть на каплю человека подойдет идеально. 10/10.
4) Вольфганг Рёслер – Физика, рассказанная на ночь.
“Эта книга – красиво написанная биография невероятно сложной для понимания ... науки: физики. Здесь нет ни одной формулы…” – вот что пишут про эту книгу. Я ее прочел и это… зеленая тоска. Вся книга напоминает курсовую работу студента, который понатырил с Википедии текст и огромное количество цитаток, а потом решил еще и разбавить все это своим повествованием. Повествование неимоверно рваное и больше какое-то энциклопедическое, что ли. Просто некий набор информации, есть даже определения терминов, взятые из учебника. Красная цена такому сборнику – 50 рублей за старание, не больше. А еще здесь есть формулы, нас обманывали!
Да и вообще от книги с таким названием ждешь какой-то сказки, а получаешь “Клаузиус говорит о величине, энтропии, которая может только либо увеличиваться, либо оставаться прежней, но никогда не уменьшается”.
Есть ощущение, правда, что книга много потеряла при переводе, но вряд ли даже шикарный перевод что-то изменит. Детям – категорически нет, взрослым на свой страх и риск. Оценка: См.
5) Камиль Фадель - Вы сказали “физика”?
Вот вроде и картинки приятные, и читать интересно, и слог приятный, но на 14 странице писать про кварки, мезоны и глюоны? Вы серьезно? Рассказы из серии “Короче, вот стена, стена состоит из атомов, в каждом атоме есть нейтроны, протоны и электроны, а электроны участвуют в бета-распаде, там еще нарушался ЗСЭ, но Паули открыл нейтрино и все наладилось, вооот…” В общем, не знаю, книга на любителя, причем уже понимающего физику. Да и дороговато опять же. 5/10.
6) Кирилл Домровский – Остров неопытных физиков.
Весьма приятная сказка о приключении четырех мальчишек, делающая фантастические предположения из разряда “А что если б можно было...”. Хороший сюжет, повествование, а связь с физикой хоть и небольшая, но вполне ощутимая. По крайней мере, читатель косвенно узнает о плотности, различных взаимодействиях, законах сохранения. Для маленьких детей подойдет идеально, ребятам постарше же будет скучновато. 8/10.
7) Хельмут Затц – Бог играет невидимыми кубиками. Физика на грани познаваемого.
Вот есть умная книга, а есть книга с умными словами. Как по мне, эта книга относится к разряду первых, но иногда все же соскальзывает в разряд вторых. Но в целом очень понравилось – приятное повествование, плавный заход в историю физики, красота! Подарите эту книгу своему умному племяннику на день рождения, я серьезно.
Но вот редактору минус балл однозначно. “Ну а сейчас давайте поподробнее рассмотрим строение адронов” – это уж для печатного издания перебор. 8/10.
8) Елена Качур – Увлекательная физика.
-Тетенька, тетенька! А напишите нам учебник по физике, только чтоб читать было интересно!
-Да без проблем, мальчик!
Итак, мы наблюдаем самый реалистичный диалог между мужчиной и маленьким мальчиком:
-Дядя Кузя, а кататься (на катке) уже можно?
-Нет, придется подождать пока вода замерзнет на морозе.
-У-у-у, так неинтересно.
-Не согласен. Пока каток застывает мы можем наблюдать за очень интересным физическим явлением! (как застывает вода)
И вот стоят они там с мальчиком, смотрят, как вода застывает, всем весело… Здорово...
Но если убрать мой этот придирчивый взгляд, то для детей книга очень хороша! Картинки, текст приятный, есть мини-задания по выполнению простых опытов. Отдельный плюс за то, что повествование не скатывается в перечисление сложных терминов. Советую, 10/10.
9) Александр Леонович – Физика без формул.
Очень приятная книжечка. Небольшая, интересная, легко читается и в то же время как-то говорит о довольно умных вещах. По минимуму использованы сложные термины и все очень к месту. Очень понравились достаточно толковые примеры – автор хочет именно разъяснить, а не отвязаться от назойливого читателя. Подойдет для начальной и средней школы великолепно. 10/10.
10) Вордерман Кэрол – Как объяснить ребенку науку.
Ээээ… Боюсь, сначала придется объяснить родителю, потому что книга в объяснении не особо помогает. Да и тут столько ляпов… “Физики нашли объяснение тому, почему мы видим различные цвета света. Волны красного цвета длиннее, чем фиолетовые. Все остальные цвета находятся между ними.” – я вот понимаю, что хочет сказать автор, но в этом высказывании ни смысла, ни связности.
“Физики считают, что сила притяжения вызвана гравитонами – частицами, которых пока обнаружить не удалось” – мало того, что голову дурят, так еще и текст вычитать не суждено.
В общем, сборник красивых картинок за 1500 р. К такой книге нужно давать в подарок родителя-физика, тогда получится неплохо. 4/10.
Все, хватит пока на этом. Продолжу поиски позже. Может, пора и математику поискать...
P.S. Периодически спрашивают мэйл – alexjuriev3142@gmail.com
Подрабатываю репетитором.
Пикабу, доброе утро! Я тут увидел интересный пост, в котором узнал, что уже 7 пикабушников помогают другим в освоении чего-то нового. И это здорово! :)
Короче говоря, из-за карантина у меня появилось немного свободного времени, и я готов потратить его на помощь другим в освоении математики и физики :) Я знаю, что многие хотели бы изучить эти науки - сейчас самое время это сделать!
Что я предлагаю - я готов скидывать материалы (учебники, лекции, обучающие видео, примеры решения задач), давать задачи (тестики, простые задачи, сложные, качественные вопросы) и объяснять вещи, которые непонятны. Если по одной теме будет очень много вопросов, то готов выходить со всеми на связь в Skype или в чем-то аля Mind, и проводить там лекции несколько раз в неделю. Для большей конкретики мне необходимо узнать мнение и желания большинства.
Я обладаю достаточными знаниями в области общей физики, матанализа, аналитической геометрии, диффуров, урматов и всем, что с этим связано. И по этим темам готов помогать :)
Как будем связываться - я уже создал телеграм-канал (первый раз в жизни в телеграм зашел), вот ссылка https://t.me/AlexAlpha_fizmat. Собсна, если есть проблемы со входом, то можно написать в комментариях здесь или мне на почту alexjuriev3142@gmail.com (лучше в комментариях).
Зачем вам это нужно - по большей части для интереса. Да, на знании физики и математики можно заработать и очень неплохо заработать, но получится это далеко не у каждого. А с другой стороны, ОГЭ, ЕГЭ, ВПР и решение задач за денюжку никто не отменял. Про заработок в этой сфере тоже могу рассказать :)
Это бесплатно? - Разумеется!
Вроде, все. Всего доброго и спасибо за внимание! :)
Подрабатываю репетитором и физиком в школе доп. образования.
Друзья! Мы тут готовили для ребят (8-11 класс) тестирование по физике. Тестирование прошло, а я вдруг подумал - вдруг кому-нибудь на Пикабу интересно побаловаться такими вещами? Школьникам проверить себя, более пожилым и дряхлым - вспомнить молодость :)
Тестирование - это только название, ни одного тестового вопроса там нет, есть несколько теоретических вопросов и задач. Работа рассчитана на 2-3 часа.
Короче говоря, вот ссылка на архив - https://yadi.sk/d/8t496lZaZWwr6Q. Практически все задачи уникальны и банальным гуглением не находятся. Если кого-то это прям заинтересует, то решения можно прислать в виде скана или качественного фото мне на почту - alexjuriev3142@gmail.com. В ответ я пришлю баллы за каждое задание, их сумму и решения задач. А, и язвительный комментарий, конечно!
Все, конечно же, бесплатно.
Чем раньше обнаружатся пробелы, тем больше времени на их устранение.
P.S. Спасибо за внимание :)
Гонолулу - Необъяснимые сверхбыстрые вспышки радиоволн продолжают появляться на ночном небе, и никто не знает, почему. Новый пример этого явления был отслежен до места его возникновения - ближайшей спиральной галактики - но это лишь сделало все еще более запутанным для астрономов.
Проблема касается класса небесных явлений типа “вспышка-и-ты-уже-все-пропустил”, известных как быстрые радиовсплески (Fast radio bursts, FRBs). За несколько тысячных долей секунды взрыв испускает столько же энергии, сколько Солнце произведет почти за столетие. Исследователи знают о таких радиовсплесках с 2007 года, однако до сих пор нет убедительных объяснений относительно их происхождения.
“То, что их производит - большой вопрос”, говорит Кензи Ниммо, докторант в университете Амстердама в Нидерландах, во время новостного брифинга в понедельник, 6 января, на 235 собрании Американского Астрономического Общества в Гонолулу, Гавайи.
Ученым также пришло на помощь открытие в 2016 году быстрых радиовсплесков, пульсирующих случайными вспышками радиосигналы. Все предыдущие разы наблюдались только одиночные сигналы.
По словам Ниммо, в конце концов повторяющиеся быстрые радиовсплески были отслежены до карликовой галактики с высоким уровнем звездообразования, на расстоянии в 3 миллиарда световых лет от нас. В этой галактике находится постоянный источник радиоизлучения, возможно туманность, чем можно объяснить появление этих быстрых радиовсплесков.
Также астрономам удалось определить, что три неповторяющихся вспышки прилетели из далеких массивных галактик с небольшим звездообразованием. По словам Ниммо, это может быть доказательством, что повторяющиеся и неповторяющиеся вспышки возникают из разных типов сред. Однако, новое открытие бросает вызов этой простой картине мира.
Объект, известный как FRB 180916.J0158+65 - повторяющаяся радиовспышка, открытая обсерваторией канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME), радиотелескопом близ Оканаган Фолс в Британской Колумбии, который Ниммо называет “лучшей в мире машиной по поиску быстрых радиовсплесков”.
Последующие наблюдения Европейской сетью телескопов позволили исследовательской команде составить карту расположения радиовспышек в высоком разрешении. Она указала на средних размеров спиральную галактику, такую, как наш Млечный путь, находящуюся на удивление близко, всего в 500 миллионах световых лет от нас, таким образом став ближайшим известным источником быстрых радиовспышек. Результаты этих исследований были опубликованы 6 января в журнале Nature.
Несмотря на точное определение расположения радиовспышек, группе ученых не удалось обнаружить никаких источников радиоволн в этой спиральной галактике, которые бы могли объяснить эти выбросы. Даже хуже, эти новые события не подходили под распределение обнаруженных ранее повторяющихся и неповторяющихся радиовспышек.
“Этот сигнал полностью отличается от других локализованных быстрых радиовсплесков” - говорит Бенито Маркот, радиоастроном в Объединенном институте Европейского исследовательского консорциума инфраструктуры исследований VLBI и ведущий автор статьи в Nature во время новостного брифинга.
Исследователи верят, что последующие данные могут помочь им понять, о чем могут рассказать эти радиовспышки. А до тех пор им придется напрячь мозги, чтобы разобраться в этой головоломке.
Перевод: Александр Афанасьев.
Автор: Джеймс Фелтон
В течение десятилетий пациенты, проходящие лучевую терапию при лечении рака, сообщали о странном явлении: они видели вспышки света в глазах, даже когда глаза были закрыты.
В случаях, описанных в медицинской литературе, пациенты рассказывали про «луч синего света» и «видение синего неонового света», иногда сопровождаемые «белым запахом», во время облучения, длящегося доли секунды. Было выдвинуто несколько предположений того, почему это происходит, например, что в ходе терапии стимулируются пигменты сетчатки в глазах пациентов, или что внутри глазного яблока возникает черенковское излучение – тот же эффект, который заставляет ядерные реакторы под водой светиться синим цветом.
Теперь ученые впервые зафиксировали этот странный свет, предоставив фотографии в доказательство того, что это и на самом деле черенковское излучение.
Черенковское излучение – электромагнитное излучение, возникающее, когда заряженная частица проходит через вещество со скоростью, большей, чем скорость света в этой среде, создавая эффект, похожий на звуковой удар, который возникает, например, когда самолет движется быстрее скорости звука.
Ещё проще это можно объяснить так: когда свет проходит через вакуум, на его скорость ничего не влияет, но всё меняется, когда свет встречается с какой-либо средой, например, проходит через воду.
Найти черенковское излучение в человеческом глазу было нелегкой задачей.
Команда исследователей из Дартмутского колледжа и Онкологического центра Норриса Коттона при медицинском центре Дармут-Хичкок, опубликовавшая свою работу в Международном журнале радиационной онкологии, использовала технологию, названную системой формирования изображений с камеры CDose, специально разработанную для наблюдения за излучением света от биологических систем.
«Наши последние данные впечатляют, так как впервые удалось получить излучение света от глаза пациента, проходящего лучевую терапию, – отметил в своем заявлении со-руководитель исследования Ирвин Тендлер из Дартмутского колледжа. – Также это является первым доказательством того, что в глазу достаточно света, чтобы вызвать визуальное ощущение, и что этот свет напоминает черенковское излучение. Когда излучение проходит через глаз, в стекловидном теле генерируется свет. Наши данные в режиме реального времени однозначно показывают, что количества производимого света достаточно, чтобы вызывать зрительные ощущения – тема, которая обсуждалась в литературе. Анализируя спектральный состав, мы также показываем, что это излучение можно отнести к черенковскому – опять же, еще один спорный момент в литературе».
Команда надеется, что система исследований и визуализации может использоваться для улучшения лучевой терапии. Они предполагают, что мониторинг излучения света от глаз пациентов может показать медикам, достигла ли радиация поставленной цели. Объяснение этого явления может также успокоить пациентов, которые получают странное ощущение из-за вспышек света, исходящих из их собственных глаз.
Перевод: Вера Круз.
Подрабатываю репетитором.
Меня недавно позвали физиком в школу дополнительного образования. Вечером дети приходят и занимаются физикой полтора часа в классе по 5-12 человек. То же репетиторство, в общем, только групповые занятия.
Вот на n-ное занятие у 9 класса (в группе 10 человек) вижу в списках нового ученика, Антона. Я к нему подошел, познакомился. А по плану у меня было решение задач, поэтому я каждого постепенно вызывал к доске, разбирали задачи. Где-то помогал, где-то намекал, где-то просил 10 секунд подумать. В общем, все стандартно идет, ребята справляются.
Дошла очередь и до Антоши. "Не, я ничего не знаю и решать не буду!" - очень гордо заявил он мне. Секунд через 20 уговоров я все же вытащил его к доске. Задача была наитипичнейшая, остальные ученики даже на доску не смотрят. Антон сам написать ничего не может. Говорю, вот это вот подставь сюда и реши уравнение. Полный ступор. Пока под диктовку все не сказал - Антон так ничего написать и не смог. Ни физическую часть, ни математическую.
Объясняю все подробно еще раз. Спрашиваю - Антон, все понятно? В ответ мне полукрик - "Да здесь вообще никому ничего не понятно! Вот тебе, тебе что-нибудь понятно?!" Это он обращался к девушке за первой партой, она аж испугалась.
Ладно, ученики разные бывают, работать нужно со всеми. Занятие закончилось, в целом всем все понравилось.
На следующее занятие прихожу - Антона нет. Смотрю в ведомость. Там стоит имя этого ученика в таблице, все черкнуто-перечеркнуто и жирно и крупно написано: "ОН ХОДИТЬ НЕ БУДЕТ!" Обычно если родители отказываются, то имя просто аккуратно зачеркивают, а тут прям чувствуется некая остервенелость. Спрашиваю у администратора(именно они с родителями беседуют) причину. ""Ой, Алексей, да нам тут его мама позвонила, очень сильно ругалась. Говорит, она думала, что здесь опыты и ФОКУСЫ показывать будут, а здесь задачи!"
Вот так. И ведь и фокус, действительно, не показали, и даже шарик не дали!
Мораль? От образования до цирка - один шаг. И где-то этот шаг уже сделан.
P.S. Оговорюсь: первое занятие всегда бесплатное, поэтому причина ругани матери мне абсолютно не понятна.
Недавно прошло вручение нобелевской премии, лауреаты которой вызвали большое количество вопросов, а иногда и недовольства среди общественности. Чтобы разобраться в вопросе, мы пришли к Сурдину Владимиру Георгиевичу, кандидату физико-математических наук и старшему научному сотруднику Государственного Астрономического Института им. П. К. Штернберга МГУ.
Интервьюер: Владимир, здравствуйте! Буквально на днях было вручено две Нобелевских премии по физике, как раз по Вашей специализации, по астрономии, мы бы хотели немножко их обсудить. Как Вы относитесь к тому, что Нобелевскую премию в этом году делили три человека за два разных открытия? Один из них за теоретическое исследование в области космологии и реликтового излучения, а двое других – за изучение экзопланет.
Владимир Сурдин: Давно ожидали этого события. Я очень рад, что оно произошло. На самом деле, делят пополам два открытия – одно в космологии, другое в области планетной астрономии, но планеты открыли двое, поэтому им по четвертушке, а космолог получает вторую половину. Все они очень достойны. Дело в том, что Джим Пиблс – это легенда, это человек эпохи академика Зельдовича и прочих великих физиков. Но, как говорил не менее великий физик академик Гинзбург, чтобы получить Нобелевскую премию, надо долго жить. Он долго жил и свою получил. А академику Зельдовичу не повезло. Они, фактически, группа Зельдовича и группа Пиблса работали параллельно, начиная с середины 60-х, когда совершенно неочевидно было, что надо заниматься космологией. Космология – это была такая кабинетная наука, игра ума для физиков, и абсолютно никаких наблюдений, какой-то базы наблюдательной для проверки их теоретических измышлений и так далее не было. Но они занялись этим и угадали. И когда их теории были на подходе, практически были созданы теории горячих взрывов и формирования галактик и так далее, вдруг было открыто реликтовое излучение, то есть эпоха Большого Взрыва стала наблюдаемой. Ну, а в наше время это вообще точная наука – космология. К сожалению, академик Зельдович не дожил до этого момента, он работал вот здесь (в ГАИШ – прим. ред.), в том числе и здесь, хотя и в других институтах Москвы. Но Нобелевскую премию дают только живым учёным, поэтому Джим Пиблс более долговечным, более долголетним оказался, и я очень рад, что он свою награду получил. Всегда человеку приятно, когда его труды как-то отмечены, тем более Нобелевской премией. А то, что он сделал – это, конечно, на века. Сегодня теория формирования галактик, по крайней мере, зарождения галактик, это надёжная физическая теория. И мы прекрасно понимаем, и фактически, и группа Зельдовича, и группа Пиблса намекнули на то, что в природе должно быть вещество, тёмное вещество (dark matter). Ожидали его открытия, астрономы его открыли. Правда, пока мы не знаем, что это. Ни физики, ни астрономы не знают, что это за вещество, но мы понимаем, что оно есть. А Пиблсу для его расчётов оно было необходимо, чтобы понять, как же за короткое время (Вселенной всего-то там 14 млрд лет) вещество могло из совершенно однородной среды превратиться в такую комковатую, когда пустота разделяет очень плотные, ну по астрономическим масштабам, плотные комки вещества в виде галактик, скоплений галактик, планет, звёзд и так далее... Вот объяснить это, зная только о наличии обычного вещества (протоны, нейтроны, наши родные атомы), было невозможно. И Пиблс, и группа Зельдовича чувствовали, что нужна какая-то среда, которая ещё сильнее притягивает друг к другу и себя, и другое вещество, чтобы сформировать неоднородную структуру Вселенной. Ну, и в конце концов, они оказались правы. Сегодня всё это надёжно установлено. Нобелевская премия поздно, но нашла своего владельца.
Это половина, а вторая половина тоже долго ждала. Чего она ждала, я не знаю. В 95 году надёжно был открыт факт существования планет у других звёзд – экзопланет. Абсолютно надёжно! Вот с момента открытия первой экзопланеты, которое было сделано как раз нынешними нобелевскими лауреатами Мишелем Майором и Дидье Кело, никто не сомневался, что это открытие состоялось. Вот надо было и давать её прямо в том году, почему нет? Как это сделали, например, при открытии гравитационных волн. Открыли – на следующий год Нобелевскую премию получили. Чего-то ждали. Чего ждали, я не понимаю. Наконец, 4000 экзопланет открыли на начало нынешнего года, ну убедились, что экзопланеты есть, что это не миф, что их можно изучать. Мы их уже фотографируем, начинаем атмосферу их изучать. Ну и, наконец-то, решили дать Нобелевскую премию за это открытие. Слава Богу, учёные живы-здоровы, правда Майор в весьма преклонном возрасте, но продолжает работать, а Кело совсем молодой, ну не начинающий, а уже, в общем, немного продвинувшийся, а теперь великий астроном. И я рад, что они это делают. И, собственно, за что они получили свою премию, своё отличие? Они создали приборы, которые были до них. Они назывались спектрографы. Спектр звезды получить. В XIX веке получали, в XX получали, почему именно в XXI за это открытие [премию] дали? А потому, что они улучшили точность измерения спектров в 100 раз. До них мы умели определять скорость движения звезды по её спектру, это эффект Доплера позволяет сделать, с точностью примерно километр в секунду. Ну, с такой скоростью реактивные истребители только летают. А звёзды движутся под действием находящихся рядом с ними планет, вращающимися вокруг них со скоростью пешехода, 5 метров в секунду, от силы 10 метров в секунду. Ну, скорость велосипедиста, не больше. Ни один существовавший в 90-е гг. спектрограф не умел так точно измерять скорости звёзд. Майор с помощью Кело, тогда он был аспирантом начинающим, сделали прибор в 100 раз более чувствительный, чем существовали до них. И вообще, это общее направление науки: возьмите существующий прибор, улучшите его характеристики на порядок, ну то есть раз в 5-10, и вы станете Нобелевским лауреатом. И это каждый раз оправдывается. Так было и с гравитационно-волновыми детекторами, так было с открытием экзопланет, так будет. А начиналось всё с Галилея, как мы помним. Не он изобрел телескоп, он узнал, что телескоп существует, сделал более сильно увеличивающий, чем был до него, и сразу ему открылись прелести на небе. Это надо помнить тем, кто рассчитывает на следующие Нобелевские премии.
Интервьюер: А данные Нобелевские премии, на Ваш взгляд, они являются достойными?
Владимир Сурдин: Ну конечно, я же об этом сказал. Это замечательные работы, и, наверное, есть и другие хорошие работы, но в данный момент очень подходящее время отметить эти две. Всё-таки люди живут долго, но не вечно. И человек хочет при жизни получить удовольствие от того, что его работа оценена, а не потом. Ну вот вовремя, вовремя дали им эти премии.
Интервьюер: То есть, не с запозданием?
Владимир Сурдин: Конечно, могли бы и пораньше. Могли бы. Но хорошо, что… лучше поздно.
Интервьюер: Как Вы думаете, вкладывал ли Нобелевский комитет некий смысл в формулировку «экзопланеты у солнцеподобной звезды»? Ведь планеты всё равно горячее Юпитера и необитаемы в плане известной нам жизни. Да и экзопланеты были открыты у массы других звёзд, в том числе и схожие с нашими.
Владимир Сурдин: То, что они подчеркнули «у солнцеподобной звезды», связано с тем, что за несколько лет до открытия, сделанного Майором и Кело, были обнаружены странные, по массе похожие на планеты объекты у радиопульсара. Радиопульсар – это нейтронная звёздочка, остаток взрыва некогда массивной звезды, и по его радиоимпульсам можно очень точно измерить его колебания, связанные с тем, что вокруг него что-то ещё видимое бегает. И вот радиоастрономы действительно обнаружили, что рядом с одним радиопульсаром нечто похожее на планеты бегает. Но мы теперь понимаем, что это хоть и похоже на планеты, но это совсем особого сорта тела, которые, скорее всего, из самого вещества взорвавшейся звезды образовались, и ожидать чего-то похожего на планеты, атмосферы там, жизни, тем более, невозможно. Хотя открытие формально можно причислить к открытию планет у других звёзд или у мёртвой, уже умершей звезды. Но, тем не менее, хотелось всегда найти аналоги нашей Солнечной системы. А то, что было у пульсара открыто, это никакого отношения к нормальным планетам не имеет. Поэтому Нобелевскую дали достойному коллективу за важное открытие, а теперь это просто вот огромная индустрия астрономическая, большой бизнес, как сейчас говорят, обнаружения и исследования экзопланет. Более 4000 планет у нас перед глазами, в наших руках, и среди них, конечно, мало похожих на Землю, но уже некоторое количество есть. И даже с атмосферами, и даже в атмосфере пары воды найдены, а вода – это источник жизни. Так что мы шаг за шагом приближаемся к тому, чтобы следующая Нобелевская премия была за открытие биосферы на экзопланетах, то есть, жизни. Будет она в области астрономии или биологии, я не знаю, поскольку Нобелевской премии за астробиологию пока нет, но я думаю разберутся. Удалось бы найти, а премию найдём какую-нибудь.
Интервьюер: Вы, как учёный, огорчились бы, если бы получил кто-то Нобелевскую премию в той области, на изучение которой Вы, допустим, потратили большую часть своей научной карьеры?
Владимир Сурдин: Какое же может быть огорчение? Раз ты этим занимался, и в этой области были достигнуты какие-то большие успехи, и это было отмечено… Народ научный не завистливый в своей большей части. Эти премии, кстати говоря, потом идут не на какие-то побрякушки, а учёный, получивший её, либо отдаёт в свою лабораторию, либо какие-то гранты на неё основывает. В общем, это наше общее такое… Дело даже не в деньгах. Сегодня один или полмиллиона долларов или даже два миллиона долларов – это не такие большие деньги, чтобы какое-то новое научное направление открыть или поддержать лабораторию на долгие годы. Это, скорее, символ. Есть же премии более денежные, чем Нобелевская, но всё-таки Нобелевская, по-прежнему, самая престижная. И каждый из нас радуется… Ну вот в 17 году дали Нобелевскую премию за открытие гравитационных волн. Что, наши физики на физфаке МГУ сильно переживали, что не им лично дали, а американским физикам? Американцы, так сказать, объединили это направление, возглавили его, деньгами сильно поддержали, но интеллектом и приборами очень сильно российские и европейские физики поддержали работу по обнаружению гравитационных волн. Все очень обрадовались, что это было отмечено, а главное, что сами волны были найдены. Так что зависти тут никакой, а радость, безусловно, общая. Мы интернациональный народ, мы учёные, а не военные.
Интервьюер: А как Вы относитесь к тому, что те же реликтовое излучение, экзопланеты изучали тысячи учёных, а премией отмечаются единицы?
Владимир Сурдин: Я рад, что не все. Представьте себе, что Нобелевскую премию дали бы, скажем, за открытие гравитационных волн, всем физикам, участвовавшим в этой работе, а их более тысячи, реально участвовавших. А Нобелевская премия порядка миллиона долларов. По тысяче долларов на человека, да? Ну и что, они сильно обогатились бы? Ну что, это большая премия? 60 000 рублей – нормальная зарплата ведущего научного сотрудника. Ничего особенного. А главное – это не прозвучало бы в СМИ, люди бы не заметили этого. Вот, физикам раздали по тысяче долларов, пойдите себе в макдоналдсе пообедать купите. А большой кусок, большой “выстрел” в средствах массовой информации, важная короткая информация: “Этим за это дали” – это гораздо важнее. Как символ это гораздо важнее, чем деньги. А как символ все участники этой работы в равной степени ощущают, что их наградили. По-моему, это нормально.
Кванты - мельчайшие неделимые порции энергии, которые, благодаря научным сотрудникам Делфтского технического университета, стало возможным услышать.
Исследователи Делфтского технического университета создали квантовую схему, благодаря которой появилась возможность услышать самый слабый радиосигнал, допускаемый квантовой механикой. Новая квантовая схема найдет не только практическое применение в области радиоастрономии и медицине (а именно в магнитно-резонансной томографии), но и станет полезна в экспериментах, которые прольют свет на связь квантовой механики и гравитации.
Квантовый чип размером 1x1 см, который позволяет ученым услышать кванты радиосигнала
Со слабым радиосигналом вы знакомы – слушая радио, вы пытаетесь избежать появления некачественного звука, меняя станцию на ту, источник которой находится ближе к вам. Но слабый радиосигнал является проблемой не только для людей, но и для магнитно-резонансных томографических установок и радиотелескопов, которые ученые используют для изучения космических пространств.
Группа сотрудников под руководством профессора Гэри Стила (Gary Steele) продемонстрировала запечатление фотонов или квантов энергии – самых слабых сигналов, допустимых квантовой механикой – на радиочастотах с помощью квантовой схемы.
Квантовые порции
Один странный постулат квантовой механики гласит, что энергия передается мельчайшими порциями, называемыми квантами. Что это означает? “Я раскачиваю ребенка на качелях”, - говорит старший исследователь группы Марио Гели (Mario Gely). “В классической физике, если я хочу немного ускорить движение качелей, я могу слабо толкнуть их, сообщая таким образом энергию и скорость. Но квантовая механика говорит иначе: я могу увеличить энергию качелей только на один «квантовый шаг» за раз. Сообщить половину этой энергии невозможно”.
Для ребенка на качелях такие «квантовые шаги» слишком ничтожны, чтобы их заметить. До недавнего времени аналогично считалось для радиоволн. Однако исследовательской группе удалось создать квантовую цепь, которая позволяет регистрировать кванты энергии на частотах радиоволны, давая возможность считывать волны на квантовом уровне.
Из квантового радио в квантовую гравитацию?
Помимо практического применения, исследователи Делфта заинтересованы в выведении квантовой механики на следующий уровень. Не смотря на то, что теория квантовой электродинамики была разработана около 100 лет назад, физики до сих пор не могут объединить квантовую механику с гравитацией.
“Используя наше квантовое радио, мы хотим послушать и проконтролировать квантовые вибрации, исходящие от тяжелых объектов; тем самым мы выясним, что произойдет при смешивании квантовой механики с гравитацией”, говорит Марио Гели. “Подобные эксперименты трудновыполнимы, но в случае успеха мы сможем попробовать создать суперпозицию пространства-времени – новую концепцию, которая проверит наше понимание как квантовой механики, так и теории относительности“.
@science_sciteam-kvantovoe-radio