Category: наука

la

Профессор - расчленитель

Увы, прерогатива не только историков-реконструлторов.

В мою бытность аспирантом MIT в начале 90-х по специальности "физическая океанография" довелось как-то услышать историю про другого аспиранта той же программы, только лет на 15 раньше меня. История подтверждается статьей из Википедии: https://en.wikipedia.org/wiki/Rory_Jack_Thompson

"Рори Томпсон" (это его не настпящее имя), родом из Сиэттла, некоторое время был в аспирантуре MIT в середине 70-х. Насколько я понял, дисер он не закончил - что-то не сложилось по причине финансовых обстоятельств, развода с первой женой. и т.п. В общем целый год он жил в подсобном помещении нашего факультета (Department of Earth, Atmospheric & Planetary Sciences), самого высокого здания в кампусе MIT - что-то вроде котельной. Собственно, проходя мимо этой подсобки мне эту историю и рассказали.

Потом он вроде бы женился второй раз и уехал с женой в Австралию, где получил позицию в местном универитете. Со второй женой отношения через некоторое время стали портиться, и однажды он убил её, разрезал на много кусков пилой и ножом, и утопил по частям в туалете. Вечером того же дня он ещё дописывал свою последнюю, 50-ю статью по океанологии. Вскоре пальцы почти случайно были обнаружены в канализации, потом нашли и некоторые остальные части. Его признали невменяемым и свои дни он окончил в психушке. В 1999 году он повесился в своей комнате.

До того как я услышал эту историю, я многократно натыкался на его научные статьи. Они были не то что что бы по моей теме, но не слишком далекой от меня. Статьи были весьма неплохие. Подписывал он их своеобразно - R.O.R.Y. Thompson. Вот такая история.
la

Черта лысого обещание



Today, Amazon CEO Jeff Bezos announced a massive new commitment to fight climate change called The Climate Pledge. He says Amazon will work to drastically reduce its carbon emissions with the ultimate goal of becoming carbon-neutral by 2040 — all part of an effort to avert some of the most catastrophic effects of climate change.
https://www.theverge.com/2019/9/19/20873834/amazon-sustainability-jeff-bezos-climate-change-pledge-emissions-paris-accord

Безос наобещал "углеродную нейтральность" Амазона к 2040. Я довольно равнодушен к истерикам по поводу непременной "климатической катастрофы" и закапывания углерода в землю вручную, но пока Амазон движется, скорее, в противоположном направлении. Никто в мире больше не производит такого гигантского количества мусора. В основном это упаковочный картон, часть из которого перерабатывается в макулатуру, но это не очень эффективный процесс. Помимо картона там огромное количество пластиковых обьёмных наполнителей, склеивающих лент, оберток от дождя и т.д. Деталь размером со спичечный коробок проходит в коробке размером с тостер, а товар размером с тостер - в коробке размером с кресло. У меня занимает почти полчаса в неделю разрезать и утрамбовать этот картон для ресайклинга. И все эти сотни миллиардов коробок перевозятся фурами и ванами со взмыленными за копейки нанятыми водителями, которые давят пешеходов и водителей по пути. Осталось утилизировать этот roadkill по методу одного шведского профессора, и будет экологическая нирвана.
la

Пальцем в небо



Одно из удручающих обстоятельств связанных с ураганом "Дориан", почти полностью разрушившим Багамы - весьма посредственное качество прогнозов по его движению.

Ни одна из численных моделей основных мировых метеорологических центров (во всяком случае те коллекции траекторий которые показывали в новостях начиная примерно с 25 августа) не смогла предсказать "висение" над Багамами в течении двух суток почти без движения глаза урагана. Значительные ошибки в траектории присутствовали с самого начала. Ожидалось что "Дориан" пройдет по западной части Пуерто Рико (я запомнил потому что пару лет назад мы были в тех краях), а он обогнул Пуэрто Рико с востока практически не задев его. Потом рассчеты показывали что он должен быстро проскочить мимо Багам, уткнуться во Флориду где-то немного севернее Майами, пересечь её и уйти в Мексиканский залив. Потом, когда он был уже около
Багам, ожидалось что он быстро дойдет до побережья Флориды, где-то около Вест Палм Бич, скользнет вдоль на север и уйдет обратно в Атлантику. А он засел на Багамах, но зато потом прошел далеко от Флориды. Прогнозы радикально корректировались почти каждый день.

Когда, в начале 90-х, я ещё занималься океанологией в MIT, доводилось слушать немало докладов про движения ураганов и прогнозы их траекторий. Помню на одной презентации про ураган "Эндрю" 1992 года (один из самых разрушительных ураганов в истории Флориды), докладчик хвастался как их модель довольно правильно предсказала важную загогулину в траектории этого урагана в отличии от других моделей. Так вот, создается впечатление что качество прогнозов практически не изменилось за почти 30 лет. Мощности компьютеров увеличились где-то в тысячу раз, количество инструментов наблюдения - на порядок, вроде бы алгоритмы тоже улучшились, и опыт уже немалый есть по сотням ураганов за последние несколько десятилетий. А точность прогнозов - примерно та же.

Есть не тривиальные, но вполне понятные физические механизмы которые описывают примерное направление ураганов - когда они сильные и концентрированные, они идут на северо-восток, потом по мере размывания и ослабевания поворачивают на северо-запад. Это связано в основном с вращением Земли, и особенно с широтным изменением проекции угловой скорости на вертикаль (т.н. бета-эффект), и доминирующими широтными ветрами. Чтобы достаточно хорошо описать это явление, достаточно компьютерной мощности 50-летней давности. А вот продвинуться существенно дальше в предсказании движения ураганов - не просто запад-северо-запад-север-северо-восток - а такие важнейшие детали как "висение" над Багамами - не получается. Наука уперлась в теорию хаоса, и пока не можеть преодолеть. И, похоже, если ещё увеличить мощность комьютеров в 10-100 раз, ничего не изменится, нужно что-то другое.
la

Почти 8 марта

Вчера на заглавной странице Гугла была такая картинка (гугл-дудл):


Каракули на картинке туманно напоминали что-то из босоногой молодости, а точнее уравнения Навье-Стокса, с которыми я не имел дело более 20 лет, с тех пор как бросил академическую науку в области океанологии.

Оказалось, Гугл отмечает день рождения Ольги Ладыженской - одной из самых выдающихся женщин-математиков в истории. Она внесла очень важный вклад в уравнения математической физики, и особенно в теорию уравнений Навье-Стокса, которые описывают динамику жидкой среды.

Году в 1989 или 1990 она как-то присутствовала на моем докладе про модель океанских вихрей который я делал в Институте Океанологии АН СССР (я тогда только начинал аспирантуру). После доклада она строго заметила мне что я излишне экаю-мекаю.

Вот несколько статей про нее:
https://www.cnet.com/news/google-doodle-celebrates-mathematician-olga-ladyzhenskaya/
https://www.inverse.com/article/53878-olga-ladyzhenskaya-ussr-navier-stokes-equations

Ольга Ладыженская родилась 7 марта 1922 года, и гугловский дудл приурочен к этой дате. Но к 8 марта тоже хорошо подходит. Заодно и повод поздравить всех читательниц, что я и делаю этой записью.
la

О подглядывании со спутника

Если вам показывают "спутниковую фотографию", якобы запечатлевшую короткий драматический момент, случившийся прямо под ним на земной поверхности, исходным предположением должно быть что перед вами - фальшивка. Только очень и очень серьёзные доказательства должны быть в наличии чтобы опровергнуть это основное предположение.

Дело не в конспирологии и не в политике. Враньё и фальшивки могут исходить от любой стороны. Дело не в правоте той или иной политической линии, а в теории вероятностей. Так вот, вероятность того что спутник запечатлеет некое очень важное событие в данном месте и в данный момент - очень мала. По отдельности это не действует. Спутник вполне может сфотографировать определённую точку на земной поверхности с широтой Y и долготой X, при условии что Y - не больше максимального наклонения его орбиты. И он вполне может сфотографировать некую точку земной поверхности в момент T. Но чтобы эти три величины X, Y, T совпадали - вероятность очень мала.

Над Землёй летает всего несколько десятков спутников, наблюдающих поверхность в высоком разрешении в видимом диапазоне. Проекция их полей зрения на землю в локальном приближении представляет собой наклонные с юго-запада на северо-восток (или наоборот, с северо-запада на юго-восток) полосы, шириной максимум в десятки километров. Эти полосы смещаются от одного оборота к другому. Если спутник пролетел над точкой X, Y в некий момент времени t0, в следующий раз он сможет увидеть эту же точку, всего лишь на несколько секунд, самое раннее через несколько дней. Даже для всей совокупности из десятков спутников, увидеть точку X,Y в определённый момент T - очень небольшая вероятноть.

Только в дурацких американских боевиках спутник как будто зависает на целые часы наблюдая группу каких-нибудь террористов, пока отряд каких-нибудь бравых морпехов не доберётся до них, ведомый спутниковыми сьёмками в реальном времени, чтобы уничтожить гадов. В реальности сьёмки участка земной поверхности - скоротечное ускользающее мгновение, и следующее представится не скоро. Спутники могут неплохо разглядеть события на земле, длящиеся несколько дней; если повезёт - застать события с характерным временем в несколько часов. Но почти наверняка они пропустят некое локализованное событие длящееся считанные секунды. Помимо чисто геометрических ограничений, спутниковой сьёмке мешает ночь, погодные условия, технические перерывы в передаче данных, электронные шумы и помехи.

С высоколетящими беспилотниками арифметика несколько другая, но не нужно думать что всё небо всякими летающими жужжалками. Высокий беспилотник военного или разведывательного примения - очень дорогая и капризная штука, обслуживание которой очень затратно. У них ограниченный ресурс, их довольно легко обнаружить средставми ПВО, они имеют свойство ломаться и падать в неподходящих местах. В общем, вероятность что некоем заранее неизвестном месте где произошло короткое драматическое событие, окажется некий беспилотник - очень мала.

Поэтому не надо рассуждать про тонкие оптические эффекты на фотографии "истребителя с ракетой и Боингом МН-17". Это - фальшивка, довольно грубая, но таких появляется полно в любом современном конфликте. Вопрос вовсе не в том правда там или нет. Один из вопросов - кто её автор. Но ещё более важный вопрос - почему 1-й канал растрезвонил её на всё страну, не пропустив предварительно через элементарные фильтры здорового скептицизма.
la

Метеоритно-вулканическое

Как известно, между учОными однажды возник спор о происхождении лунных кратеров. Изнутри или снаружи? Вулканы или метеориты?



Вулканисты говорили:
-- Для чего понадобилась еще эта блинистая теория, если и без того ясно, что лунные кратеры -- это просто вулканы?
Метеоритчики говорили:
-- Конечно, лунные кратеры -- не вулканы, но они так же и не блины. Всем известно, что это следы от ударов метеоритов.


Для того чтобы поспорить о происхождении кратеров с наглядной аргументацией, впрочем, не обязательно летать на Луну. На Земле есть по крайней мере одно место (а скорее всего - больше чем одно), где рядом расположены очень заметные и довольно свежие метеоритные и вулканические кратеры.

Это место - к северу и востоку от Флагстаффа, города в северной части Аризоны. Здесь находится самый хорошо сохранившийся метеоритный кратер на Земле. Его возраст - немного менее 50 тысяч лет, и, благодаря сухому пустынному климату, он мало изменился за это время, оставшись непокрытым растительностью, почвой или болотами, как большинство других метеоритных кратеров на земной поверхности.



Интересно, что происхождение этого кратера было предметом очень бурных споров между сторонниками вулканической и метеоритной теории (так же как и в книге Носова) в течении более 70 лет. Окончательно его метеоритное происхождение было подтверждено только в 1960-х годах Юджином Шумейкеом (кто помнит комету Шумейкера-Леви, врезавшуюся в Юпитер в 1994 году?).

Небольшой музей при кратере и окрестный пейзаж, с вулканической грядой на горзионте:


В этом же регионе, к северо-востоку от Флагстаффа, находится и самая плотная вулканическая гряда на территории континентальных США (так называемое вулканическое поле Сан-Франциско):

http://en.wikipedia.org/wiki/San_Francisco_volcanic_field
Collapse )
la

"Лада" - логотип MIT

http://mit.edu

via http://ammosov.livejournal.com/918885.html

Студенты одной моей alma mater (физтех) сообщили Аммосову что на сайте моей другой alma mater - Massachusetts Institute of Technology - во весь экран на главной страницы фотка салона "Лады", машины производящейся на моей малой родине (Самарская область). Забавно.
la

"Звёздная ночь" в океане

Визуализация океанских течений:

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2121119/Nasa-model-ocean-currents-looks-like-Vincent-van-Goghs-The-Starry-Night.html

А вот видеоклип, ещё лучше:

Несколько имён упоминающихся в титрах, я знал ещё в MIT почти двадцать лет назад.

Строго говоря, это не является реально померянными течениями. Это - результат гидродинамической модели высокого разрешения, с поправками на спутниковые данные, с помощью очень сложной процедуры ассимиляции данных, напоминающей кальмановский фильтр.

Что наиболее характерно (и неожиданно, для неспециалиста): реальные течения выглядят вовсе не так как они обычно показаны стрелками на географических картах. Почти всегда они состоят из множества вихрей - такой крупномасштабной турбулентности, типа ураганов в атмосфере, но намного медленнее. Только если усреднить за большой промежуток времени, общая картина напоминает привычные стрелки на картах.

В особенности релевантно для регионов с быстрыми течениями, в частности к шумихе вокруг пресловутой "остановки Гольфстрима".
la

Маленькая атомная история

А вот ещё одна история про ядерное загрязнение. Как известно в 1957 году случилось очернь крупное происшествие на комплексе "Маяк" на южном Урале, где из-за недосмотра и бардака перегрелось и взорвалось хранилище радиоактивных отходов. Оказалась заражена немалая полоса земли, идущая на северо-восток от этого хранилища, озеро Карачай и несколько других озёр, река Теча. Несколько тысяч жителей местных деревень было выселено. Советские власти вроде бы как скрывали всю информацию про это атомное ЧП, но в целом было известно довольно много - и на Западе, и в наших научных кругах.

Мне про эту историю ещё в детстве рассказывал отец - он родом из этих мест (родился в Камышлове), и наблюдал последствия в то время: как выселяли деревни, как бульдозеры сгребали землю, как лес обносили колючей проволокой под видом создания заповедника.

Но я сейчас немного не об этом. Так вот, когда рухнули стены и границы, многие западные учёные (а заодно и всякие шпионы) устремились изучать ранее недоступные сферы за "железным занавесом": кто в архивы, кто в бывшие советские "ящики", кто в закрытые прежде от иностранцев зоны. В 1995 году Океанографическим Институтом в Вудс Хоуле и РАН была организована российско-американская гидрологическая экспедиция по Оби - для изучения последствий радиоактивного заражения от "Маяка". Я тогда был в аспирантуре в совместной программе Массачусеттского Технологического Института и вышеупомянутого Woods Hole Oceanographic Institution, поэтому был в курсе этой экспедиции, хотя не участвовал в ней сам. Одним из руководителей её был другой аспирант MIT-WHOI Joint Program, мой ровесник, Гера Пантелеев, которого я хорошо знал. Во время этой экспедиции он трагически погиб - его зацепило петлёй троса, который травился с палубы, и утащило под воду. Эта штука действительно очень опасная - я сам один раз чуть не попал в такую смертельную петлю на Чёрном море на океанологическом корабле. Его тела так и не нашли. Сейчас в рамках MIT-WHOI Joint Program учреждена ежегодная премия имени Геры Пантелеева.

Но экспедиция, тем не менее, собрала много качественных данных, и, если бы не эта трагедия, её можно считать успешной. Официальной задачей её было подробное исследование концентрации радиоактивных изотопов в придонных отложениях в среднем и нижнем течении Оби, и их связи с "Кыштымским индицентом" (т.е. "Маяком"). Предполагалось что радиоактивное загрязнение от "Маяка" должно быть очень значительным и хорошо заметным до самого океана. Неофициальная задача, по крайней мере со стороны некоторых заинтересованных лиц американской стороны - найти как можно больше радиоактивной "грязи" и подтверждения тезиса о "чудовищной экологической политике СССР" и что "русские засрали всю Арктику радиацией", и заодно для новых грантов на эту тему и дополнительного повода совать нос в дела бывшего СССР.

Но результаты экспедиции оказались неожиданными. Я присуствовал на итоговом докладе в MIT по итогам экспедиции (и даже делал небольшое мемориальное вступление о Гере Пантелееве от Russian Club of MIT) - поэтому помню основные выводы. Они не нашли практически никаких следов загрязнения от "Маяка". Причём измерения были весьма точными и подробными, и показывали подробную структуру залежей радиоактивных изотопов. Их концентрация по годам прекрасно повторяла картину атмосферных испытаний ядерного оружия во всём мире. Иногда в тонкой структуре можно было проследить конкретные индивидуальные взрывы. Как я писал в предыдущем посте, если что-то попадает в верхнюю атмосферу, оно очень быстро размазывается по всей планете - по северному или южному полушарию (в другое полушарие при этом попадает очень мало). Поэтому там вместе были свалены следы от испытаний всех стран: СССР, США, Франции, практически полная делокализация. Но при этом не нашлось ничего что можно было однозначно связать с выбросом от "Маяка" в 1957.

Естественно, эти результаты не попали в прессу (politically incorrect; вот если бы действительно нашли много грязи, скорее всего было бы написано ещё несколько статей об "ужасах СССР"). Упомяну ещё один небольшой нюанс. У Геры осталась жена, Наташа, которя тоже в это время училась на нашей аспирантской программе. Она закончила вычмат МГУ, и океанологией до этого никогда не занималась. Вначале она приехала как жена, dependent, потом через год смогла сама поступить в аспирантуру MIT. Она часто приходила ко мне в офис, я помогал ей по океанологической науке и курсовой работе. Через несколько месяцев после гибели Геры в MIT была большая конференция по теме всякое Energy, Environment, Sustainability и прочее blah-blah-blah, на неё тогда сам Ал Гор приезжал. Наташа на ней делала доклад от имени Геры по материалам экспедиции. В конце дня она прибежала ко мне в офис почти в слезах. Оказывается там случился неприятный инцидент. Сразу после доклада в аудиторию вбежал некий возбуждённый тип, представившийся корреспондентом какого-то немецкого издания и начал громко вопрошать: "Я слышал что КГБ убил в Сибири главного автора работы?! Кто может рассказать мне подробности?!". Хамство и тупость этой публики идут рука об руку. С тех пор их стало, пожалый, ещё больше.
la

Развернём Гольфстрим вручную

Каждую неделю в интернете кто-то неправ вновь всплывает тема "остановки Гольфстрима" с перепоЛохами и караулами про то что "нам всем конец", со ссылкой на статью неких итальянских физиков, опубликованную прошлум летом. Вот и сегодня:
http://community.livejournal.com/ru_politics/35488362.html

Напомню, я разбирал этот вопрос в некоторых подробностях, на этот пост, впрочем и так больше сотни ссылок в сети.

P.S. А "итальянские учёные" меж тем мощно задвинули вновь:
Итальянские физики собираются продемонстрировать готовый реактор на холодном ядерном синтезе.

Как сказала одна из читательниц, А "итальянские учёные", похоже, могут стать именем нарицательным.