Может оказаться, что неуловимая субстанция не состоит из каких-то новых частиц

Когда 11 февраля 2016 года докладчик проекта aLIGO (Advanced Laser Interferometric Gravitational Wave Observer) объявил об обнаружении гравитационных волн, я был поражён. Конечно, мы ожидали, что aLIGO в какой-то момент выдаст нам что-нибудь интересное, но мы думали о предварительных результатах. Мы считали, что проект после сложных и трудных подсчётов в течение нескольких месяцев выдаст нам некий слабый сигнал, чуток подымающийся над шумом.

Но нет, графики, показанные в тот роковой день февраля, были настолько ясными и недвусмысленными, что доказывать ничего не пришлось. Своими глазами я мог видеть волновую форму, которую нельзя было спутать ни с чем – это слияние двух чёрных дыр, в результате которого в окружающее пространство-время отправились гравитационные волны.

И это было ещё не всё. Чёрных дыр, увиденных aLIGO, вообще не должно было существовать. Мы знаем о существовании чёрных дыр с массами в миллион или триллион раз превышающими массу Солнца, и мы видели небольшие чёрные дыры массой, сравнимой с солнечной. Но масса чёрных дыр, увиденных aLIGO, была в 30-60 раз больше солнечной. Некоторые из моих коллег утверждают, что чёрные дыры среднего размера, обнаруженные aLIGO, могут оказаться той самой тёмной материей, что скрывается от нас уже почти 50 лет.

Работая в конструкторском отделе, я столкнулся с задачей — рассчитать трудоёмкость разработки конструкторской документации. Если брать за основу документ: «Типовые нормативы времени на разработку конструкторской документации. ШИФР 13.01.01" (утв. Минтрудом России 07.03.2014 N 003)», то для расчета трудоёмкости чертежа детали нам необходимы следующие данные:

• Формат чертежа и количество листов
• Масштаб
• Количество размеров на чертеже (включая знаки шероховатости и выносные линии)
• Количество технических требований

Из имеющихся инструментов на предприятии имеем: Kompas 3D v14 и Python 3.5.

В интернете не так много статей о написании программ с использованием API Kompas 3D, и ещё меньше информации о том, как это сделать на Python. Попробую рассказать по шагам, как решалась поставленная задача и на какие грабли приходилось наступать. Статья рассчитана на людей, владеющих основами программирования и знакомых с языком Python. Итак, приступим.

Это мой доклад с Meetup-а Московской Atlassian User Group от 1 марта 2017 года

Контекст и задача

Компания самостоятельно разрабатывает программное обеспечение (Продукты) под нужды своих бизнес-подразделений (Заказчиков). Некоторые из продуктов поставлены заказчикам и компания занимается их доработкой-развитием.

Есть общий перечень задач по каждому из продуктов (Product Backlog). Каждый месяц выходят новые релизы по некоторым продуктам.

Цель – ответить на вопрос по каким продуктам необходимо выпустить релизы и какие клиентские запросы войдут в каждый из релизов.

Результат – план разработки на следующий производственный цикл (Sprint Backlog). Список релизов по продуктам, которые будут выпущены в следующем цикле.

Бизнес-логика

Каждый из продуктов закреплен за Менеджером по продукту (Product Owner). Каждое бизнес-подразделение закреплено за IT-Business Partner-ом (Менеджер по клиенту). Менеджер по клиенту обращается к Менеджеру по продукту с возможным заказом на разработку (User Story). Если Менеджеру по продукту «боль Заказчика» и «запрошенная таблетка» понятны, то он запрашивает у Руководителя команды разработки (Team Lead-а) оценку возможности реализации опции в продукте и приблизительную трудоемкость. По результатам оценки Заказчик либо подтверждает размещение заказа либо отказывается. Так формируется список запросов на доработку продуктов (Product Backlog).

Математика не решит проблемы квантовой гравитации, это смогут сделать только эксперименты

В середине 1990-х я изучала математику. Я не была полностью уверена в том, чем я хочу заниматься в жизни, но меня поражала способность математики описывать естественный мир. После уроков по дифференциальной геометрии и алгебрам Ли я посетила серию семинаров от математического департамента, на которых обсуждалась величайшая проблема фундаментальной физики: квантификация гравитации и объединение всех сил природы под одним теоретическим зонтиком. Семинары велись вокруг нового подхода, разработанного Абэй Аштекаром из университета штата Пенсильвания. С этим исследованием я ранее не сталкивалась, и ушла оттуда с полным впечатлением того, что проблема решена, и об этом просто ещё никто не знает.

Всё это казалось чистой победой незамутнённого разума. Требования математической связности привели, к примеру, к открытию бозона Хиггса. Без него Стандартная модель для частиц, сталкивающихся с энергиями выше 1 ТэВ, перестала бы работать – а такие энергии доступны на Большом адронном коллайдере. Вероятности не давали бы в сумме 100% и лишились бы математического смысла. Следовательно, при переходе этой энергетической границы должно было появиться что-то новое. Хиггс был простейшей из возможностей, которую могли придумать физики, и они его, естественно, нашли.

Сегодня день рождения празднует телескоп «Хаббл» — совместный проект НАСА и Европейского космического агентства. Прибор входит в число больших обсерваторий НАСА и может работать в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах. О том, насколько важен «Хаббл» для науки и какие открытия были совершены с помощью его снимков, Sci-One поговорил с Zelenyikot (Виталием Егоровым), популяризатором исследований космоса и сотрудником частной космической компании «Даурии Аэроспейс».

В работе любой организации со временем может накапливаться множество мифов и недопониманий. Не избавлено от этого американское космическое агентство НАСА. Здесь собраны четыре наиболее раздражающих автора заблуждения.

168 ошибок в фильме «Армагеддон»

Американский ненаучно-фантастический фильм 1998 года повествует о грозящей гибели всего живого на Земле из-за столкновения с астероидом и отчаянных попытках человечества остановить или разрушить это небесное тело. В фильме очень много ошибок, и многие связаны с космосом и космическим полётом. Поэтому НАСА использует фильм для тренировки новых сотрудников. Ошибок всего насчитано 168, будущим менеджерам предлагается посмотреть фильм и найти как можно больше.

Эту байку распространяют не только «Википедия», развлекательные ресурсы и разнообразные сайты о кино, но и новостные издания. Источником мифа является статья в журнале NewScientist от 1 сентября 2007 года. При этом у изложенного факта нет никакого официального подтверждения даже в первоисточнике. Кто придумал число 168, остаётся загадкой.

Астронавт Джеймс «Джим» Хансен Ньюман фотографируется во время установки нового инструмента на телескоп «Хаббл» 5 марта 2002 года. Источник: НАСА

Орбитальный телескоп «Хаббл» — один из важнейших научных инструментов, во всяком случае, для астрономов. На основе наблюдений, выполненных при помощи «Хаббла», написана масса научных работ, статей и монографий. Всего насчитывается около 11 000 различных публикаций. Эта система работает на орбите Земли уже 27 лет, и за это время ученые смогли изучить с ее помощью принципы формирования ранних галактик, узнать скорость расширения Вселенной, понять, как происходит появление и эволюция черных дыр.

За прошедшие 27 лет техника шагнула далеко вперед, многие элементы конструкции орбитального телескопа безнадежно устарели. Сейчас советники нового президента США Дональда Трампа обсуждают возможность отправки астронавтов к телескопу для замены этих устаревших частей. Это, возможно, позволит «Хабблу» работать более эффективно, продолжая предоставлять ученым Земли ценные данные. НАСА в прошлом году продлило срок эксплуатации телескопа на 5 лет, а замена важных элементов системы позволит продлить срок службы «Хаббла» еще на пятилетку или больше.

Слово «мультивселенная» используют многие люди, но не все подразумевают под ним одно и то же понятие. Читатель Крис Олсон спрашивает о двух разных значениях этого слова:

Каким образом идеи Эверетта о квантовой механике и вечная инфляция связаны друг с другом, если они вообще связаны? Можно ли провести различия между мультивселенными, о которых говорят эти идеи?

Существует множество вариантов, которые люди могут иметь в виду, употребляя термин «мультивселенная» вместо «Вселенная», поэтому давайте пройдёмся по ним, начиная с идей, требующих меньше всего новых предположений, и заканчивая самыми умозрительными.

1) Вселенная за пределами нашего поля зрения. Говоря «Вселенная», мы часто подразумеваем её наблюдаемую часть. Поскольку известная нам Вселенная началась с события, которое мы знаем, как горячий Большой взрыв – когда горячая, плотная Вселенная, наполненная веществом и излучением, впервые появилась 13,8 млрд лет назад и начала расширяться, охлаждаться и собираться в комочки под воздействием гравитации – мы ограничены тем, что можем наблюдать. Даже сигналы, появившиеся в тот же момент, и беспрепятственно путешествовавшие со скоростью света в постоянно расширяющейся Вселенной, способны были пройти с тех пор лишь конечное расстояние. В нашей Вселенной, где есть нормальная материя, тёмная материя, тёмная энергия, нейтрино, излучение и всё то, что нам ещё известно, это расстояние равно 46,1 млрд световых лет с центром в точке нашего пребывания.

В последние годы мы часто слышали, что вот-вот — и человечество получит аккумуляторы, которые будут способны питать наши гаджеты неделями, а то и месяцами, при этом очень компактные и быстрозаряжаемые. Но воз и ныне там. Почему до сих пор не появились более эффективные аккумуляторы и какие существуют разработки в мире, читайте под катом.

В очередной статье нашего цикла публикаций, посвященного интернет-разведке, рассмотрим, как операторы продвинутого поиска Google (advanced search operators) позволяют быстро находить необходимую информацию о конкретном человеке.

В комментариях к первой нашей статье, читатели просили побольше практических примеров и скриншотов, поэтому в этой статье практики и графики будем много. Для демонстрации возможностей «продвинутого» поиска Google в качестве целей были выбраны личные аккаунты автора. Сделано это, чтобы никого не обидеть излишним интересом к его частной жизни. Хочу сразу предупредить, что никогда не задавался целью скрыть свое присутствие в интернете, поэтому описанные методы подойдут для сбора данных об обычных людях, и могут быть не очень эффективны для деанонимизации фэйковых аккаунтов, созданных для разовых акций. Интересующимся читателям предлагаю повторить приведенные примеры запросов в отношении своих аккаунтов и оценить насколько легко собирать информацию по ним.

Лишь спускаясь в бездну, мы познаём драгоценности жизни. Где вы споткнётесь, там и найдёте свою драгоценность.
— Джозеф Кэмпбел

Читатель спрашивает:

Наблюдая за удалёнными квазарами мы видим их сверхмассивные чёрные дыры, массою в 10⁹ солнечных. Каким образом им удаётся достигать такого размера за такое короткое время?

Эта проблема более сложна, чем кажется на первый взгляд. Начать нужно с астрофизики.



Вы, возможно, уже знаете, что звёзды бывают разных размеров и цветов, с разным сроком жизни и массы, и что все эти свойства связаны друг с другом. Чем больше звезда, тем больше ее ядро, в котором, согласно принципам ядерного синтеза, сгорает её топливо. Это значит, что более массивные звезды горят более ярко, при более высоких температурах, у них больше радиус и сгорают они тоже быстрее.



Если звезде, вроде нашего Солнца, может потребоваться больше десяти миллиардов лет, чтобы сжечь все её топливо в ядре, то звёзды могут быть в десятки и даже сотни раз массивнее нашего Солнца, и вместо миллиардов лет они могут синтезировать весь водород в ядре в гелий за несколько миллионов, а в некоторых случаях, даже за несколько сотен тысяч лет.

Червоточины. Межгалактические возможности срезать путь. Туннель через пространство-время, позволяющий отважным путешественникам скакать между звёздными системами, даже не приближаясь к скорости света.

Червоточины – рабочая лошадка научно-фантастических межзвёздных цивилизаций в книгах и кино, поскольку они решают надоедливую проблему художественного произведения: «если придерживаться физики, то 99,999999% всей нашей истории будет такой же интересной, как наблюдение за спящими людьми».

Но можно ли сделать это? Реально свернуть и согнуть пространство-время, создать удобный туннель и реализовать все наши галактические мечты?

Коротко говоря: маловероятно.
Подробнее: под катом.

Странные свойства сверхпроводящих купратов не описываются известными методами квантовой механики, но могут быть связаны со свойствами чёрных дыр из высших измерений

В соответствии с современной квантовой теорией вселенную пронизывают энергетические поля, а энергетическое волнение на этих полях, называемое «частицами», если оно больше похоже на точку, или «волнами», если оно более размазано, служит строительными кирпичиками материи и действующих сил. Новые открытия заставляют предполагать, что этот взгляд на волны/частицы лишь поверхностно описывает компоненты вселенной.

Если представлять каждое энергетическое поле, заполняющее пространство, как поверхность пруда, а волны и частицы – как возмущения этой поверхности, то новые доказательства говорят о существовании под поверхностью скрытого живого мира.

У каждого кандидата в конце собеседованию рекрутер обычно спрашивает, есть ли вопросы. Часто люди теряются и не находят, что спросить. И лишь по прошествии некоторого времени (часто, когда человек уже работает в компании) сами собой всплывают вопросы, о которых нужно было поинтересоваться заранее, а не брать кота в мешке и удивляться «Как я сюда попал? Куда я смотрел? Почему я об этом не подумал?». Это так называемый «эффект лестницы». Я подготовил шпаргалку, что ты, %habrauser%, не растерялся.

Общее

1. Рабочий график и можно ли его двигать?
Я люблю поспать. Но на моей прошлой работе «рабочее утро» начиналось в 7:30. Мало того, что я довольно часто не мог прийти к этому времени, я еще пол дня занимался тем, что пытался привести себя в рабочую форму. Где то до 10:00. С 10:30 до 11:30 я усердно работал. Потом был обед. А потом мне хотелось спать, а не работать, т.к. я не высыпался еще с утра. Надо ли говорить, что вместо 8 часов, на которые меня нанял работодатель, я работал в «потоке» только часа 3-4. Так что для себя нужно решить вопрос – когда я наиболее трудоспособен? И обговорить рабочий график с руководством. И еще один нюанс. Попробуйте закрепить обговоренный график в трудовом договоре или контракте (далее ТД), если работодатель идет на персональный рабочий график для Вас. Никаких устных договоренностей. Иначе Вам начнут крутить руки уже в процессе работы (как это было со мной).

Программа, способная к логическим выводам в рамках поставленной задачи, может казаться техническим чудом и воплощением Скайнета. Но, как можно убедиться ниже, на сегодняшний день создать такую программу на языке Python не составит труда, если использовать семантические технологии. Мы остановимся на наглядном примере онтологий — родословных — и для любого члена семьи в родословной сможем выводить его родственные отношения произвольной сложности (она ограничена вычислительными ресурсами). К примеру, на фамильном древе семьи Романовых ниже показан внучатый двоюродный племянник (first cousin twice removed) российского императора Петра II.



Так что если вы хотите познакомиться с технологиями семантического веба на практике, добро пожаловать под кат, где мы потренируемся на кошках на родословных.

Одно из самых неожиданных предсказаний Общей теории относительности Эйнштейна – существование не только материи, излучения и других форм энергии, основанных на частицах, но также существование и самого по себе гравитационного излучения, фундаментальной «ряби» на ткани пространства-времени. Это одна из самых сложных для понимания концепций, и наш читатель хочет узнать больше на эту тему:

Гравитационные волны – это возмущения пространства-времени, путешествующие со скоростью с. Однако пространство-время может расширяться и сокращаться быстрее с. Но расширение, за которым следует сокращение, это, по сути, и есть определение компрессионной волны. Получается вроде бы парадокс: гравитационные волны перемещаются со скоростью с, но для них вроде бы существует возможность сверхсветового перемещения. Как его разрешить?

Для начала начнём с концепции этого излучения, и как оно появляется.

Десятилетия приводящих в растерянность экспериментов заставляют физиков рассматривать поразительную возможность: вероятно, что вселенная не имеет смысла

Облачным днём в конце апреля преподаватели физики и их студенты набились в аудиторию, украшенную деревянными панелями, в Колумбийском университете, чтобы послушать доклад Нима Аркани-Хамеда, заметного физика-теоретика, работавшего в институте передовых исследований в соседнем Принстоне. Аркани-Хамед, с длинными, по плечи, волосами, уложенными за уши, демонстрировал двойственные, и, на первый взгляд, противоречивые выводы из результатов недавних экспериментов, проводившихся на Большом адронном коллайдере.

«Вселенная неизбежна, – объявил он. – Вселенная невозможна».

Впечатляющее открытие бозона Хиггса в июле 2012 года подтвердило почти 50-летнюю теорию того, как элементарные частицы получают массу, что позволяет им формировать такие структуры, как галактики или людей. «То, что его нашли примерно там, где ожидали, явилось триумфом эксперимента, триумфом теории и признаком работоспособности физики», – рассказал Аркани-Хамед толпе.

Если концепция мультивселенной кажется странной, так это потому, что нам нужно поменять наши представления о времени и пространстве

Название изображения, «Гравюра Фламмариона», может быть неизвестным для вас, но вы, скорее всего, много раз его видели. На нём изображён пилигрим в плаще и с посохом. За ним – ландшафт из городов и деревьев. Его окружает кристальная оболочка, испещрённая бесчисленными звёздами. Он достиг края мира, проник на другую его сторону и поражённо взирает на новый мир света, радуг и огня.

Впервые изображение было опубликовано в книге 1888 года французского астронома XIX века Камиля Фламмариона «Атмосфера: Популярная Метеорология». Изначально она была чёрно-белой, хотя сейчас можно встретить и раскрашенные версии. Он отмечает, что небеса действительно выглядят, как купол, на котором закреплены небесные тела, но впечатления обманчивы. «Наши предки, – пишет Фламмарион, – представляли себе, что этот голубой свод и есть такой, каким его видят их глаза. Но, как писал Вольтер, это так же осмысленно, как шелкопряд, прядущий свою сеть до пределов вселенной».

Выйдите на улицу тёмной безлунной ночью. Посмотрите наверх. Если это декабрь или январь, обратите внимание на Бетельгейзе, горящую красным светом на плече Ориона, и Ригель, ярко-голубую звезду у его колена. Через месяц в созвездии Возничий появится жёлтая Капелла.

Если это июль, отыщите Вегу, голубой сапфир Лиры, или Антарес, оранжево-красное сердце Скорпиона.

Зелёных звёзд нет! В любое время года в небе можно обнаружить разные звёзды. Большинство выглядят белыми, но у самых ярких проявляется цвет. Красный, оранжевый, жёлтый, голубой – почти все цвета радуги… Но, погодите-ка, а где же зелёные? Разве не должны мы видеть и такие?

Нет. Это очень частый вопрос, и никаких зелёных звёзд мы не видим. И вот, почему.

Изображение алмазных наковален, сжимающих образец молекулярного водорода. При высоком давлении водород переходит в атомарное состояние, как показано справа. Источник: Dias & Silvera, 2017

В 1935 году ученые Юджин Вигнер и Бэлл Хантингтон предсказали возможность перевода водорода в металлическое состояние под воздействием огромного давления — 250 тысяч атмосфер. Немного позже эта точка зрения была пересмотрена, специалисты повысили оценку давления, которое требуется для фазового перехода. Все это время условия перехода считались достижимыми, и ученые пробовали «взять планку», необходимую для перехода водорода в новую фазу. Впервые металлический водород пытались получить в 1970-х. Повторные попытки были предприняты в 1996, 2008 и 2011 году. Ранее сообщалось, что в 1996 году ученым из Германии удалось на долю микросекунды перевести водород в металлическое состояние, хотя не все согласны с этим.

Что касается давления, необходимого для получения металлического водорода, то с развитием квантовой механики и физики вообще стало понятно, что давление должно быть примерно в 20 раз более высоким, чем считалось ранее — не 25 ГПа, а 400 или даже 500 ГПа. Считается, что большие количества металлического водорода присутствуют в ядрах планет-гигантов — Юпитера, Сатурна и крупных внесолнечных планет. Благодаря гравитационному сжатию под газовым слоем должно находиться ядро из металлического водорода. Понятно, что для того, чтобы получить гигантское давление, нужны особые технологии и методы. Добиться желаемого получилось благодаря использованию двух алмазных наковален.