Блог неспящего астронома

[Cochrane]

Alien как-то предложил завести блог об аспирантуре
Не хочу совсем уж про аспирантуру, но про внутренности науки рассказать, наверно, могу, если это будет интересно.
Так что спасибо Alien'у за идею, попробуем разок.
 
мини-предыстория
 
По разным финансово-политико-научным-... причинам я уже без малого год нахожусь в Германии, в городе Хайдельберг, что недалеко от Франкфурта-на-Майне. Здесь располагается один из главных немецких центров астрономии и астрофизики - MPIA (Max Planck Institute for Astronomy, HD), в котором я начал и продолжаю своб работу-учебу в качестве PhD студента (российский аналог - аспирант, хотя и не совсем точный аналог).
 

 
Так получилось, что в бакалавриате и магистратуре в родном Ростовском Гос. Университете (да, пофиг на нынешнее имя ЮФУ) я занимался сначала моделированием сверхновых (2 года), затем поменял научного руководителя и стал заниматься моделированием спиральной структуры галактик (тоже 2 года). И вот когда приехал сюда поменял тему совершенно в очередной раз.
 
Где-то повезло, где-то проявил себя, в итоге теперь занимаюсь моделированием процесса реионизации гелия вокруг квазаров на больших красных смещениях.
 
Почему астрономия?
 
Вопрос интересный и на который я просто не могу найти приличный ответ. Все фразы о бесконечной завораживающей красоте космоса звучат банально (хотя это правда). Как сказал один американский популяризатор астрономии и физики, "физики - это попытка атомов объяснить самих себя". Вот это, наверно, правильная фраза. Я, в каком то плане, из тех людей, которым нужно найти ответ.
Понимаете, работа астрофизика - это не романтика, это ежедневные просиживания за компьютеров. Да, ни колпаков, ни подзорной трубы.
Но это не значит, что романтики нет. Нам по профессии положенно Просто работа - это одно, а романтика - совсем другое.
 

 
Это небольшая вводная, если хотите. В близжайшее время напишу о том, чем конкретно я занимаюсь и о своей поездке в Чили. В качестве превью последней вот вам фото
 
До скорого.. Смотрите на звезды
 

[Dyonis_Rakhl]

ухты! интересно надеюсь, тебе надоест вести тут записи как минимум не раньше, чем ты опишешь всю предысторию и выйдешь, собственно, в режим блога

[Elfwine]

Cochrane,
Пиши ещё!
Не, серьёзно

[Cochrane]

Dyonis_Rakhl, ну не знаю) посомтрим) У меня сейчас немного времени появилось. Пока попишу)
 
 
 
Если звезды зажигают значит это кому-то нужно..
 
Есть немного времени, так что опишу то, чем я занимаюсь и почему это интересно.
 
По современным оценкам, основанных на данных со спутника WMAP, наблюдениях за сверхновыми и кое-чем еще, нашей Вселенной ~13.8 млрд. лет. Это время, прошедшее с момента так называемого Большого Взрыва. Современная теория эволюции Вселенной хорошо описывает наблюдательные данные и позволяет "реконструировать" то, что происходило в определенные моменты времени в нашем мире (ну, почти во все моменты).
 
Как говорят англичане, long story short...
 

 
По прошествии примерно 3 минут после Большого взрыва Вселенная состояла в основном из водорода и гелия - двух основных строительных кирпичей. Температура Вселенной была огромной, а следовательно, вещество было ионизованно (электроны были оторваны от своих атомов и атомы стали ионами). Из-за этого свет (фотоны) был "связан" с веществом и вещество доминировало во Вселенной. Под конец первых 400,000 лет жизни Вселенной температура и плотность уменьшились настолько (за счет расширения Вселенной), что позволило электронам и протонам рекомбинировать (атомы снвоа стали обладать электронами) и свет, излученный в тот момент (рекомбинация вызывает спонтанное излучение фотонов, чтобы сохранялся закон сохранения энергии), смог "отделиться" от вещества и распространиться дальше.. Этот свет мы сейчас называем реликтовым излучением (англ. "Cosmic Microwave Background radiation").
 
После чего во Вселенной наступили "Темные Века". Она заполнена рекомбинированным веществом (99,9% - водород и гелий) и реликтовым излучением. Звезд еще нет, не говоря уже о галактиках. Ничего не излучает и поэтому эта эпоха в истории Вселенной называется "Темной".
 
Так Вселенная существовала в течении почти 150-200 мил. лет, пока под воздействием локальных неустойчивостей (скорее всего вызванных частицами темной материи, о чем говорят некоторые современные теории) не сформировались первые звезды (Population III stars). Они были сверхмассивными и излучали много света в окружающую их среду. Постепенно появлялось все большее кол-чо звезд, которые под воздействием гравитации вместе с газом сформировали первые галактики..
 
На этом этапе излучение первых звезд и галактик стало формировать "пузыри" ионизованного водорода вокруг себя (англ. "ionized bubbles"), которые впоследствие переекались между собой и в определенный момент времени ионизовали весь водород во окружающей их среде (англ. "IGM - Intergalactic medium").
 
Произошло это примерно когда Вселенной был 1 млрд. лет (для знатаков: красное смещение z~6).
Но это только водород. "А что же с гелием?" спросите вы и окажитесь правы
 
И тут начинается как раз та часть истории Вселенной, которую я и исследую в своих моделях. Но об этом в следующем посте..

[Cochrane]

продолжение..
 
Гелий. Чтобы полностью ионизовать гелий необходимо чтобы фотоны излучения обладали значительно большей энергией (54,4 електронвольт вместо 13,6 електронвольт для водорода). Излучение должно быть гораздо жестче, а именно в ультрафиолетовой области спектра. Такое излучение может быть создано только в колоссальных источниках, таких как квазары.
 
На более ранних временах, когда был ионизован водород, количество квазаров было недостаточным, чтобы ионизовать гелий. Поэтому фазовый переход для гелия задержался во времени и произошел, очевидно, примерно 12 млрд лет назад.
 
Моделируя на компьютере процесс переноса излучения от квазара сквозь окружающую среду, мы можем установить какими должны быть определенные параметры, позволившие этим экзотическим объектам совершить свое черное дело
И один из ключевых вопросов - продолжительность жизни квазаров. Параметр, который до сих пор остается не до конца понятым.
 
То есть мы и процесс ионизации изучаем и через него получаем данные о квазарах. Такие вот пироги.

[Cochrane]

философское
 
В очередной раз посмотрев фильм "Контакт", снятый по роману Карла Сагана, выдающегося популяризатора науки и ученого, я вернулся к мысли, которая терзает меня давно.
 
Я не верю в современную цивилизацию. Она не способна сделать следующий шаг. Она чахнет в собственном бессилие перед слепой верой и потреблением. Как писал Рей Брэдбери "Человечеству дали шанс путешествовать к планетам и звездам, а вместо этого оно препочло айфоны и костюмы для собачек".
 
Наступает момент Х, хотим ли мы этого или нет, думают ли люди об этом или нет. На кону жизнь всей цивилизации. И, на мой взгляд, счет не в нашу пользу. Да, у нас есть огромный потенциал. Но он может так и остаться просто на бумаге. В то время как нас будут разрывать на части идиотские капиталистические разногласия или не менее идиотские фанатичные религиозные, Вселенная будет существовать как и раньше.
 
Цивилизация выбрала дорогу в никуда. И если у гас есть хоть один шанс сойти с этой дороги и выбрать новую, мы должны его использовать.
 
В настоящий момент в нашу цивилизацию я не верю. Надеюсь за свою жизнь увидеть тот самый поворот..

[Alien3]

Те же мысли и экзистенциальное одиночество.
Но я ищу предвестия Ренессанса.
Чем дальше копаю, тем больше складывается впечатление, что мы и будем людьми, которые двинут цивилизацию дальше, как бы пафосно это не звучало.
Нужно учиться, налаживать связи, искать тех, кому не безразлично будущее и разумная космическая экспансия. При этом они должны любить Землю и человечество. А последнее, сам понимаешь, очень нелегко..
 
Мы ещё поборемся - мы ведь тоже часть человечества и цивилизации.

[dlumv]

Я не верю в современную цивилизацию. Она не способна сделать следующий шаг. Она чахнет в собственном бессилие перед слепой верой и потреблением. Как писал Рей Брэдбери "Человечеству дали шанс путешествовать к планетам и звездам, а вместо этого оно препочло айфоны и костюмы для собачек".

А она и не будет способна. В мирное время прогресс не способен шагнуть далеко вперед, и многие достижения были сделаны именно в военное время. Например, после первой мировой стала стремительно развиваться авиация, вторая мировая дала нам баллистические ракеты, а также самолеты в том виде, в котором мы видим их сейчас, а холодную войну стоит благодарить за развитие космонавтики, после которой, в свою очередь, появился Star Trek. И любой треккер знает, что варп-двигатель был изобретен после третьей мировой. И это происходит не просто так - когда идет война, важно получить преимущество над противником, развивая технологии. В мирное же время, такой задачи уже нет, соответственно, стимула к развитию тоже нет.
 
Черт, да даже интернет изначально разрабатывался в военных целях.

[Alien3]

dlumv, война больше не может быть "созидательной".
Не стоит недооценивать другие причины для мобилизации людей, ресурсов.
 
В мультфильме "Крылья Хоннеамиз" хорошо об этом рассказано.
 
Не надо говорить нам о третьей мировой, пожалуйста, не нужно воспринимать сериал как догму.
 
В те года это был свет надежды на будущее. Но не инструкция для применения. :-)
 
Кохрейн, прости за отступления.
Не теряй надежды - ты уже многое сделал. Ещё больше впереди.
Вот послушай на эту тему запись.
 
http://postnauka.ru/video/11246
 
Пиши дальше о своей работе и друзьях в Германии.

[Cochrane]

Alien3,

оффтоп

после закона о РАН я точно потерял всякую надежду)

Скрыть

 
Вернулся с конференции по межгалактичесской среде в Эдинбурге. Позже напишу что да как, но пока пару фотографий решил выложить. Треккерам будет интересно
 
Скатался в Highlands и по дороге разговорился с водителем, который с любезностью показал мне городок Linlithgow, который шотландцы называют местом рождения Монтогомери Скотта, Скотти..в будущем, конечно
 
К сожалению, снимков дворца разрушенного, сделать не удалось, но вот немного из городка
 


 
И символичное место на трассе по дороге от этого городка до Эдинбурга))
 

[Alien3]

Когда мы брали машину в прокат в Гранд-Джанкшене, штат Колорадо, тоже пользовались услугами этой компании "Энтерпрайз". :-)
 
Ждём продолжения рассказа. Хотя бы после конвента (жаль, что тебя не будет).

[Cochrane]

В науке, как и в остальных областях человеческой деятельности, соревнование имеет очень большое значение. Будучи членом одной из двух больших групп в мире, которая занимается изучением процесса реионизации Вселенной и эволюции сверхярких источников типа квазаров и AGN, начинаю чувствовать это на себе.
Вездесущие китайцы начинают подкрадываться к той теме, над которой я работаю.
Значит надо ускоряться. А то ж сожрут.
 
Главное в нашей профессии - это получение новых знаний о Вселенной. А мера этим знаниям чисто формально - статьи. Печаль, конечно, и что-то плохое в этом есть, но это, с другой стороны, инструмент проверки качества исследования. Многоуровневый и всесторонний контроль со стороны научного сообщества. Потому что главное - это критически относиться ко всему. (Привет, религия!)
 
Ночь близиться, а еще две статьи на сегодня прочитать надо...или сериальчик посмотреть
 
Доброй ночи и удачи.
 
добавлено через 22 минуты
Кстати, завел себе и другой блог на общедоступной платформе. Там на английском.

[Alien3]

Да, спасибо за ссылку.