Пятничное про научную фантастику

Я много читаю, и научная фантастика составляет большую часть моего читательского рациона. Часто НФ делят по шкале Бристоля твердости на основании баланса между наукой и фантастикой. Типа "твердая" НФ — в которой наименьшее количество фантастических предположений, не подкрепленных современной наукой. Но мне такое деление не нравится: оно никак не отражает качество науки и качество самой книги. Я люблю книги, в которых авторы ставят себя в четкие рамки внутренних законов вселенной книги, и дальше смотрят, как герои себя будут вести в этих законах. Прелесть такого подхода в том, что это восем не обязательно законы нашей вселенной. Но при этом научность здесь происходит в рамках научного подхода: иногда законы могут быть ужасно неудобны для сюжета, но их нельзя нарушить, и надо выстраивать внутреннюю логику так, чтобы все части книги работали в этой парадигме.

Есть книги, которые жонглируют научными терминами, выкладывают слой за слоем супер-современных теорий, но при этом сюжет движется за счет вытаскивания очередной такой теории из кустов. Показательный пример такой книги — “Задача трех тел". На поверхности она очень научна. Но даже если опустить бесконечное количество ошибок в науке, сюжет движется за счет роялей в кустах и deus ex machina. Для меня это просто второсортное фэнтези с присыпкой рандомных теорий из википедии. Есть противоположный пример: Тэд Чанг с его рассказами. Многие из них на поверхности совершенно фэнтезийные по сеттингу, но работают как отличная НФ именно за счет множество строгих ограничений на законы его вселенных. Тут еще важный момент, что эти внутренние законы совершенно не обязательно должны быть нам известны и понятны. Главное, чтобы не законы подстраивались под сюжет, а сюжет вырастал в рамках этих законов.

Мне нравится, когда в НФ используется современная наука: теория относительности там и всякое такое. Но в первую очередь потому, что это приближает людей, о которых книга рассказывает, к нам. Человечество, которое может путешествовать мгновенно в любую точку Вселенной, и человечество, которое навсегда привязано к многовековой длительности любого полета — две большие разницы. Это не значит, что НФ, где больше фантастики — какие-нибудь космические оперы — хуже. Для меня важный критерий тут в том, чтобы книга не выдавала себя за то, чем она не является. Не знаешь квантовой механики — не пиши, что вот тут квантовая запутанность используется для мгновенной коммуникации. Напиши, что это постквантовый гипертелеграф или там пигристенатор: суть от этого не поменяется, зато сразу понятно, что это сказка и можно получать удовольствие от других ее частей. И это честно по отношению к читателю. Второй критерий, напрямую связанный с тем, что я писал в начале: если уж ты, как автор, придумал новую технологию, то пусть ее свойства не меняются с каждым новым твистом сюжета. Есть звуковая отвертка? Ну вот пусть она умеет взламывать компьютеры или там перемещать предметы. Но если в критический момент сюжета оказывается, что она еще и оживляет мертвых — это плохая НФ (ну и в целом литература не очень).

Так какая же моя любимая твердая НФ, если следовать этим критериям?

📚 Список книг ниже👇

#just4fun

Что такое твердая НФ? Пост выше👆

А какая же моя любимая НФ?

- Стругацкие, как несложно догадаться из названия канала: они почти везде идеально отвечают моим критериям и попадают в категорию “как люди себя ведут в странных обстоятельствах”. Хотя мне все нравится почти все по разным причинам, я бы выбрал “Град обреченный” и “Далекая Радуга” как два примера НФ. Но я перечитываю полное собрание сочинений раз в несколько лет и каждый раз нахожу что-то новое.

- Цикл “Культура” Иана М. Бэнкса: не только фокус на поведении людей, но и еще меняющаяся из романа в роман форма повествования — от экшена и детектива к политическому триллеру и философскому трактату. Иногда это может быть под настроение и не очень просто читать, но это всегда увлекательно и в целом блестящая твердая НФ.

- “Левая рука тьмы” и “Обездоленные” Урсулы ле Гуин. Почему-то в русскоязычно пространстве ле Гуин знают как детскую писательницу, а она — великий фантаст. Тут не так много именно научных аспектов, но это фантастика, полная интересных мыслей, нестандартных идей и глубоких героев. При этом она отлично работает именно за счет множества внутренних ограничений, в которых приходится существовать героям.

Из тех книг, что мне очень нравятся и я однозначно рекомендую, но они не попадают в категорию “любимых”:

- “Ложная слепота” Уоттса — классные идеи, классная концепция инопланетян (лучшая, что я встречал, наверное), но писать он не умеет.

- “Марсианин” и “Проект “Аве Мария” Вейра — гиковский восторг, оторваться невозможно, отлично с научной точки зрения и вообще маст рид для всех любителей. Не попадает в лучшее только потому, что простовато с точки зрения заложенных идей.

- “Бобиверс” Тейлора — еще один кайф для гика, твердо НФ и ужасно увлекательно. Опять же, чистое развлечение, без особенных глубоких смыслов.

- Разное от Рейнольдса — прекрасные миры и идеи, классно вписанная наука, но несколько тяжеловесно с литературной точки зрения. У него популярный цикл “Пространство откровения”, а я рекомендую отдельную книжку “Дом солнц” — мне кажется она гораздо лучше сделана.

- “Дети времени” Чайковски — снова действительно твердая НФ и много оригинальных идей, шикарно сделанный “иной” разум. У него есть продолжение, которое тоже хорошо, и много-много других книжек. Он графоман (реально, 14 романов за последние 4 года).

Многое я не перечислил, не обязательно потому, что оно плохое. Есть много хорошей классики, типа Лема. Есть Виндж, у которого тоже увлекательно и изобретально. А Грег Иган делает максимально твердое с научной точки зрения, но продираться через это непросто. При этом из общих любимчиков при этом терпеть не могу “Дюну”, которая вообще не научная фантастика, и меня раздражает Стивенсон, который за описанием работы каждого винтика теряет глубину сюжета и героев.

А какую НФ любите вы?

P.S. Кстати, я тут по просьбам завел канал с рецензиями на книжки (там не только НФ, конечно), т.к. я читаю сейчас по книге в неделю и пишу на это дело рецензии. Подключайтесь тоже! @watch_books_burn

#just4fun

Из удивительного: ученые нашли 128 новых лун у Сатурна. Теперь их 274 в сумме! На картинке — их траектории (больше картинок и видео в комментах). Каждый раз такие новости радуют!

#астрономия

Я занят подготовкой к очередному дедлайну, но пройти мимо новой квантово-компьютерной драмы не могу. Кратко:

Сегодня компания D-Wave опубликовала статью в Science [1], где утверждает, что смогла достичь квантового превосходства на их компьютерах. Как и положено, вокруг куча хайпа и фанфар. Твист? Пару дней назад вышли две работы [2,3], которые демонстрируют те же результаты на классических алгоритмах (один использует тензорные сети, другой — вариационный Монте-Карло). Там есть пара нюансов, но в целом выглядит, как большая корпорация снова облажалась.

Вообще доверия D-Wave мало, это просто машина хайпа, еще со времен их старых компьютеров, которыми они хвастались как квантовыми, хотя по сути они были совершенно классическими. Вот и до сих пор не очень понятно, что они могут со своими девайсами сделать...только воду мутят.

[1] https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado6285
[2] https://arxiv.org/html/2503.05693v2
[3] https://arxiv.org/html/2503.08247v1

#квантовый_компьютер #кванты

Я тут на прошлой неделе ездил на воркшоп про грядущий детектор гравитационных волн Einstein Telescope. Мы активно делаем дизайн детектора в деталях: это почти подземный город получается, с огромными пещерами, туннелями и всяким таким. Очень сложно все, особенно когда надо оптимизировать инжерерные решения, для которых толком и исследований еще не сделали, но очень интересно все равно. Когда-нибудь расскажу подробнее!

А тем временем, просто чтобы оценить масштабы научной задачи: мы выложили на архив большую статью про то, какую именно можно будет науку делать с помощью Einstein Telescope. Ну как статью...880 страниц, 4856 цитат в библиографии (300 страниц занимает собственно библиография). Оценить размах: https://arxiv.org/abs/2503.12263

#статья #гравитационные_волны

Пишу уже который месяц лонгрид про то, что такое частицы в квантовой физике, и это оказывается гораздо сложнее, чем я ожидал: соблюсти баланс между доступностью, точностью, понятностью и увлекательностью — прямо задачка со звездочкой. Обычно объяснения мне даются относительно легко, и для этого поста у меня есть уже хорошее начало и четкая концепция второй части. Но вот дошел до момента, где надо объяснить, что такое квантовое поле и уже раз 20 переписывал эту часть, и все не то. Обычно я пишу "на вдохновении": мне приходит в голову способ что-то объяснить, я сажусь и за пару часов пишу черновик, который потом наполняю немного подробностями, за пару сессий. А тут уже много месяцев в черновиках, но уж очень хочется рассказать, т.к. почти никто про это не говорит...

Это к тому, что если вы сюда пришли за контентом, а я все про жизнь, да горение про квантовые компьютеры: все будет 😄 Спойлер алерт: у меня сейчас в работе 4 больших статьи на разных стадиях:
- про частицы и волны
- про квантовую гравитацию и эксперименты по ее поимке (не могу закончить, т.к. нужны понятия из предыдущего поста)
- про одну конкретную версию квантовой гравитации (нужно сначала закончить пост про квантовую гравитацию, без него будет непонятно)
- про нынешний статус гравитационно-волновых детекторов (LIGO, что мы там пронаблюдали, будущие детекторы и вот это все)

Неудача — неотъемлемая часть работы в академии (и научного процесса в целом). Каждый проект изначально идет с заложенной вероятностью полного провала. Сколько у меня неопубликованных статей с неудачными проектами — не сосчитать (больше 10, включая проект, на который я потратил 3 года phd). Каждая статья почти всегда начинается с фейла: редко бывает, что журнал, в который посылаешь, соглашается ее взять в ревью. Чаще всего получаешь "статья слишком узкоспециальная для нашей аудитории". Потом приходят отрицательные отзывы рецензентов: иногда это больно, когда на статью потратил месяцы работы, а тебе пишут, что это отстой. То же с заявками на гранты: я посылал 6 заявок (которые уже прошли ревью) и только одна была одобрена. При этом чаще всего это не проблема моего проекта или самой заявки, а просто денег в целом мало, и берут более хайповые темы.

Сегодня вот очередной такой отказ пришел. Доходит до смешного, мы его уже посылаем 4 раз. Каждый раз приходят ревью: все круто, кроме вот этой маааленькой детали. Мы фиксим все и посылаем в следующем цикле. Приходит: все круто, кроме вот этой мааааленькой детали. Другой, нежели в прошлый раз, разумеется. И так вот уже 4 года.

С этим учишься справляться, учишься понимать, что "дело не в тебе", это система так устроена. К сожалению, это приводит к огромным затратам времени и энергии ни на что, делает планирование бюджетов сложным делом и в целом превращает рабочие будни в заполнение бумажек и переписывание текстов под требования нового журнала/грантового агентства. Ну и стресс все равно. Мне еще повезло: мои первые статьи были тепло приняты и редакторами, и рецензентами. Фейлы пришли уже после, и я уже обжился в академии. А вот когда студент засылает свою первую статью (или даже доклад на конференцию), а ему приходит такой отказ — это сильно расстраивает и демотивирует.

Это я к чему: про это часто не услышишь в обсуждениях, обычно все говорят про успехи и прорывы, статьи в Nature и вот это все. Но на самом деле бОльшая часть работы состоит из фейлов. Так и живем.

#академия #жизнь_в_науке

Понадобилось для CV составить список всех конференций, на которых был. Оказалось, что за всю свою научную карьеру я посетил 56 конференций и сделал 36 докладов. Это не считая мелких воркшопов и всяких прочих неофициальных презентаций, их не счесть. За 12 лет получается почти 5 конференций в год — не знаю даже, много это или мало...Зато можно прикинуть, что в среднем конференция обходится в 1000€ или около того, так что я потратил на поездки ~50k€ общественных денег налогов 😄

Что мне удивительно, так это что многие студенты и аспиранты не ездят на конференции. Казалось бы, для постера нужно какое-то минимальное количество результатов, зато это огромный опыт общения с научным сообществом. Но я знаю людей, которые за свою аспирантуру побывали на 2 конференциях. Понимаю, когда нет возможности поехать, но в Европе почти всегда есть деньги, заложенные именно на поездки. Всегда удивительно...

Одна из значительных частей моей работы — поддержка и помощь молодому поколению ученых. Я много лет председательствую в совете по научно-академическим делам в LIGO, представляя права аспирантов и постдоков в коллаборации и организуя всякие полезные вещи: от воркшопов и ярмарок вакансий до защиты интересов в менеджменте коллаборации. На это уходит довольно много сил и времени, но Несколько лет назад вместе с парой коллег мы организовали независимый международный совет молодых ученых в области детектирования гравитационных волн, чтобы объединить людей за пределами структур больших коллабораций.

Большая проблема в современной физике в целом и в нашей области в частности в том, что все процессы завязаны на высокоранговых ученых в летах, интересы которых чаще всего не совпадают с интересами молодого поколения. И мы пытаемся как-то этому противостоять. Честно говоря, это очень сложно: для этого требуется не только ресурс, но и вовлеченность большого количества человек, а у всех свои дедлайны и интересы. Построить такое комьюнити на несколько тысяч человек и организовать движ в нем оказывается сложным делом, кто б мог подумать! Наверное, для этого должны быть уже известные инструменты и подходы, но нам приходится все придумывать с нуля по сути — специальный случай, много ограничений и требований.

Как часть процесса я написал небольшую "программную" статью для LIGO Magazine. В ней я собственно ставлю вопрос о необходимости новых инструментов управления комьюнити. Там ничего особенно глубокого, но может быть любопытно как слепок происходящих процессов. Ну и там красивая картинка, которой я, будучи абсолютным нубом в графике, очень доволен :D

Можно прочитать pdf тут (на английском): https://ligo.org/wp-content/uploads/2025/03/LIGO-magazine-issue26.pdf#page=26 и я кину скриншоты в комменты. Заодно советую и остальной журнал, там много любопытного.

#жизнь_в_науке #LIGO #академия

Почему-то вчера все очень разволновались по поводу некоторой новой статьи, которая якобы описывает электромагнетизм в терминах геометрии, как ОТО. Я вообще не понял, в чем тут особенный интерес. Очень кратко:
статья пытается сформулировать уравнения Максвелла в терминах геометрии, похоже на ОТО. Более того, авторы утверждают, что ЭМ — тоже проявление свойств пространства-времени. Для этого они модифицируют уравнения Максвелла, делая их нелинейными. А в итоге там звучит магическое слово "эфир"...

Я очень скептически настроен к этому. Во-первых, чисто с формальной стороны, статья опубликована в сборнике материалов конференции (т.е. по сути не прошла нормального рецензирования), да и журнал, мягко говоря, не первого эшелона, а авторы — ни разу не специалисты. Во-вторых, возможность нелинейности уравнений Максвелла очень сомнительна: у нас есть куча экспериментальных свидетельств обратного вплоть до очень больших энергий. В-третьих, соверешенно не ясно, как они собираются обобщать это на квантовую физику, потому что нелинейность уравнений полностью поломает нашу существующую квантовую теорию (и вообще приведет к куче веселых последствий).

Но самое главное, геометрическая интерпретация уравнений Максвелла известна уже лет 100 (см например ковариантную формулировку ЭМ). Эйнштейн этим развлекался, да и после него многие пытались обобщить ОТО и ЭМ теорию в чистую геометрию (см геометродинамика и Rainich-Misner-Wheeler theory). Более того, вся современная электродинамика — геометрическая теория (она строится как калибровочная теория и теория расслоений).

Короче, все как обычно: дурят нас (но я уже писал, как это можно определить по нескольким простым признакам).

#ОТО #кванты #обзор #мнение

Вчера узнал удивительное, что должен был знать вообще-то давно, но никогда не задумывался об этом.

Мы все знаем, что со скоростью света могут двигаться только безмассовые частицы (типа фотона или гравитона). Так вот, когда-то все частицы были безмассовыми (и могли двигаться со скоростью света)! То есть, скажем, электрон или W-бозон в ранней Вселенной летали с той же скоростью, что и фотоны. Как так?

Начать надо с того, что масса у элементарных частиц появляется в результате взаимодейтствия с полем Хиггса. Поле Хиггса особенное — оно имеет ненулевое среднее значение во всех точках пространства (другими словами, вакуумное состояние не нулевое, т.е. "вакуум" всегда заполнен). Это отличает его от всех других полей, среднее значение у которых равно нулю. При движении частицы взаимодействуют с полем Хиггса, и оно мешает им ускоряться (но не влияет на равномерное движение). Таким образом проявляется то, что мы называем массой. Есть два механизма, как частицы приобретают массу: через механизм Хиггса, который отвечает за появление массы у бозонов, и через взамодействие Юкавы (для фермионов). Не буду вдаваться в детали, там много математики, но тут можно провести аналогию с распространением света в среде, где средняя скорость фотона оказывается меньше скорости света из-за взаимодействия с веществом. Тут роль среды выполняет поле Хиггса.

Так вот, поле Хиггса не всегда имело ненулевое среднее значение: в первые мгновения после Большого Взрыва Вселенная была очень горячей, поле Хиггса в среднем было равно нулю, и электромагнитное и слабое взаимодействия были одним взаимодействием. Все частицы были безмассовыми и летали с одинаковой скоростью. Правда, Вселенная была заполнена плазмой, так что ни эти частицы, ни фотоны не летали со скоростью света — они постоянно взаимодействовали друг с другом, что снижало их среднюю скорость. Но могли бы! А потом произшло спонтанное нарушение электрослабой симметрии, поле Хиггса приобрело ненулевое среднее значение, а частицы получили массу.

Кстати, часто говорят, что бозон Хиггса дает массу всему — это неверно сразу в двух частях:
1) Бозон Хиггса — это возмущение поля Хиггса, этот бозон (частица) не дает массу ничему, это просто элементарная частица, которая может возникнуть в динамических ситуациях. Массу дает именно поле.
2) Поле Хиггса дает массу только элементарным частицам. Большая же часть составных частиц (протонов, нейтронов и т.д) получают массу из-за взаимодействия кварков и глюонов внутри (их энергия взаимодействия дает наибольших вклад в массу).

Кстати, один из моих любимых гипотез про конец света — спонтанный переход поля Хиггса в более низкое энергетическое состояние, распад вакуума. Мы совсем не уверены, что нынешнее состояние поля Хиггса — абсолютно устойчивое. Возможно, в какой-то момент случайная флуктуация в какой-то части Вселенной переведет его в более низкое состояние, и это запустит цепную реакцию, где все частицы потеряют свою массу, что изменит вообще всю структуру вещества. Такой "пузырь" распадающегося вакуума будет расширяться со скоростью света, пока мы не попадем в него. Возможно, он уже на подходах, и мы никогда про это не узнаем.

#космология #объясняю

Воскресная ссылка: прекрасное объяснение квантовых вычислений от 3blue1brown (в том числе разбор обычных ошибок типа "компьютер вычисляет все возможные варианты одновременно).

https://www.youtube.com/watch?v=RQWpF2Gb-gU

и потом стоит еще посмотреть продолжение, где алгоритм Гровера объясняется чуть больше в деталях:

https://www.youtube.com/watch?v=Dlsa9EBKDGI

А на русском пост от Вастрика — по-прежнему лучшее популярное объяснение: https://vas3k.blog/blog/quantum_computing/

#квантовый_компьютер

-= Навигация по тегам в канале =-

Навигация по темам постов 👉 тут

_____________

💫 По типу поста
_____________

- #лучшее — самые главные посты, с ним можно начать

- #мнение — hot take и в целом что-то не общепринятое

- #объясняю — объясняю, как работает мир

- #обзор — разбираю какие-то статьи или новости

- #новости — короткие ссылки и новости

- #лонгрид — большой текст про какое-то явление

- #подкаст — говорю слова

_____________

📚 Жизнь в науке
_____________

- #жизнь_в_науке — все, что касается моей жизни в науки, лаборатории, статьи и т.д.

- #академия — как устроена академия

- #будни — короткие зарисовки из научных будней

- #статьи — про мои научные статьи

- #научпоп — про научпоп как явление


_____________

🪐 Гравитация и космос
_____________

- #гравитация — все про гравитацию в целом...

- #гравитационные_волны — ...и гравитационные волны в частности

- #LIGO — про детектирование грав волн

- #СТО — специальная теория относительности

- #ОТО — общая теория относительности

- #черные_дыры — удивительное (не) рядом

- #темная_материя — то, чье имя нельзя называть

- #космология — как работает космос

- #устройство_вселенной — фундаментальные вопросы устройства Вселенной

- #астрономия — общее о наблюдениях

_____________

🪢 Квантовая физика
_____________


- #кванты — все про квантовую физику

- #квантовый_компьютер — самое горячее про квантовые вычисления

- #многомировая_интерпретация — лучшая интерпретация

_____________

💅 Другое
_____________

- #just4fun — шутки-прибаутки и всякие развлечения

- #удивительное — неожиданные и удивительные явления

Как многие наверняка поняли, название канала взялось из повести "За миллиард лет до конца света" Стругацких. Вообще, наверное, эта повесть в конечном итоге стала для меня тем, что сподвигло идти в науку. Я до 3 курса на физфаке МГУ, конечно, прилежно учился, и даже много думал о жизни ученого, но именно решения посвятить жизнь науке пришло только из этой повести, позже.

Речь там идет (спойлер алерт) об ученых, которые занимаются глубоко теоретическими исследованиями, но вдруг в их жизни начинают происходить необъяснимые явления: то приходят незванные гости, то на голову сваливаются материальные блага в виде колбасы (а дело происходит в союзе, в 70х), то еще что-то отвлекает от работы. И чем ближе к открытию, тем более настойчиво мешают его совершать. После разных сюжетных коллизий (правда, прочитайте, она достойна того), они приходят к выводу, что само мироздание противостоит открытиям, которые потом окажутся прорывными для развития человечества, т.к. это пошатнет баланс во Вселенной. То есть, Мироздание находится в состоянии гомеостаза, стремится поддерживать постоянство всего (в том числе уровня развития человечества).

Так вот, дальше встает вопрос: а что делать, если тебе противостоит само Мироздание? И один из героев приходит к такому ответу: изучать этот процесс, несмотря ни на что. Для меня это было каким-то важным утверждением подхода к науке: мы делаем науку потому, что так надо, на благо человечества и ради самого познания, несмотря на всевозможные преграды. Сам процесс стоит того. И вот это отношение к познанию срезонировало со мной, и я пошел в науку.

Конечно, в моей жизни дым пожиже, чем в повести, но это общее ощущение от взаимодействия с окружающей действительностью, где, несмотря на законы гомеостаза, можно идти своей дорогой против этих сил — это сохраняется и придает смысл занятию наукой, да и в целом другим областям в жизни.

«Сказали мне, что эта дорога меня приведёт к океану смерти,
и я с полпути повернул обратно.
С тех пор всё тянутся передо мною кривые глухие окольные тропы»

Изначально я думал, что имеет смысл держать комментарии только в канале, а привязанный чат оставлял "закрытым". Но последнее время посты бывают нерегулярными, а поводы обсудить вполне себе возникают, тем более, что тут много классных людей с разнообразными интересами, которые значительно шире, чем мой топик. Поэтому подумал, а почему бы и нет? Добро пожаловать в чатик при канале!

Приветствуются любые ссылки на научные новости, общие вопросы, запросы на комменатрии от меня и просто общение на разные темы. Не приветствуется политика и теории заговора. Главное правило: запрет на любые оскорбления. Сарказм, троллинг, переход на личности — будут строго модерироваться.

Если вы думаете, что я пропал с концами — это не так 😄 Просто у меня на этой неделе конференция, на которой у меня аж три доклада (два пленарных), а на прошлой неделе было два больших дедлайна. Так что свободного места в голове на вдумчивые рассказы (да даже и на чтение новостей) не было совсем. Если вдруг что-то интересное в физике случилось, а я прошляпил — расскажите в чатике!

Чтобы вас не держать совсем без контента, скину свое старое видео формата ask me anything, где я немного рассказываю про свою работу показываю лабораторию изнутри и отвечаю на всякие вопросы: https://www.youtube.com/watch?v=3MRLDjgeaJc