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

Помните, я рассказывал, как мы подавали большой грант с двумя десятками лабораторий и экспериментов? На который мы потратили огромную кучу времени на подготовку? Так вот, нам его не дали 🙁

Сложно сказать, что пошло не так. Судя по всему, личная неприязнь одного из рецензентов сыграла решающую роль. Мы не понимаем, как такое оказалось возможно для проекта с бюджетом в десятки миллионов €, но вот так вот.

Ужасно обидно, учитывая, сколько времени мы на это убили, и сколько всего было завязано на успех: теперь все планы придется срочно менять. Лично на меня это даже не так уж и сильно влияет — я свою часть проекта подам куда-то еще, но у нас многие студенты и постдоки рассчитывали на позиции. Теперь это по крайней мере задерживается. Да и вообще, скорее всего, вся траектория научной работы в группе несколько изменится — будем думать и планировать что-то новое.

Я писал недавно про то, что неудача — неотъемлемая часть работы в науке. К сожалению, чем дальше, тем более справедливо это становится, с ростом цен и конкуренции, с падением престижа науки и ее роли в обществе. С каждым годом все сложнее получать деньги на фундаментальные исследования, все сложнее публиковаться и пробиваться через волны хайпа по квантовым компьютерам, ИИ (и что там еще).

Но я принимаю это все в ключе того, что это гомеостатическое мироздание сопротивляется, а значит, все делаем правильно и надо идти вперед 🙂

#жизнь_в_науке #академия

Новый бюджет NSF, предложенный Трампом, урезает финансирование LIGO на 40%, что по сути делает невозможным какую-то полезную науку — один детектор (как предложено в плане) не сможет различать направление на сигнал, да и вообще отличить сигнал от шума иногда нелегко. Честно говоря, нет слов: казалось бы, куда может быть хуже, но нет...

Скажу крамольную вещь, но квантования не существует.

По крайней мере, оно не фундаментально — это удобное описание некоторых процессов, когда нам не хочется вдаваться в детали.

Вы наверняка знаете про резонанс: скажем, у вас есть веревка, один конец у нее привязан, а второй вы начинаете периодично дергать с определенной частотой. Если длина веревки подходит под длину волны (точнее, ее половину), то веревка начнет колебаться. Если вы немного измените частоту — веревка перестанет колебаться. Попробуйте (вот прикольное видео, как можно сделать дома https://www.youtube.com/watch?v=W5vywgjBjfA). Получилсь? Ура, вы проквантовали веревку! На самом деле, нет, конечно, но принцип тот же.

Что нам обычно говорят про квантование: системы типа атома не могут существовать в произвольной энергии, а только на определенных уровнях. Переходы между этими уровнями происходят скачками: пока не накачаешь достаточно энергии (на один КВАНТ) система будет оставаться в предыдущем состоянии. Энергия передается квантами — неделимыми "кусочками" энергии. Ну и всякое такое прочее в том же духе.

На самом деле все эти процессы в основе имеют ту же резонансную структуру, что мы имели в примере с веревкой. Только вместо веревки у нас квантовые поля. Например, электрон (его волновая функция) вокруг атома формирует стоячую волну — ровно как веревка в видео. Если мы передадим ему энергию (т.е. частоту поля, они связаны напрямую), которая не соответствует резонансу, эта энергия не сможет возбудить новые колебания. А если мы попадем ровно в следующий резонанс — сможет. Расстояние между резонансами как раз и является "квантами", которые мы наблюдаем.

Еще более удачный пример — оптический резонатор. Когда 1/2 длины волны света, которым мы в него светим, совпадает с длиной резонатора, свет интерферирует сам с собой, возникает резонанс, мощность внутри резонатора значительно возрастает (вне резонанса она равна нулю практически). Мы можем подстраивать длину волны (энергию) света и возбуждать новые и новые резонансы. Более того, если мы посветим на него широким спектром, он пропустит только свет определенных частот. Для наблюдателя снаружи будет выглядеть, как будто есть набор энергетических уровней, между которыми происходит квантованный переход...

Обычно, когда мы говорим про квантование, мы не учитываем внутреннего процесса. Вот излучился квант света. А как он излучился-то? Если рассмотреть систему на фундаментальном уровне, мы увидим, что никаких скачков нет, система эволюционирует гладко, просто волновая функция входит в резонанс при определенных энергиях.

Еще один момент, когда нам кажется, что происходит квантование — процесс измерения, "коллапс" волновой функции. Очень часто люди экстраполируют динамику системы из измерения (типа если мы измерили фотон вот в этом месте, он должен был пройти таким-то путем). В такой трактовке, действительно, могут возникать всякого рода странности (я писал про такое в посте про голубей), включая кажущиеся "скачки"/квантование. Но как только мы посмотрим на полную динамику системы от самого начала, эти странности пропадают.

Итого: вопреки названию, квантование не является важным элементом квантовой теории. А определяющим элементом оказывается соотношение неопределенности Гейзенберга (и — в более широком смысле — описание мира через волновую функцию). Но про это в следующий раз 🙂

#объясняю #кванты

Должен признаться: одна из причин, почему я никак не допишу обещанные посты про квантовые поля и квантовую гравитацию (и еще пара, находящихся в разной степени неоконченности) — я на старости лет нашел себе новое хобби. Вообще у меня никогда не было настоящего хобби, так, чтоб полноценно погружаться и тратить много времена на это. Даже научпоп всегда был скорее по настроению. Но тут вот — на тебе. И это хобби называется Geoguessr. Это такая игра, где вас бросает в какую-то точку на google street view, а вы должны угадать, где это расположено на карте мира. Для меня оказалось, что это идеальное сочетание необходимой дедукции, обучения новому, скорости мышления, азарта и увеличения знаний о мире.

Но причина, по которой я вам тут про это рассказываю (кроме того, чтоб оправдаться немного за снижение активности в канале) — желание рассказать про странный эффект от работы в академии: тут мало процесса обучения чему-то кардинально новому и вовсе нет наград за успехи в этом. Я уже рассказывал, что пытаюсь с этим бороться, награждая себя за какой-то успех типа статьи. Но это все равно не совсем то: это происходит очень редко. Раньше, когда я учился в универе, был очень понятный цикл: хорошо выучил предмет — получил хорошую оценку прям сразу — есть мотивация работать дальше. А тут: пашешь-пашешь-пашешь, а никто даже особо не похвалит, зато фейлы случаются регулярно. Поэтому сильно не хватает чего-то, где нагружается голова и за это получаешь награду. Геогесср стал такой отдушиной для меня.

Вы спросите: да как же так, в науке же постоянно нужно учить что-то новое?! И да, и нет. Чаще всего получение знаний инкрементально и внедрено в процесс работы с уже известными вещами. Типа я делаю какой-то расчет и понимаю, что мне не хватает знаний о конкретном предмете (скажем, устройстве нейтронных звезд), я беру учебник и ищу нужные знания. Но, во-первых, чаще всего я их забываю сразу после окончания работы, а во-вторых, это довольно узкий и специальный поиск чаще всего. Скажем, не просто нейтронные звезды, а вот конкретное уравнение, которое их описывает, и что там в нем значит что. В итоге получение новых знаний происходит довольно незаметно внутри ежедневной работы, и собственно удовольствия от процесса получаешь мало. Во многом я люблю отвечать на всякие научные вопросы именно потому, что в процессе залезаешь в такие дебри, в которые обычно не залезешь, а чтоб объяснить доступно, приходится как следует в этом разобраться.

Но геогессер оказался отличной альтернативой: там надо много учить всяких деталей, от особенностей языка до устройства электрических столбов до типов пальм в разных частях стран. И этот процесс сразу же вознаграждается тем, что ты начинаешь лучше играть. Это закрывает вот ту потребность в цикле "учение → награда".

Если хотите включиться: я написал небольшой гайд, с чего стоит начать. Ну и добавляйтесь в друзья!

Но посты я все же скоро допишу, чесслово!

#жизнь_в_науке #just4fun