15 октомври 2012 г.

11 Ratio: Signal-to-noise


Появи се първото видео от провелото се на 29 септември рационално събитие, в което въпреки че Бог беше мръсна дума (и никой не трябваше да употребява словосъчетанието "божия частица"), Леандър Литов, в лекцията си за Стандартния модел, хвърли лимонката: "...след мига, в който Бог е казал - и нека бъде светлина!". Awww, crap... както казваше един червен и рогат.

Видеото е достъпно за наблюдение с просто око ето тук. А въпросният момент, който съм сигурен, че е изправил на нокти организаторите (доколкото ги познавам), се намира на 15:57.

Тъй като има опасност този пост да бъде криво-разбран като не особено добронамерен, може би защото от време на време се вживявам в ролята на всезнаещ гъз, на който всяка нередност му боде в очите, нека да почна с дисклеймър, че нямам за цел да деноминирам очевидната ценност на събитието, нито тази на лекцията на Литов. Преглеждайки я обаче ми направиха впечатление няколко неща, които ми се ще да споделя.

Като цяло се иска доста жонглиране, за да поднесеш адекватно подобен материал. Хем трябва да е близко до средния зрител, който си няма хабер от извънучилищна физика и математика, хем пък всичко трябва да е научно достоверно. Защото какво ще стане, ако в добавка към вечно неразбралите и изкривяващи фактите заради едната сензационност медии, се включат и учените?

По първия параграф Леандър се справи горе-долу добре, макар, че извън лекцията останаха един куп интересни факти, които можеха да бъдат споменати (тях ги има дори на дисплеите в обществения транспорт на Женева). Като изключим очевидното - че лекцията е била компилирана набързо и липсва особеният поглед върху нещата, който да казва все пак нещо и на хората, които са запознати с материала, Леандър говори на съвсем достъпен език. Даже малко по-достъпен, отколкото е прилично.

По втория въпрос обаче, научната достоверност, зейнаха няколко пробойни, които ми дават повод да задълбая малко повече (след моя опит да поднеса на разбираем език тази материя).

Няма да се концентрирам надълго и нашироко на дреболиите от рода на тази, че фотонът в лекцията е наречен с всякакви имена "гама-квант, радио-вълни, електромагнитни вълни, рентгенови лъчи...", но не и с най-популярното - "светлина". Или пък на това, че не всичко е изградено от молекули, както се твърди в лекцията - примерно графитът и диамантът са кристални решетки с атоми по върховете и стените... Или пък на това, че на български е прието да се казва Хигс, а не Хиггс. Или пък на сбъркани пълни и празни членове из слайдовете и пр. дреболии. Ще наблегна само на по-сериозните прегрешения:

7:40 "Ако попитате защо свети Слънцето, няма как да ви обясня без да намеся второто поколение..." Това е напълно погрешно твърдение - в процеса на нуклеосинтез (и съответно светене) на звездите са намесени само фундаментални частици от първото поколение. Разбира се, че това се случва заради слабите взаимодействия, но там не се намесват нито мюони, нито тау-лептони, нито красиви, странни, чровни и върхови кварки. Всъщност никой няма представа защо въобще съществува второ и трето поколение фермиони. Едно време, когато учените са открили мюона, Изидор Раби възкликнал - "Who ordered that [shit]?"

10:20 "Хигс-бозонът живее много кратко - 10-43 от секундата". Грешка. Времето на живот на Хигс-бозона е на 20 порядъка по-голямо. Това, което Литов цитира е почти колкото от планковото време - най-малкият възможен интервал време, който може да бъде възприет като такъв, т.е. като разстояние между две последователни събития. Под 10-44 секунди понятията причина и следствие губят значенията си и вече не може да се говори за стрела на времето. Хигс-бозонът е интересен и специален, но не чак толкова интересен и специален, че да се разпада в рамките на планкови времена и съответно да води след себе си нуждата от квантуване на пространството и времето при описване на механизма на получаване на маса на частиците.

12:00 Около тази точка се хвърлят много наедро съждения, че всички предсказания на Стандартния модел (СМ) са проверени експериментално, и едва ли не е останал да се намери само бозонът на Хигс. Това не е точно така. Във физиката на елементарните частици в момента има две основни направления към търсенето на Нова физика (т.е. на процеси, които не се описват от СМ). Първото е с драстичното повишаване на енергиите на взаимодействие. Колкото по-бързи са сблъскващите се протони в LHC, толкова повече енергия се заделя за раждането на масивни частици. Точно заради това Хигс бозонът, чиято маса е 125 ГеВ-а, не е намерен по-рано - просто енергиите на стълкновенията на предните ускорители не са били достатъчни, за да се роди в измерими количества.

Вторият път на доказване или опровергаване на СМ е с помощта на измерване на свръх-редки процеси, които са много точно предсказани в него. Представете си нестабилна частица, която може да се разпада по 100 различни начина. Един от тези начини се случва веднъж на всеки 10 милиарда разпада на тази частица. И Стандартният модел е предсказал вероятността това да се случи с изключителна точност, ако съществуват само известните ни фундаментални частици. Ако обаче в природата се срещат и други елементарни частици - например, суперсиметрични партньори на познатите ни фермиони, те биха направили така, че въпросният разпад да протича с по-голяма вероятност. И именно като измерим прецизно тази "скорост" на разпадане можем да съдим дали СМ е достатъчен или има и процеси, които той не описва. Съществуват редица от тези, т.нар. "златни" канали на разпад, основно на странни и красиви мезони (структури от кварк и антикварк). Тяхното изследване е не по-малко важно и интересно от brute-force подхода на LHC. Нещо повече - има теоретични сценарии, при които по втория път може да се стигне до нова физика, без тя непременно да се прояви при енергиите, при които оперира LHC. Отваряйки една песимистична скоба - Atlas и CMS продължават да отстрелват една след друга нестандартните теории, или да ги натикват в миша дупка. Горката SUSY - до момента няма и помен от нея...

Изглежда ми странно, че Леандър не спомена за тези неща, при все че неговата група в Софийския Университет на практика има по-голямо процентно участие в експеримент по втората линия, отколкото в LHC-експериментите. За жалост, по откриването на Хигс-а, което беше представено на 4-ти юли, не е работил директно нито един българин, нито в CMS, нито в Atlas. Вярно е, че всичко е плод на колаборация на хиляди хора от стотици институти (от българска страна има три), но точно поради тази многохилядност се създават и предпоставки за паразитиране. На практика човек може да се намърда в определена група, да се подпише формално под статията за Хигса на CMS, и да продължи да произнася името на експеримента, към който принадлежи като SMS (това последното е сериозно, ставал съм директен свидетел на такива комедии).

Ще спомена само още едно нещо, което ми направи впечатление нататък в лекцията. Говоренето за началото на Вселената е много хлъзгава територия. Всякакви съждения от рода на "начало", "зараждане", "еди-колко-си години след Големия взрив" са лишени от физически смисъл и логика. Точно тази лекция е пример, че дори самите учени не са много внимателни, когато трябва да боравят с тях. И проблемът не е само в това, че лекцията е предназначена за любознателни неспециалисти. Дори изтъкнати космолози по научни конференции успяват да се подхлъзнат и да говорят как "300 000 години след Началото, Вселената станала прозрачна за светлината". На всичко това обаче бях обещал да посветя нова серия от постове, така че засега ще спра дотук. Само ще отбележа, че космолозите особено силно се гордеят с това, че знаят "възрастта" на Вселената с безпрецедентна точност - 13.7 милиарда години. Така че да закръглиш това научно постижение на "почти 15" меко казано обида. (И волност, която си позволяват само някои поп-песни.)

За да завърша, нека да дам линк към някои наистина интересни факти, много от които можеха да намерят място в тази лекция (примерно вместо акцентирането на българския принос в цялото това начинание). PR-отделът на ЦЕРН си е свършил много добре работата тук, обяснявайки за какъв фундаментален чеп Организацията е потрошила милиарди евро.

P.S. Все пак и аз научих нещо - колко ужасно изглежда отстрани, когато човек си служи под път и над път с ненужни англицизми.


11 коментара:

  1. Ето това: "...да закръглиш това научно постижение на "почти 15" е меко казано обида..." и мен адски ме подразни, честно казно. :) Останалото няма как да го коментирам, защото е колкото абстрактно (за мен), толкова и (в крайна сметка) въпрос на гл. т. Вероятно Литов е избрал този подход поради условията на изявата (ненаучна аудитория, сгъчкан график, предварително готов лекторен материал, etc.). Относно "божия" елемент: след събитието вечеряхме с екипа и участниците и надълго-нашироко обсъждахме косвени и пряко свързани с Рацио-то теми, та Леандър сподели, че е всъщност вярващ... което мен някак ме смути, но православното ми гадже пък беше във възторг, така че отново: point of view, I guess. Интересното е, че всичко това (горе) го чета и всичко това (тук) го пиша след една дълга, ракиена и любопитна вечер на теологични, политически, философски и научни спорове с Роб Римен... Има Бог бе, пич, не е ли очевидно? :D

    ОтговорИзтриване
    Отговори
    1. Въпрос на дефиниции. :)

      Иначе аз го знам, че е вярващ - това в лекцията според мен е просто някакъв остатък от предни презентации, който му се е сторило безобидно да подхвърли, защото звучи поетично, а физиците обичат, когато правят аналогии от сорта. В тази връзка, бтв, трябва да разкара тая Мона Лиза, щото да сложиш като метафора за "незивестната картина на света" най-известното художествено произведение във Вселената, което и аудиторията позна от два пиксела, е малко точно обратното на пойнта, който се опитва да направи. Освен, че е предсказуемо.

      Не че е някакъв кой знае колко голям въпрос всичко това де, просто е малко комично на фона на цялостната настройка на мероприятието. :) Вижда се в интервютата му, като го подхванат за "божията частица", че заема удобната средна позиция, от която Докинс, Харис и компания се изприщват: "физиката да си знае материалното - религията да си знае духовното". Ами не е така.

      Иначе, когато става дума за наука, такова нещо като point of view няма. Има или верни неща, или неверни неща.

      Изтриване
    2. Бла обясни за ракиите, аз да вметна и за презентацията :) Желанието на доц. Литов беше за по-дълга от един час лекция, като той дори мина планираните 45 минути и трябваше да изядем една почивка. Това налага ограничение както за количеството интересни факти около LHC, така и за детайлното представяне на някои концепции.

      Целта на събитието беше да представи информация, достъпна за не-научна аудитория. Някои елементи може да звучат прекалено опростено за запознатите, но лекцията всъщност се опита да достигне именно тази не-научна аудитория, а за да се задържи вниманието й, понякога се изпускат някои допълнителни уточнения.

      Що се отнася до фактологически грешки, да, там си трябват редовни имунизации :v

      Изтриване
    3. Е да, ясно че лекцията е предназначена за обща аудитория. Въпросът е, че при това положение спокойно можеше изобщо да не се споменава за "електрослабо взаимодействие" или "спонтанно нарушение на симетрията", а да се каже примерно как под тучните ливади около Женева *хората* са построили най-големия хладилник на света, използвайки едновременно явления, които граничат буквално с научната фантастика (свръхпроводимост и свръхфлуидност); че този хладилник едновременно е най-студеното, най-горещото и най-празното място в Слънчевата система и т.н. и т.н. - всички останали неща от онзи линк, който дадох. Това *определено* са неща, които биха направили много повече от задържане на вниманието на аудиторията.

      Но не искам да мрънкам повече - събитие като това, особено за чалгарска държавица като нашата, пълна със Златки, Бонки и Никита, си е... събитие. И със сигурност човек няма възможността под път и над път да гледа и слуша подобни лекции, така че въпреки проблемите, хубавото и полезното е в очевиден превес.

      Айде, пускайте и другите лекции.

      Изтриване
  2. ..."физиката да си знае материалното - религията да си знае духовното". Ами не е така.

    Тъп въпрос, но ме сърби да го задам: защо да не е така? :Д

    ОтговорИзтриване
    Отговори
    1. Накратко, защото религията не може да се произнесе по-адекватно от науката по нито един въпрос, а освен това самото съществуване на религиите се обяснява от науката.

      Изтриване
    2. Но в основата си тя разглежда съвсем различни въпроси от природните науки - моралът и етиката, а философията, която също се занимава с това, в една съществена част се опира на религията, или по-скоро всичко се опира на Платон, а пък религията на него, но както и да е - ужасно изречение се получи. И в крайна сметка, религията няма за цел да изяснява това, което засяга науката, или поне аз така тълкувам нещата, защото все в гъз за колко дена Бог е създал света(ако ти липсва достатъчно въображение, за да го приемаш буквално), а как да станеш по-добър човек. Освен това религията е и източник на науката - поне хуманитарната. Та не виждам защо задължително нещата трябва да се бият.

      Изтриване
    3. Религията не е авторитет в това как да станеш по-добър човек - не това е целта й. Задаваш въпроси, които ме изкушават да си начеша крастата в отделен пост, така че ако позволиш... Stay tuned. :)

      Изтриване
    4. Тръпна в очакване :)

      Изтриване
  3. tva ne6to po btv - "Golemite zagadki", po slu4ai ratioto li e?

    ОтговорИзтриване

Забележка: Само членове на този блог могат да публикуват коментари.