Архив рубрики: физика

Семинар, концерты и танцы

Вторая неделя декабря оказалась не менее богатой событиями, чем конец ноября. Во-вторник, 6 декабря, Каган проводил свой очередной семинар, на который я стал ездить регулярно, поскольку это хороший способ появиться в институте, а заодно сделать перерыв в работе, что, увы, уже стало необходимостью. Но на этот раз семинар был необычен тем, что докладчик выступал по моей протекции и по моей специальности. Первоначально предполагалось, что будет выступать только Асадчиков, начальник лаборатории в Институте Кристаллографии, у которого я выступал на семинаре в мае этого года. Но он сам пригласил еще трех человек, и один из них, Волков Владимир Владимирович, рассказывал половину темы.

То есть сам Асадчиков рассказывал только про рефлектометрию, то есть изучение шероховатой поверхности, точнее очень гладкой, с шероховатостями на уровне межатомных расстояний, но которые рентгеновское излучение все же видит. А Волков рассказывал про малоугловое рассеяние. Все это было очень интересно для меня, и для многих, кто специально пришел на этот семинар, но не является постоянным его участником. А Кагану доклад не понравился. И многие из постоянных слушателей семинара не пришли совсем. Это еще раз дало мне повод объяснить Кагану, что рентгеновская наука находится вне области интересов постоянных участников семинара, и именно поэтому я регулярно отказываюсь на нем выступать. Все кончилось тем, что запланированный через неделю мой доклад отменился. Возможно, это и к лучшему. Нет никакого смысла метать бисер перед свиньями. Если человек ничего не знает, то за два часа ему ничего невозможно объяснить.

А вечером того же дня мы с женой ходили на оперу в Большой театр. Опера называлась «Дон Карлос», и она считается лучшей оперой в современном репертуаре Большого театра. Музыку написал Верди, а либретто — малознакомые люди, имена которых ничего не значат. Билеты в оперу подарила дочь жены Лиза на ее день рождения, точнее юбилей, про который я уже писал. Это было мое второе посещение Большого театра за всю жизнь. Первый раз я туда ходил в 1970 году по недоразумению. Тогда я был влюблен в одну девушку, которую встречал после работы и провожал домой. Но ничего другого не получалось. Чтобы как-то сменить место свиданий я купил билеты в Большой театр. Она обещала, что пойдет. Но не пришла к входу в театр, где я ее ждал. А приехать к месту ее работы я не догадался. И я пошел один, все равно билеты пропадали.

Правда, я помню, что тогда у меня билеты были на какой-то высокий ярус, а на этот раз — в партер, и тогда театр был старый, а теперь — новый, после ремонта. На фото в начале этой статьи показан занавес театра и партер перед спектаклем. А на переднем плане как раз моя жена Наташа. Спектакль оставил странное впечатление. Он шел на итальянском языке, а на электронном табло показывали краткий перевод. Без этого что-то понять было бы невозможно. Так вот, Дон Карлос — это сын испанского короля Филиппа II от первой жены (вторая половина 16 века). У Филиппа было 4 жены. Третьей его женой была Елизавета Валуа. И вот сын влюбился в жену отца, и в этом была большая трагедия. И на этом построен весь спектакль. Все, что там происходило лишено всякого смысла, полный театр абсурда. Но декорации относительно красивые, музыка тоже на уровне. Все бы ничего, если бы не совершенно бессмысленное либретто.

Что касается самого театра, то сегодня он выглядит очень старомодно. Позолоченная мебель 19 века в фойе и залах, где проводят какие-то выставки. Сбоку от лож ярусов видны свечи, которые освещали театр в старое время. Они видны на фото. Стулья в партере небольшого размера, сидеть нормально, но не шикарно. Очень сложная система лестниц и переходов, найти туалет — целая проблема. Вообще говоря, в старое время Большой театр, как церковь, должен был вызывать трепет и уважение к богатству. Но теперь он эту роль не выполняет. Он больше похож на музей антиквариата, который вышел из моды. По крайней мере, лично мне так показалось.

А в пятницу и в субботу, два дня подряд мы ходили в зал Чайковского на абонементные концерты классической музыки. В пятницу даже пришлось уйти с тенниса на полчаса раньше срока. В этот день играли Мендельсона, две увертюры, концерт номер 1 для фортепьяно с оркестром и симфонию номер 3. Мне была известна только первая увертюра «Сон в летнюю ночь». Остальные произведения я слушал впервые. И в целом мне понравилось. Музыка вполне мелодичная и хорошо структурированная. Мендельсон, немецкий композитор 19 века, всем известен как автор свадебного марша. И только. Хотя его музыка вполне приемлема, по крайней мере для меня. С субботу абонемент назывался «Молодые таланты». Жена каждый год покупает такой абонемент, и уже давно. Через него мы познакомились с многими, кто, начиная, как молодой, потом становился известным.

Интересной особенностью таких концертов является то, что в них исполняются самые лучшие произведения, которые молодым еще не надоели. На этот раз исполняли концерт для скрипки с оркестром Чайковского, и 2 концерт для фортепьяно с оркестром Рахманинова. Оба произведения хорошо известны и являются шедеврами. Но второе из них, то есть концерт номер 2 Рахманинова, был в списке, который Костя Кикоин мне написал еще в те времена, когда я был студентом. Я написал об этом недавно. И я купил пластинку и много раз его слушал много лет назад. Странное дело, но почему-то в концертах этого абонемента его не исполняли. Много раз была 9 симфония Дворжака и 1 концерт для фортепьяно с оркестром Шопена, тоже из Костиного списка.

Оказалось, что я до сих пор хорошо помню этот концерт, но в живом звучании и через много лет он мне показался еще лучше. С классической музыкой есть такой эффект, что в первом прослушивании музыка не воспринимается в полной мере. Надо выучить какие-то основные моменты, тогда удается заметить детали и узоры. Я был как раз полностью подготовлен и на меня концерт произвел сильное впечатление. Чайковский тоже хорош, но фортепьяно при правильной мелодии, особенно когда клавиши звучат каждая отдельно, производит большее впечатление. Кстати такой стиль музыки снова стал в моде у некоторых современных композиторов. Достаточно указать на Джованни Марради, да и наш Игорь Крутой тоже неплохо пишет.

Все остальное время я работал, решал разные проблемы и писал разные программы, но ничего крупного и законченного пока нет, о чем можно сказать. Но вот после работы я все продолжаю изучать интернет и однажды (недавно) открыл для себя серию записей, которые объединены общим названием «Band_ODESSA». Вообще говоря, это название немецкого танцевального коллектива, но авторами видео-роликов являются разные люди и то, что они показывают, кажется, выходит на рамки этого коллектива. Идея такова: берется набор записей танцев, самых разных, в основном быстрых и ритмичных. Записи режутся на фрагменты и склеиваются в произвольном порядке. А потом накладываются на другую музыку, либо на шансон, либо на ритмичную музыку прошлого времени.

И получается очень хорошо. Таких записей очень много. Для примера я покажу для начала танцы 60-х годов, я сам тогда был студентом и танцевал примерно так же. Впрочем и всю остальную жизнь тоже так танцевал. Вот тут , и вот тут . А вот тут большой набор фрагментов старых танцевальных песен, которые молодежь, возможно, уже не знает. Я скачал себе более 35 роликов и все — супер. Нет смысла давать тут ссылки на все, так как их легко найти поиском, и сам Ютуб предлагает аналогичные ролики, когда выходишь на что-то.

Я всю жизнь любил танцевать и с легкостью мог бы стать танцором. Но нельзя объять необъятное. И вот я физик теоретик, а все остальное на уровне интересов в свободное от работы время. Таких интересов много, и потому мне не скучно жить, и мне не важно кто стоит у власти в государстве, какая идеология считается главнее и прочие проблемы либералов, демократов, коммунистов и всех, у кого голова забита только политикой. Особенно мне жалко людей, которые в своих собственных жизненных неудачах и неспособностях винят Путина, большевиков и других людей, которые совсем в этом не виноваты.

Реклама

Про Габора Фекета и Нобелевские премии

Во вторник начальник нашего теоретического отдела, академик Каган, которому летом исполнилось 88 лет, решил устроить внутренний семинар, чего уже долго не было, и рассказал о двух интересных событиях. Первое состояло в том, что появилась публикация, в которой вроде бы обнаружили состояние металлического водорода. Этой проблемой Каган занимался в лучшие свои годы. Немного она коснулась и меня. Я два года писал сложнейшую компьютерную программу, которая не дала тех результатов, на которые рассчитывали, и вся работа оказалась напрасной. Но речь не об этом.

Второе сообщение относилось к тому, что многим людям была сделана рассылка по электронной почте некоего письма, в котором резко осуждалась деятельность нобелевского комитета по физике, и говорилось, что премии присуждаются ученым, которые занимаются псевдо-наукой, а получив премию, они своим авторитетом эту псевдо-науку насаждают в обществе, используя свой авторитет. Утверждается, что многие результаты, за которые были получены премии, являются неверными и подтасованы. Более того, вся физическая наука неправильно интерпретируется. Что все результаты можно объяснить только наличием фотонов некоторых частот, а все остальные элементы материи, включая и все элементарные частицы являются комбинацией фотонов.

Такое утверждение сделал некий венгерский физик Габор Фекете (Gabor Fekete), который представил новое понимание физического мира и создал новую теорию, лучше квантовой механики и теории относительности, но его работы замалчиваются, а его выдвижение на нобелевскую премию не поддерживается. Собственно говоря, такое письмо получили многие российские физики, и некоторые даже опубликовали его в интернете, но проблема с переводом. Наиболее грамотный перевод я нашел вот по этой ссылке . Там все написано и повторять я это письмо не буду, кто захочет, прочитает. Кстати, там тоже перепечатка и внизу указан источник. Это форум, на котором можно найти кое-какое обсуждение.

К этому письму людям, которые его получили, прикладывались документы, в которых была изложена сама суть теории Фекете. Но эти документы не опубликованы. Я попробовал найти в интернете какую-то информацию о нем самом и его работах, но без результатов. На одном из форумов было сообщение, что кто-то также пытался понять кто это и найти что-то о нем. У него сложилось впечатление, что это какой-то розыгрыш, и что никакого венгерского физика в реале не существует, скорее всего это псевдоним группы ученых. Так, в свое время возник Козьма Прутков, а потом создатель Биткоина.

Вообще говоря, на это явление можно было бы и не тратить времени, но интересно в какой степени ругается вся физическая наука. Вот только одна цитата «Вся современная «физика» является идеальной лженаукой со своими мусорными теориями и их моделями.» Утверждается также, что все современные физики являются преступниками, особенно нобелевский комитет. Такого, кажется, еще не было. Были люди, которые не признавали квантовую механику. Они и сейчас есть. Но чтобы всю науку в целом. Альтернативных теорий тоже очень много. Много роликов на Ютубе про Николу Теслу и его открытия, информацию о которых так никто и не получил, но якобы эфир все же существует. Есть даже специальный сайт, на котором собирают всех фриков, вот ссылка . Но там собраны люди убежденные, а тут похоже на провокацию и розыгрыш.

Было бы интересно узнать кто и что об этом знает. На фото показан отель Bristol в Гренобле, в котором я прожил почти три года, работая во Франции. В это время были сделаны лучшие мои работы.

Об открытии дифракции рентгеновских лучей

Как обычно, сначала про фотку. Это моя фотография, сделанная в горнолыжном курорте Шамони, во Франции. Она стоит в альбоме «Шамони-2014» среди других моих фотографий на сайте Яндекс-фотки. Попасть туда можно с моего сайта (раздел Фотографии). Адрес моего сайта указан в левом верхнем углу данного блога. Это уникальное место по многим параметрам. Одним из них является то, что там есть гора, с которой невозможно спуститься до конца. Подъемник поднимает людей на высоту 3500 метров и только самые отчаянные под руководством опытных инструкторов решаются спуститься с нее по целине до середины, а вниз уже спускаются на поезде, который тоже уникален.На фото показано как такие смельчаки выходят на трассу из пещеры в горе, куда приходит подъемник..

А теперь по сути вопроса. Я, как специалист по рентгеновской дифракции, должен знать историю этого вопроса. Но удивительно, что я до сих пор не знал деталей. Недавно я вышел на один сайт, на котором все написано очень подробно. Я просто процитирую кусок текста на этом сайте.

«Этому периоду явных противоречий — ибо результаты Баркла и Брэгга невозможно было согласовать друг с другом — внезапно положил в 1912 году конец один-единственный эксперимент. Этот эксперимент осуществлен благодаря счастливой комбинации идей и людей и может считаться одним из величайших достижений в физике.

Первый шаг был сделан, когда аспирант Эвальд обратился к физику-теоретику Максу Лауэ (1879–1960). Идея Эвальда, заинтересовавшая Лауэ, заключалась в следующем. Чтобы проверить, являются ли рентгеновские лучи волнами, нужно провести дифракционный опыт. Однако любая искусственная дифрагирующая система заведомо слишком груба. А вот кристалл является естественной дифракционной решеткой, значительно более мелкой, чем любая изготовленная искусственно. Не может ли происходить дифракция рентгеновских лучей на кристаллах?

Лауэ не был экспериментатором и нуждался в помощи. Он обратился за советом к Зоммерфельду (1868–1951), но тот не поддержал его, сказав, что тепловое движение должно сильно нарушать правильную структуру кристалла. Зоммерфельд отказался разрешить одному из своих ассистентов, Фридриху, тратить время на подобные бессмысленные опыты. К счастью, Фридрих придерживался иного взгляда и с помощью своего друга Книппинга (1883–1935) втайне провел этот эксперимент. Они выбрали кристалл сульфата меди — эти кристаллы имелись в большинстве лабораторий — и собрали установку.

Первая экспозиция не дала никакого результата; пластинка располагалась между трубкой — источником рентгеновских лучей — и кристаллом, поскольку считалось, что кристалл должен действовать как отражательная дифракционная решетка. Во втором опыте Книппинг настоял на том, чтобы расположить фотографические пластинки со всех сторон вокруг кристалла: в конце концов, следовало учитывать любую возможность.

На одной из пластинок, расположенной за кристаллом на пути пучка рентгеновских лучей, был обнаружен эффект, который они искали. Так была открыта дифракция рентгеновских лучей. В 1914 году за это открытие Лауэ был удостоен Нобелевской премии.»

Эта история меня просто поражает. Аспирант Эвальд высказал идею. Экспериментаторы Фридрих и Книппинг сделали эксперимент. Так за что же Лауэ получил Нобелевскую премию? Ведь он играл роль менеджера и только, а вовсе не ученого. Вся его заслуга лишь в том, что он был профессором. И вот такая ситуация до сих пор существует в науке, когда чиновники получают все, ничего не делая. Я думал, что только наше современное общество испорчено бюрократией. Но нет, это было всегда.

Как мы работали в 1980-х

В этом году я решил повторить и развить свою научную работу, которую я опубликовал в 1986 году. Эта работа была главной в диссертации моего аспиранта из Армении, и большую часть работы он и выполнил, хотя почти все идеи были мои. Я всю свою научную жизнь занимаюсь когерентной рентгеновской оптикой. Известно, что совершенные кристаллы (то есть без дефектов) являются идеальной трехмерной дифракционной решеткой для рентгеновских лучей. И, вообще говоря, в физике больше не было ситуаций, когда можно было иметь трехмерную дифракционную решетку для каких-то волн, будь то видимый свет, звук или что-то еще.

Только в последние годы научились искусственно создавать трехмерные кристаллы с периодом в половину микрона, что как раз соответствует видимому свету. Это современная наука, она еще только в самом начале своего пути, и я пока про нее рассказывать не буду. Поэтому была уникальная ситуация, что было и хорошо и плохо. Вообще говоря, многие явления имеют аналоги в разных науках и поэтому интересуют всех. А эффекты, возникающие при дифракции рентгеновских лучей в кристалле, больше нигде не возникают, и поэтому интересуют только узкий круг людей, кто непосредственно этим занимается. То есть уникальность — это хорошо, но оторванность от народа — это плохо.

Одним из таких ярких эффектов был эффект Бормана, согласно которому при дифракции коэффициент поглощения уменьшается во много раз, и кристалл относительно большой толщины становится прозрачным для рентгеновских лучей. Если на кристалл падает расходящееся излучение, то есть разные лучи попадают в кристалл под разными углами, и кристалл толстый, то большинство лучей просто поглотится в кристалле и сквозь него не пройдет. Однако, те лучи, для которых выполняется условие дифракции на какой-то системе атомных плоскостей в кристалле, пройдут, потому что для них коэффициент поглощения становится меньше.

Как это увидеть? Один из примитивных способов состоял в следующем. Использовался источник рентгеновских лучей с малыми размерами, который освещал кристалл на большом расстоянии (два метра, больше в лаборатории поставить было нельзя). А за кристаллом ставилась фотопластинка. Практически такая же, как в старых фотоаппаратах, только приспособленная для рентгеновского излучения. И на пластинке появлялась картинка, показанная выше. Если кликнуть на картинке, то можно увидеть ее в отдельном окне в большом размере.

На ней видно две системы из двух пересекающихся светлых полосок. Системы две, потому что источник имел две разные длины волны, которые дифрагируют под разными углами и на большом расстоянии разделяются в пространстве. Интенсивность одной длины волны больше, чем второй, поэтому они различаются, а в остальном они полностью копируют друг друга. Почему две линии и почему они пересекаются? Дело в том, что кристалл ориентирован так, что сразу две системы атомных плоскостей отражают лучи. А в точке пересечения они это делают одновременно.

На самом деле на пластине должно было быть не две, а пять линий, потому что как раз пять линий пересекаются одновременно, создавая условия для шестиволновой дифракции, совсем уникального эффекта. Но три другие линии все таки поглощаются сильнее, чем те две линии, которые видны. Именно потому их и не видно. Теория предсказывает для шестиволновой дифракции еще более сильное уменьшение поглощения. И вроде-бы в точке пересечения яркость пятна выше. То есть этот результат как бы явился доказательством теории.

На самом деле, все намного сложнее, но в то время люди об этом не знали. А что теоретики? Правильное объяснение представленной картинки было дано в той самой моей работе 1986 года, с которой я начал. Там была развита достаточно сложная теория и предложен метод расчета, с помощью которого были вычислены аналогичные картинки. Но компьютеры в то время не умели рисовать. И рисунки выполнялись печатными символами. В то время печать шла на ленту по 120 символов в строке. И разные символы использовались для задания определенного уровня серого цвета. Все это было очень приблизительно, но все таки что-то грубо показывало. Зато все делал компьютер, и не надо было рисовать руками. Такой рисунок показан выше.

Сейчас компьютеры очень красиво рисуют такие картинки, да и фотопластинки уже не используют, вместо них есть цифровые детекторы, похожие на те, что стоят в цифровых фотоаппаратах. Но эту работу 1986 года так до сих пор никто и не повторил. Впрочем, что касается эксперимента, то новые мощные источники рентгеновского излучения все же не очень хорошо подходят для таких экспериментов. Точнее, надо постараться, чтобы сделать все правильно. И пока не нашлось желающих. А с расчетами такая же ситуация.