ogn_slon: (def)
[personal profile] ogn_slon

Пентацен C22H14, длина молекулы 1.4 нм


С физматшкольной скамьи мечтал посмотреть на фотографию атома. Не на схематический рисунок, который известен как планетарная модель атома, а на всамделешнюю фотографию, чтобы на ней был натуральный, квантовый атом. Ну и вот, мне, наконец, показали что-то вроде моей детской мечты. Пока все-таки не атом, а молекула пентацена, но уже с вполне различимой структурой. Спасибо изобретателям атомно-силового микроскопа и исследователям из IBM. Можно любоваться: видны, в натуре, пять бензольных колец, а по краям даже вроде бы присутствуют связи с атомами водорода. Королева в восхищении. Но атом тоже все-таки пусть покажут.

Популярная статья на BBC News: Single molecule's stunning image.


Date: 2009-10-08 11:52 am (UTC)
From: [identity profile] fiviol.livejournal.com
Красиво, да. Хотя, конечно, говорить "видна молекула" можно с некоторой натяжкой. Видно только некое свечение (непонятной мне природы), по которому положение ядер атомов и связей угадывается.

Date: 2009-10-08 12:10 pm (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
> Хотя, конечно, говорить "видна молекула" можно с некоторой натяжкой.

Ну, да, это не то "видно", которое, например, "Вижу цель!" Молекула маленькая, увидеть ее в обычном смысле невозможно. Ее даже толком не осветить, потому что понадобиться очень коротковолновый свет, и фотоны будут слишком энергичные и слишком сильно будут воздействовать на молекулу. Я уже сейчас ни черта из физики не помню, но, кажется, такое разрешение оптически недостижимо в принципе.

> Видно только некое свечение (непонятной мне природы),

Природа свечения — компьютерная графика. Эту молекулу смотрят не в окуляр микроскопа, а на мониторе. Атомно-силовой микроскоп - это, грубо говоря, тончайшая игла, которую подносят к молекуле и водят вокруг нее. Кончик иглы очень тонко и чувствительно взаимодействует с молекулярными силами, так что с него можно снять «силовую фотографию» молекулы. По этим данным компьютер отрисовывет некую картинку. В итоге получилось то, что и должно было получиться.

Тут самое главное, что молекулярные силы не смоделировали теоретически (такие модели уже давно строили и отрисовывали), а на самом деле измерили. То есть на картинке видна молекула не «какая она должна быть по законам физики», а какая она на самом деле. Просто счастье, что так похожа на свою модель! :)

Date: 2009-10-08 06:53 pm (UTC)
From: [identity profile] al-pas.livejournal.com
Фактически мы видим не саму молекулу и не атомы, а электронные облака - именно с ними взаимодействует игла. Точнее, мы видим распределение плотности молекулярных электронов. Конечно, удивительно, что она настолько хорошо соответствует модели. Но представляешь, что было бы, если бы вдруг она ей не соответствовала? В лучшем случае - это привело бы к целому исследованию на тему: что же мы измеряем на самом деле, в худшем - к необходимости пересмотра основ квантовой механики.

Date: 2009-10-09 07:08 am (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
Я бы все-таки уточнил, что сходство модели с данными измерений удивительно в смысле "восхитительно", но не в смысле "неожиданно", разумеется.

А если бы вдруг намерялось что-то совершенно другое, то я даже и не знаю, с чем можно было бы сопоставить такой провал физической теории. Это было бы, наверное, совершенно беспрецедентно. Как если бы электрон не захотел интерферировать как ему положено в опыте с двумя щелями. Все-таки физические теории пока что демонстрируют завидную устойчивость, так что детских неожиданностей от фотографии молекулы никто не ждал.

Другое дело, насколько эта картинка молекулы объективна: что в этой визуализации на самом деле намерялось, а что восстановили расчетами исходя из теормодели, подчистили, сгладили и потом уж продемонстрировали - не знаю. Опыт ведь не имел целью подтвердить или опровергнуть теорию, так что там, в принципе, могли немного "похимичить" в целях большей наглядности.

Date: 2009-10-09 07:18 am (UTC)
From: [identity profile] al-pas.livejournal.com
Еще интереснее то, что я вспомнил, где я это всё уже видел - во II-й физической на Физфаке. Это стандартная лабораторная работа, которую вот уже два года третьекурсники делают. А англичане за супер-открытие-достижение выдают.
Нам у них учиться искуству пиарить себя надо.

Date: 2009-10-09 08:14 am (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
> Еще интереснее то, что я вспомнил, где я это всё уже видел - во II-й физической на Физфаке.
> Это стандартная лабораторная работа, которую вот уже два года третьекурсники делают.

Ну да? Расскажи поподробнее, пожалуйста. Откровенно говоря, я сомневаюсь. Там нужна ведь тонкая аппаратура. В частности, в том опыте, о котором статья, физики поменяли материал острия шипа АСМ - взяли CO, потому что молекула обычного материала создает слишком сильные помехи. Неужели для студентов физфака это стандартное упражнение? В мои студенческие годы лабы у нас были полезные, неплохие, но весьма далеки от переднего края науки.

Но действительно правда, что ничего революционного не произошло. Зондовые микроскопы существуют десятки лет, всякими нанофотографиями тоже никого сейчас не удивить. И все-же фотка очень хороша, и раньше я таких не видел.

Date: 2009-10-09 08:24 am (UTC)
From: [identity profile] al-pas.livejournal.com
Поскольку это было на (во время) ДФ'е, и мы с Сашей Рысем были уже изрядно напраздновавшись, когда он хвастался этой новой лабораторной работой, то особых подробностей я не расскажу. Зонды студенты делают из нити накала обычной лампочки, растягивая ее до разрыва. При этом получается требуемая по остроте вольфрамовая игла. Саша показывал модифицированные тиски, в которых это делается. А строят они изображения молекул бактериальной ДНК.

Date: 2009-10-09 08:30 am (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
А, ну ДНК, да, могут. Такая здоровая молекула весьма. :) Я думаю, что им не видны атомные связи, конечно. Фишка этого фото - в атомных связях, а с шипом из нити накала вряд ли можно добиться нужного разрешения. Но и ДНК самому сфотографировать, конечно, тоже классно.

Date: 2009-10-09 07:23 am (UTC)
From: [identity profile] al-pas.livejournal.com
Кстати, повторяю свое прошлогоднее предложение: в очный ЧГК поиграть не хочешь попробовать? Завтра начинается сезон в клубе "Коломна". Начало в 17 часов. Можно просто прийти, посидеть с нами за столом, тем более, что нас завтра будет только четверо. Если надумаешь, звони +7-911-923-48-43 или пиши на alexey[точка]pasechnik[собака]gmail[точка]com.

Date: 2009-10-09 08:17 am (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
Спасибо за предложение, я подумаю. На самом деле, если я приду, то так и получится, что просто посижу за столом. Я обычно не успеваю за минуту уяснить вопрос, не то что ответить. :)

Date: 2009-10-09 08:26 am (UTC)
From: [identity profile] al-pas.livejournal.com
Так отвечать и не надо. Все мы начинали с сидения за столом. Где клуб "Коломна" ты знаешь? Угол Средней Подьяческой и набережной канала Грибоедова.

Date: 2009-10-09 08:31 am (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
Спасибо, подумаю. Еще же футбол завтра хочется посмотрать! :)

Date: 2009-10-09 08:39 am (UTC)
From: [identity profile] al-pas.livejournal.com
На первый тур в Коломне ты всяко успеешь - он начинается в 17 часов. А со второго можешь уйти смотреть футбол.
From: [identity profile] hovan.livejournal.com
Пусть покажут. Правда, некоторые филозофы считают, что никакого атома нет. ;)

Date: 2011-01-05 11:19 am (UTC)
From: [identity profile] dmitry67.livejournal.com
Строго говоря, никакие изображния молекул н доказывают их существования. С точки зрения например Stochastics mechanics (приближенно равно) macroscopic realism, только макроскопические события объективны, остальное (атомы, частицы, виртуальные частицы) суть метод рассчета корреляции между макроскопическими событиями

Date: 2011-01-05 11:25 am (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
Я ничего не понял.

Вообще, я не знаю, что ты разумеешь под словами "доказать" и "существование". Если то же самое, что и я, то "существование" молекул можно считать вполне надежно "доказанным". Если нет, то разговор нужно переводить в лингвистическую и философскую плоскость, но неохота.

Date: 2011-01-05 11:59 am (UTC)
From: [identity profile] dmitry67.livejournal.com
Это не лингвистическая плоскость, это плоскость интерпретаций квантовой механики.

Во всяком случае согласись что нет принципиальной разницы между 'вольтметр показал X вольт, и мы заключили что...' и 'используя бла бла технологию... после обработки на компьютере мы получили картинку'

В обоих случаях это косвенные доказательства. Я конечно не оспариваю существование молекул, я просто ради математической строгости хочу заметить что 'фото' никак не прибавляет достоверности молекулам с научной точки зрения, а лишь с обывательской (и действительно это круто)

Date: 2011-01-05 02:31 pm (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
> Это не лингвистическая плоскость,
> это плоскость интерпретаций квантовой механики.

Одно другому не мешает.

Я не компетентен всерьез обсуждать трактовки КМ, и сильно сомневаюсь, что ты компетентен. Передний край науки -- это не для нас с тобой. Потому что чтобы говорить о таких вещах серьезно, нужно всегда быть готовым перейти от болтовни к формулам. Если ты готов, то реши, для начала, хотя бы 20 задачек по основам теорвера, которые я выложил 2 января. А если не можешь, то какая тебе нафиг интерпретация КМ? :)

> В обоих случаях это косвенные доказательства.

Во-первых, косвенные доказательства -- это тоже доказательства, и их наличие не эквивалентно их отсутствию. Во-вторых, разница между прямыми и косвенными доказательствами не всегда настолько очевидна, чтобы грань между ними можно было признать четко определенной.

> я просто ради математической строгости

Ничего общего с математической строгостью твои рассуждения не имеют. Просто обычные дилетантские "бла-бла-бла" -- несопоставимо менее строгие, чем то, что ты называешь "бла-бла-бла" о существовании молекул.

> 'фото' никак не прибавляет достоверности молекулам с научной точки зрения,

А я считаю, что прибавляет.

Модель этой молекулы была теоретически построена и нарисована тогда, когда никаких "фото" делать еще не умели. И вот теперь, наконец, их научились делать: и фото оказалось очень похоже на то, что нарисовали раньше в качестве модели. Это добавляет уверенности в том, что предсказания теории верны. Другое дело, что добавка уверенности в данном случае очень невелика (уверенность и так была высока), но она больше нуля.

> а лишь с обывательской (и действительно это круто)

Вот тут я соглашусь с тобой: для обывателя такие фото куда убедительнее и нагляднее всех прочих возможных доказательств. Ну так качественная популяризация научных знаний есть вещь хорошая и подлежащая поощрению!

Date: 2011-01-06 08:19 am (UTC)
From: [identity profile] dmitry67.livejournal.com
Что касается переднего края науки, я считаю что достаточно хорошо представляю себе его, так сказать, landscape.

Я давно уже не читаю никаких научнопопулярных статей. От того, как пишут журналисты... ну ты сам знаешь. Зато я слушаю умных людей на physicsforums.com КРАЙНе полезно!

Date: 2011-01-06 01:48 pm (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
> Что касается переднего края науки,
> я считаю что достаточно хорошо представляю себе его,
> так сказать, landscape.

Ну, главное, чтобы ты сам, так сказать, был в себе уверен. Типа, задач решать не умею, но знаю слово landsape и большой в нём спец.

> Я давно уже не читаю никаких научнопопулярных статей.
> От того, как пишут журналисты... ну ты сам знаешь.

Да не читай, конечно, не надо тебе.

> Зато я слушаю умных людей на physicsforums.com КРАЙНе полезно!

Это тебе тамошние умные люди сообщили, что можно разобраться в интерпретациях КМ, не умея подсчитать простейшие матожидания и идентифицировать всем известный космический объект на фото?

А зачем тебе форум, кстати? Ты и так сам всё знаешь! Ну и его, не читай тоже.

Предлагаю закончить на этом сеанс по образцово-показательному распальцовыванию. Хватит тебе уже меня неприятно удивлять. Переходи к решению задач лучше. :)

Date: 2011-01-09 09:02 am (UTC)
From: [identity profile] dmitry67.livejournal.com
Не согласен ни по одному пункту :)

1. Вспомни фейнамновской изложение QM. Это и не для специалистов, но и уровнем куда повыше чем журналисткий. Чем он плох?

2. Мне не стыдно признаться, что я не смогу решать задач по QM. Чтобы быть на высоте в этой области, надо посвятить этому несколько лет. Учитывая ограниченность жизни, для это надо пожертвовать чем то. Например, я не стал бы спецом в той области, где я работаю. Тем не менее, я могу (с философской точки зрения) анализировать интерпретации QM. Например, указывать на очевидные слабости некоторых. Следить за трендами (например, по physicsforums, Копенгагенскую уже никто серьезно не воспринимает).

3. При чем тут задачи? Если ты никогда не держал в руках скальпель, то не имеешь права говорить о медецине? А если не умеешь слесарить, то не можешь руководить заводом? :)

4. Я почувствовал сарказм во фразу о том что мне не надо читать популярные статьи. А ты можешь привести хоть один пример подобной статьи на достойном уровне, где журналисты не переврали или не упростили до ужаса? Не лучше сразу найти источник в arxiv?

Date: 2011-01-09 02:56 pm (UTC)
From: [identity profile] ogn-slon.livejournal.com
> 1. Вспомни фейнамновской изложение QM.
> Это и не для специалистов, но и уровнем куда повыше чем журналисткий.

Если ты про лекции Фейнмана по физике, то они предназначены студентам вполне серьезного уровня. Разумеется, лекции Фейнмана уровнем повыше журналистского.

> Чем он плох?

Ничем. Это очень хорошие лекции по физике. Есть отдельные недостатки и в лекциях Фейнмана (например, никуда не годится его пассаж о том, что, дескать, не надо думать об опыте с двумя щелями в практической плоскости, ибо это чисто умозрительный опыт; а пока Фейнман вешал своим студентам эту лапшу на уши, опыт с двумя щелями успешно провел никому не известный студент из Европы).

Вообще, ты к чему вспомнил про Фейнмана? Как это подтверждает твою позицию?

> 2. Мне не стыдно признаться, что я не смогу решать задач по QM.

Тебе правильно не стыдно: ты не физик. И мне не стыдно признаться в том же: я тоже не физик.

> Тем не менее, я могу (с философской точки зрения)
> анализировать интерпретации QM.

Это эквивалентно утверждению: я, конечно, не специалист по балету, но я могу с общеэстетической точки зрения анализировать просмотренный балет Большого. Да, можешь. Но читать твой анализ с вероятностью 99.99% нет смысла - он ничем по качеству не отличается от анализа, который может предложить со своей стороны любой другой зритель в зале. А профессиональный критик и тонкий знаток балета мог бы рассказать что-то действительно любопытное. Но то профессионал и знаток.

> 3. При чем тут задачи?

При том, что они тестируют понимание предмета на самом элементарном, базовом уровне.

> Если ты никогда не держал в руках скальпель,
> то не имеешь права говорить о медецине?

Имеешь. Но твое мнение о качестве проведенной известным хирургом сложной операции меня априори не интересует -- ты в этом не разбираешься.

> А если не умеешь слесарить, то не можешь руководить заводом? :)

Можешь руководить заводом, но этот пример иррелевантен - управление заводом завязано на множество прочих глубоких профессиональных навыков, помимо слесарных (логистика, сбыт, финансы, связи с правительством и другие важные личные связи, пиар и т.д.) А на какие профессиональные навыки кроме физики завязана интерпретация КМ?

> А ты можешь привести хоть один пример подобной статьи на достойном уровне,
> где журналисты не переврали или не упростили до ужаса?

Да. Вот этот мой пост (http://ogn-slon.livejournal.com/18408.html) написан по мотивам статьи из популярного журнала "Русский Newsweek" (он, увы, с тех пор перестал выходить, и сайт тоже закрылся). Отличная, помнится, была статья, мне очень понравилась. А первоисточник из Science я открыть не смог -- требуется платная подписка. Была ли эта статья в arxiv, не проверял -- вполне могло и не быть.

> Не лучше сразу найти источник в arxiv?

Не лучше. Это ты опять примитивно распальцовываешься -- на освоение серьезной научной статьи в любой области у меня уходит минимум пара недель, но зачастую я просто не в состоянии освоить статью, потому что мне катастрофически не хватает знаний. Хотя ссылки на arhiv я у себя ставлю и считаю этот ресурс очень полезным (см., например, здесь (http://ogn-slon.livejournal.com/59664.html).

Разумеется, журналисты часто пишут чепуху. Но иногда пишут толково. И не обязательно читать журналистов: читай научные блоги и форумы, читай науч-поп публикации от ученых (а не от журналистов), читай архивы научных статей, читай свои физические форумы и т.д.

Главное, щеки не раздувай и не прикидывайся спецом: спецы умеют решать задачи! Кто не умеет - тот дилетант и должен вести себя соответственно.

Ну, то есть у себя в ЖЖ, пожалуйста, гни пальцы сколько влезет, но у меня это занятие не приветствуется. Как говорится, кто к нам с гнутыми пальцами придёт, тот... ну и далее по тексту. :)

Profile

ogn_slon: (Default)
Konstantin Krayn

February 2022

S M T W T F S
  1234 5
6 789101112
13141516171819
20212223242526
2728     

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Apr. 12th, 2026 07:31 pm
Powered by Dreamwidth Studios