?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Previous Previous Next Next
Научность и достоверность в «Астровитянке» - don_beaver
don_beaver
don_beaver
Научность и достоверность в «Астровитянке»
Каждый научный факт в трилогии «Астровитянка» тщательно отобран и подан максимально точно – насколько это было в авторских силах. Авторская научная квалификация включает образование физика-теоретика, докторскую степень физико-математических наук и четверть века научной работы в разных академиях наук и других научных учреждениях. Популяризаторский опыт основан на тысячах публичных лекций и соавторстве в двух детских астрономических энциклопедиях:
http://www.ozon.ru/context/detail/id/252010/?type=308#308

Освещая тот или иной факт в «Астровитянке», я базировался и на личном научном опыте, и на доступных мне источниках – например, фраза из лекции Ван-Теллера «образование солитонов в длинных цепях белковых молекул» вытекает из целой книги А.С.Давыдова «Солитоны в молекулярных системах», 1988.

Во фразе лектора Мазера «Всю Вселенную заполняет почти однородное реликтовое излучение – следствие Большого Взрыва, породившего наш мир» есть примечательное слово - «почти». Оно соответствует Нобелевской премии, которую американец Мазер, с которым мы написали не одну статью вместе, получил в 2006 за открытие и определение степени неоднородности реликтового фона. Логично, чтобы именно герой с его именем сказал фразу с этим многозначительным «почти».

Диалог героев о связи полосатости колец Сатурна и шкуры тигра отражает ход реальной научной мысли в ходе открытия «аккреционной неустойчивости», с которой любопытный читатель может ознакомится в моей с соавтором популярной статье в журнале «Природа», N1, 1991 г. (стр. 56-68) или в нашей книге «Физика планетных колец», Наука, 1994; эта книга переведена на английский в Springer:
http://www.springer.com/astronomy/extraterrestrial+physics/book/978-3-540-64864-2

Статья об аккреционной неустойчивости вошла в цикл научных работ, за который я и мой соавтор, ныне академик РАН, получили Государственную премию СССР 1989 года.

Книга – художественная, сочетающая научность и литературность. Факты, сообщаемые читателю, не являются самоцелью, а лишь поддержкой основных идей книги, которые вполне корректно раскрыл один из читателей: «Эта книга концептуальная, оценивать с литературной точки зрения не буду, уже и так оценили. Вопрос в другом, два важных момента присутствуют в этой книге; первый, проходящий рефреном по всему тексту ... включите мозги... это то, чего так многим в нашем обществе не хватает. И второе, уже неявно - учитесь учиться.»
Я включал какие-то научные факты в книгу, если они малоизвестны, будят любопытство, воображение, вскрывают пелену повседневности. Сообщаемые в «Астровитянке» факты и знания можно разделить на несколько групп:
1. Достоверные факты – например, о межзвездном железе, которое делает нашу кровь красной.
2. Научные гипотезы – как в случае возможного решения проблемы сингулярности.
3. Размышлизмы – помните вопросы по биологии? Они являются не фактами и вполне уместны в устах девочки.
В этих случаях научность доминирует. Зато вот здесь литературность берет верх:
4. Сюжетные предположения, которые не противоречат науке, но вполне гипотетичны– например, о двух спутниках астероида 4654. Такие гипотезы отмечены в послесловии.
5. Научно-фантастические предположения, необходимые для развития сюжета. В таких случаях я не вдаюсь в подробности. Примеры: физические сверхспособности девочки, которые она изредка проявляет. Или космические корабли, которые бороздят Солнечную систему. Или выстрел из электромагнитного оружия по «Стрейнджеру». Облёт Луны в ходе регаты я тоже не могу порекомендовать для включения в учебник пилотирования. В подобных случаях литературность властно берет верх над научностью. Иначе книга была бы неинтересна; мы не можем заставить героиню совершает трудные подвиги, не снабдив её нужным арсеналом средств.
6. Есть группа научных фактов, которые, наоборот, - были исключены из книги по настоятельному требованию литературности. Например, за исключением полетов на крыльях, слабая гравитация Луны нигде не обсуждается и не замечается. Я сознательно не описываю «неземную» походку лунатиков, или проблемы с их здоровьем. Нужно, чтобы читатель следил за героями, а не за тем, как они ходят или ездят. Ведь выбор расположения школы на Луне имеет свои плюсы, но одновременно он достаточно условен – такая школа может быть создана в Москве, в Париже или в Токио.
Если кто-нибудь считает, что можно было написать нф книжку с гораздо более достоверным сюжетом... или с более оригинальными гипотезами... или более научными... (замечаний делалось предостаточно), то я с удовольствием ознакомился бы с такой попыткой. В конце концов, было бы замечательно, чтобы каждый год у нас выходило по десятку книг, стимулирующих мышление подростков и показывающих им, что ботаник, интеллектуал – это звучит гордо.

Я могу ошибаться в подаче или интерпретации фактов. Как и научные источники, на которые я опираюсь. И читатели имеют право сомневаться, задавать вопросы, проверять мои предположения собственными расчетами, где это возможно. Задавайте свои вопросы о научных аспектах книги. Я постараюсь вам ответить. Если читатель уличит меня в ошибке или неточности, я не буду сильно расстраиваться. С одной стороны - я имею право на ошибку, а с другой стороны – книга и предназначалась для того, чтобы инициировать максимальное использование читателем своего интеллекта. Читатели уже затронули достоверность некоторых фактов. Обсудим их ниже, в комментариях.


Добавление от 7 мая 2009 г.
Cписок ошибок, найденных за 11 месяцев после выхода «Астровитянки-1»:

1. стр. 119.
12 строка сверху: 580 -> 585
13 строка снизу: 580 -> 585
3 строка снизу: «24 балла» -> «19 баллов»

2. стр. 127, 182, 231:
год 2272 изменить на 2252

3. стр.130.
7 строка сверху:
«математического» исправить на «кибернетического»

4. стр. 262.
6 строчка снизу: «простейших» заменить на «примитивных».

5. стр. 358.
9 и 11 строчки сверху: «аминокислота» заменить на «нуклеотид»
12 строчка снизу: «одного белка» заменить на «белков»
11 строчка снизу: «столько же» заменить на «множество»

6. стр.401
Напечатано:
- Робби, сколько женщин сожгли религиозные фанатики средневековья?
- Достоверной информации мало, но, вероятнее всего, речь идет о миллионах жертв, объявленных инквизицией ведьмами.

Корректный вариант:
- Робби, сколько женщин сожгли инквизиторы средневековья?
- Достоверной информации мало, но, вероятнее всего, речь идет о миллионах жертв, которых религиозные фанатики объявили ведьмами, колдунами и еретиками.

7. стр. 445
12 строчка сверху: «антициклонов» -> «циклонов»

8. стр. 448
13 строчка сверху: «пяти» заменить на «четырёх».

Корректорские ошибки, смешавшие прямую речь с авторской, речи разных персонажей и т.д.:

9. стр.83
Напечатано:
...Но самый знаменитый колледж - Школа Эйнштейна на Луне. Да, точно – Лунный колледж! Это супер-школа! – радостно воскликнул Джерри...

Должно быть:
...Но самый знаменитый колледж - Школа Эйнштейна на Луне.
- Да, точно – Лунный колледж! Это супер-школа! – радостно воскликнул Джерри...

10. стр. 158
Напечатано:
...горячо приветствовать за нашим столом... - директор сделал многозначительную паузу, председателя и старейшего члена Попечительского Совета Колледжа - мистера Хиггинса и его супругу, миссис Хиггинс!

Должно быть:
...горячо приветствовать за нашим столом... - директор сделал многозначительную паузу...
- ...Председателя и старейшего члена Попечительского Совета Колледжа - мистера Хиггинса и его супругу, миссис Хиггинс!

11. стр.316.
Напечатано:
«Чем я заслужила сожжение заживо? Оказаться изуродованной для молодой девушки – такая боль сильнее физической. Раньше кое-кто считал меня симпатичной… И вот – от меня ничего не осталось…»

Авторский вариант:
«Чем я заслужила сожжение заживо?» Оказаться изуродованной для молодой девушки – такая боль сильнее физической. «Раньше кое-кто считал меня симпатичной… И вот – от меня ничего не осталось…»

12. стр.392.
Напечатано:
- Э-э… - дорожа репутацией эксперта, осторожно сказал Джерри, - не могу ответить на этот вопрос… э-э… со всей определённостью.

Авторский вариант:
- Э-э… дорожа репутацией эксперта, - осторожно сказал Джерри, - не могу ответить на этот вопрос… э-э… со всей определённостью.

13. стр. 427.
Четыре курсивные строчки, начинающиеся «Ты нарвался, невидимая скотина...» оформлены как стихотворение, но это просто четыре строчки внутренней речи героини, продолжение монолога в начале страницы.

Спасибо всем, кто помог в поиске ошибок. Обязательно исправлю при первой же возможности.
297 comments or Leave a comment
Comments
Page 1 of 6
[1] [2] [3] [4] [5] [6]
don_beaver From: don_beaver Date: August 5th, 2008 03:12 am (UTC) (Link)

1. «Виток вокруг Луны»

Читатель удивился, что компьютеры участников Лунной регаты не нашли оптимальной, хотя и неочевидной, траектории вокруг Луны.

Мой комментарий: Определение самой быстрой траектории полета в Лунной регате аналогичен классической «задаче о коммивояжере» по выбору оптимальной траектории между N пунктами. Такие оптимизационные задачи часто не имеют точного решения и решаются обычно перебором возможных вариантов. В Лунной регате было 15 створов. Даже ограничиваясь прямыми траекториями между 15 створами, мы получим для анализа более триллиона вариантов (15 факториал равен 1.3 на 10 в двенадцатой степени). Если же задавать изогнутые траектории полета между створами, то количество вариантов станет бесконечным и невозможным для точного анализа любым компьютером. Поэтому в оптимизационных задачах часто ищут приближенное решение, стараясь ограничить количество анализируемых траекторий. Какое-то уменьшение числа траекторий даст динамическое условие предельности возможного ускорения. Вполне вероятным способом уменьшения число вариантов служит условие - не рассматривать слишком длинные траектории, как заведомо неперспективные. А в данной регате неожиданно сработала именно такая траектория, и её перспективность увидел не компьютер, а человек, потому что человеческая интуиция умеет находить оптимальный вариант без детальных расчетов.
From: (Anonymous) Date: April 19th, 2009 09:56 pm (UTC) (Link)

Re: 1. «Виток вокруг Луны»

Никки руководствовалась наиболее прямым маршрутом и сохранением скорости, ничего сверх гениального. Отрезок, на котором придется резко сбрасывать скорость тоже очевидно малоперспективный. => проверка оставшихся вариантов этого этапа и получение в конце одного из вариантов наглядного выигрыша в скорости.
don_beaver From: don_beaver Date: August 5th, 2008 03:16 am (UTC) (Link)

2. «Сверхзвуковое яблоко»

Речь идет об этом эпизоде, где Никки пользуется своими компьютерно ускоренными мускулами: «Яблоко, брошенное Никки, полетело со странным сердитым гулом и врезалось точно в солнечное сплетение Дитбита. От удара яблоко мгновенно превратилось в пюре и разлетелось мелкими брызгами. Весёлый смех Дитбита прервался коротким вяканьем, а сам принц стремительно сложился пополам и отлетел назад, сметая стоящих за ним Драконов.»

Читатель пишет:
«И стало мне интересно, это ж как надо метнуть бедный фрукт, чтобы добиться такого результата? Прикинул исходные данные - масса яблока 0.1 кг, масса жертвы 60 кг, скорость отлёта тушки 1 м/с, дистанция разгона яблока 1.5 м. Считаю... ого! Скорость яблока - 600 м/с (почти два Маха!), усилие при его разгоне - более тонны! Терминатор рыдает и бьётся головой о стену в приступе чёрной зависти.»

Мой комментарий:

Яблоко, согласно книге, было «большим». Яблоки достигают диаметра в 15 см и веса более килограмма. Предположим, что наше яблоко имеет массу от 0.3 до 0.5 кг. Пусть Маугли метнула яблоко со скоростью теннисного мяча, которая достигает 70 метров в секунду. Тогда импульс mV, который яблоко передаст телу Дитбита, будет равен 21-35 кг в метр/сек. Меньше, чем оценка читателя – 60 кг в метр/сек, но, полагаю, достаточно, чтобы сбить с ног (а дальше человек может падать под действием гравитации) и даже отбросить 13-летнего подростка, который, кстати, вряд ли весит 60 кг. То есть, никакой сверхзвуковой фантастики в этом эпизоде нет, если только не предполагать использование ранеток. Для сравнения: импульс крупнокалиберной пули из пистолета - 4 кг в метр/сек (0.01 кг на 400 м/сек). Яблоко Маугли приведет к эффекту одновременного попадания в тело 5-9 крупнокалиберных пуль. Тут, кстати, задумаешься – а не врут ли систематически голливудские боевики насчет отбрасывания тела человека при попадании в него пули? Помнится, тяжеленный терминатор-1 отлетел, да еще и витрину снес, всего от ружейного выстрела, который не дает больше 10 кг в метр/сек.
Отмечу: толчок – от импульса, синяк – от энергии. Нокаут принца связан, в данном случае, не с толчком или импульсом, который зависит от скорости линейно, а с энергией, которая квадратична от скорости. Маугли сообщила яблоку столько энергии, что тут желательно не переборщить и не прикончить Дитбита через повреждение грудной клетки. Я не считал детально - расчет удара неупругим и легко деформируемым предметом довольно сложен, но надеюсь, что невысокая прочность яблока спасет принца. Не такой уж он плохой человек.
From: (Anonymous) Date: August 16th, 2008 02:22 pm (UTC) (Link)

Re: 2. «Сверхзвуковое яблоко»

Хорошо, разберём эпизод с Вашими оценками.
Насчёт голливудских боевиков - использовать их как источник объективной информации просто смешно. Ясен пень, в физике они врут, и врут систематически. Во имя зрелищности. Не может пуля отбросить человека, и тем паче терминатора. Сами же сделали оценки передаваемого импульса. :)

Теперь про яблоко. Пусть даже его скорость будет 70 м/с. Чтобы оно набрало её на дистанции не более 1.5 м (беру удвоенный размер руки, не самой короткой, плюс активную работу корпуса - хотя, наверно, зря, она ж в кресле сидит, тут и метра не наберётся, пожалуй), его ускорение (примем его постоянным для простоты) должно быть порядка 160 g (а для метрового разгона - 250 g). Это усилие 80 (или 125) кг для полукилограммового яблока. На вытянутой руке. Не многовато ли для астровитянки, с её ещё не слишком-то окрепшими мускулами и связками? Да и не поплохеет ли непрочному яблоку от такой нагрузки?

Фантастика (даже фэнтези) тут в словах "Отлетел назад, сметая стоящих за ним". Ну никак они не тянут на падение под действием гравитации. Особенно лунной. Это должен быть именно результат попадания яблока. И скорость тушки для этого 1 м/с, вообще-то, достаточно скромная оценка. Оценку mV желательно подтянуть, 21-35 кгм/с, пожалуй, маловато будет для достоверности. ;)
don_beaver From: don_beaver Date: August 5th, 2008 03:18 am (UTC) (Link)

3. «Супермены на потоке»

Сразу двое читателей решили, что Джерри должен наладить массовое производство ожерелья, которое он сделал для Никки: и сам станет суперменом, и другим продаст и разбогатеет.

Мой комментарий:
В ожерелье, сделанном Джерри, не было ничего фантастического – оно было собрано из доступных компонентов. Но таким ожерельем по-настоящему могла воспользоваться только астровитянка, у которой каждый нерв позвоночного столба подключен к компьютеру. Ведь главная проблема с современными сенсорами – переработка их информации человеком. Узкое горлышко – не техника, а человек с его биовозможностями. Например, пилоты истребителей столкнулись с этим вплотную. Приборов в современном истребителе множество, информационный поток огромный, перерабатывать всё глазами и ушами пилот уже не успевает, а при высшем пилотаже просто теряет ориентацию в пространстве. Сейчас уже разрабатываются специальные виброжилеты, чтобы часть информации - например, о положении верха и низа – транслировать на нервные окончания кожи тела. Для слепых проводят эксперименты: передают видеоизображение на чувствительную поверхность языка.
У Маугли все нервные окончания контролируются, с помощью Робби она может реально включить любые сенсоры в свой набор чувств (радиоактивность как зудение пяток!). Такое никому больше не под силу, равно как и управление ногами и руками с помощью компьютера. Поэтому не вижу возможностей для серийного изготовления суперменов – разве что через массовое ломание позвоночников.
crisolita From: crisolita Date: August 6th, 2008 04:00 pm (UTC) (Link)

Re: 3. «Супермены на потоке»

А если не ломать, а создать параллельную нервную линию, раз уж существуют нейрокоммуникаторы? Надо - подключил сенсоры, и сигналы пошли через новую линию. Отключил - нормальное восприятие. :)
crisolita From: crisolita Date: August 5th, 2008 06:06 pm (UTC) (Link)

Общий курс системного моделирования

Книга Ван-Теллера имеет современные аналоги?
И как его деловая просьба соответствует системной парадигме, изложенной в последней главе. О чем эта глава?
don_beaver From: don_beaver Date: August 5th, 2008 09:08 pm (UTC) (Link)

Re: Общий курс системного моделирования

Облик Ван-Теллера – вместе с клюкой, напором и громким голосом – списан с известного ученого Эдварда Теллера. Но реальных аналогов обсуждаемому «Общему курсу» нет. Самое полное изложение будущей науки системологии приведено в «Астровитянке». Ну, я взялся бы написать брошюрку на эту тему, но только при заведомом интересе какого-нибудь издателя.
Не читавши книгу Ван-Теллера, могу предположить, что в последней главе он обсудил прагматическую расчётливость интеллекта, отследил практическую сторону системного подхода. Например, открытие нового природного явления – это сразу и возникновение вариантов его использования, которые тоже надо учиться видеть. Вот профессор услышал хороший отзыв на свою книгу и сразу расчетливо прикинул возможность её рекламы. Никки поняла Ван-Теллера и в рамках той же парадигмы прагматичности попросила свою долю прибылей. И профессор обрадовался, что она его понимает. Расчётливость часто считается уделом корыстных, низких натур. Это очень вредное заблуждение – полагает профессор Ван-Теллер. И я тоже.
don_beaver From: don_beaver Date: August 6th, 2008 01:08 am (UTC) (Link)

Звёздный свет из прошлого

«Можно... подробнее объяснить про бабочку у цветка, начиная с древнего излучения далеких звезд и далее по тексту? Мне сегодня трудновато пришлось с объяснением про звезды, которых уже нет, но мы их еще видим.»

Звезды светят всегда, но днём их трудно увидеть из-за солнечного света. 4 июля 1054 года люди увидели на дневном небе звезду, которая больше трех недель была видна при свете солнца. Сейчас мы знаем, что это взорвалась сверхновая звезда. На месте взрыва остался плотный огрызок-пульсар и разлетающаяся во все стороны Крабовидная туманность. За тысячу после начала наблюдения она значительно расширилась, но всё ещё ярко светит. То есть, в настоящий момент на бабочку возле цветка падает свет Крабовидной туманности. Вот мы смотрим в телескоп и видим клочковатое облако светящегося газа. Так ли выглядит Крабовидная туманность на самом деле? Нет, туманность давно уже изменилась - мы сейчас видим её такой, какой она была 6 с половиной тысяч лет назад. Запаздывание света таково, что телескоп стал машиной времени, которая заглядывает в прошлое на шесть с половиной тысяч лет.
Если посмотреть на эту часть неба в июне 1054 года, то туманности там ещё никакой не было, а мы видели бы обычную звездочку. Но эта звезда исчезла задолго до того, как на Земле появились египетские пирамиды или великий Рим. Более шести тысячелетий люди могли думать на эту звезду – она существует, в то время как она уже давно взорвалась, и её остатки разлетались в разные стороны. Мы сейчас видим в телескоп Крабовидную туманность, которая, с нашей точки зрения, расширяется после взрыва всего тысячу лет, на самом деле – к настоящему времени она расширяется уже семь с половиной тысяч лет.

При взрыве сверхновых тяжёлые атомы – железа, золота, урана, кальция и других - разбрасываются в пространстве. Когда волна Крабовидной туманности дойдет до Солнечной системы, мы получим ещё одну порцию таких «сверхновых» атомов. В своё время три сверхновых обогатили нашу Солнечную систему такими атомами, поэтому мы лично состоим из остатков трёх сверхновых из трёх созвездий. Ну, и из очень древнего водорода, который возник при взрыве самой Вселенной.

Уточните – что ещё «далее по тексту» интересует.
И я советую достать для интересующегося ребенка вот эту толстую и хорошо иллюстрированную книгу:
«Энциклопедия для детей. Том 8. Астрономия»
http://www.ozon.ru/context/detail/id/87711/

Тоже хороша: «Большая детская энциклопедия. Вселенная»
http://www.ozon.ru/context/detail/id/83717/

На «Озоне» этих книг уже нет, но в «Аванте» можно купить первую из них:
http://shop.avanta.ru/index.asp?OfferID=49

Я тоже писал главы в эти энциклопедии, но не про звёзды, а больше про Солнечную систему и планеты-гиганты.
В этих книгах масса интересной информации о космосе, звёздах и планетах
crisolita From: crisolita Date: August 7th, 2008 05:32 pm (UTC) (Link)

Re: Звёздный свет из прошлого

Спасибо! Объяснение получилось понятное.
"Далее по тексту", что бабочка - термодинамически открытая система, я поняла. Теперь буду искать про Пригожина и Тьюринга.

Ниже есть упоминание про функционирование квазизамкнутых систем.
Поняла, что такое термодинамическая система. А вот какой именно системой является "Стрейнджер"?

"Системы делятся по их способности взаимодействовать с
окружением в смысле обмена энергией Е и массой вещества m.
Изолированная система − система, которая не обменивается с
окружением ни энергией, ни веществом, т. е. δΕ = 0, δm = 0.
В адиабатической системе отсутствует теплообмен с окружением
т. е. δQ = 0, где Q – тепло."

Не подходит.

"Открытая система − система, которая может обмениваться
энергией и веществом с окружением, т. е δΕ ≠ 0, δm ≠ 0.
Закрытая система не обменивается с окружением веществом, но
обмен энергией с окружением возможен, т. е. δΕ ≠ 0, δm = 0."

Наверное, "открытая" больше подходит? Если от обшивки корабля отлетали кусочки, выбиваемые, например, метеоритами, это считается? Или мусор неперерабатываемый выбрасывали с корабля?

"Квазизамкнутая подсистема − произвольно выделенная любая
часть термодинамической системы, собственная энергия которой много
больше, чем энергия её взаимодействия с остальной частью системы."

Относительно Вселенной "Стрейнджер" является ее квазизамкнутой подсистемой? Или это определение относится только к оранжерее Никки?

don_beaver From: don_beaver Date: August 6th, 2008 01:20 am (UTC) (Link)

6. «Управление временем»

«Лично мне непонятна часть про "эффективное оперирование временем".»

Самое важное, что это «оперирование временем» Вас заинтересовало и возникло желание узнать подробнее.
Оглянитесь вокруг – ходят люди, ездят машины, летают самолеты. У каждого пешехода, водителя и пилота – часы на руке, да ещё и на приборной доске. Все часы ходят с одинаковой скоростью, согласуя наши жизненные расписания. Правильно?
Нет.
Если я сижу на лавочке в парке, то, с точки зрения специальной теории относительности, время в теле проходящего пешехода идет медленнее, чем моё личное время. В быстро движущемся автомобиле – время ещё плавнее, в самолете – тем более. Это абсолютно доказанный факт, хорошо измеряемый по времени жизни элементарных частиц. Берешь нестабильную, быстро распадающуюся частицу, разгоняешь в ускорителе до субсветовых скоростей – и она начинает жить гораздо дольше, чем её покоящийся близнец.

Школьные учебники так преподносят теорию относительности, что у человека возникает убеждение – обычный мир скучен, время течет в нём без выкрутас, и лишь в экзотических случаях – возле световых скоростей – начинаются быть заметными эффекты замедления времени. А Е=мс2 – это применимо лишь к атомным бомбам, но не к чайнику.
Это заблуждение.
Теория относительности командует всем вокруг: каждым нашим шагом и полетом любого комара. Да, разница между скоростью времён у пешехода и автомобиля очень мала. Зато она умножается на огромную энергию покоя автомобиля – ту самую Е=мс2, которой в одном автомобиле столько, что она, выделившись, может уничтожить полконтинента. Маленькая разница в скорости времени, умноженная на огромную энергию покоя, даст вполне заметную КИНЕТИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ автомобиля. Настолько заметную, что мы уверены - ни пешехода, ни каменного столба перед автомобилем ставить не стоит – и его собьёт, и капот помнёт.
То есть, с точки зрения специальной теории относительности, все кинетические энергии тел связаны с очень небольшими вариациями скорости времени – или с релятивистским замедлением времени - в этих телах. Инерция тела – это всего лишь энергетическая плата за перевод ускоряемого тела в более медленное время. Автомобиль врезается в столб, переходит из более медленного времени в более быстрое, и сбрасывает излишек энергии в деформацию столба и капота. Теннисистка, разгоняя руку и ракетку для удара, мастерски управляет скоростью времени – чем дальше по руке, тем медленнее течет там время и тем выше кинетическая энергия, которую можно передать мячу. Молекула кислорода, сталкиваясь с соседней молекулой азота, обменивается с ней своей скоростью времени. Трудно найти пару объектов, у которых время бы текло одинаково. Невозможно найти макроскопический объект, у которого течение времени было бы однородно по всему телу. Все переменчиво, текуче, разнообразно.
Школьный учебник толкует о кинетических энергиях, давлениях и гравитационной силе, подчиняясь традиционной трактовке. Но научный взгляд глубже и гораздо интереснее - даже давление стула на наше тело есть проявление кривизны пространства вокруг Земли.
don_beaver From: don_beaver Date: August 20th, 2008 11:17 pm (UTC) (Link)

7. Приливы и Луна

Читатель цитирует «Астровитянку»

"Из моделирования следует, что Земля обладала несколькими спутниками, включая самую крупную и близкую Луну. Позже приливы отодвинули Луну..."

и комментирует:
«Ну и с какой-такой радости? На приливы уходит энергия, а теряя энергию Луна должна приближаться к Земле... впрочем, в гравитационную энергию автор, видимо, не поверит, даже если разогнанный гравитационным полем камень упадёт ему на голову ;)»

Мой комментарий: Утверждение о приливном приближении Луны к Земле безапелляционное, но неверное. Вот почему я адресую свою книгу подросткам – разумная доверчивость и отсутствие амбиций делают их, в каком-то смысле, более интеллектуальной публикой, чем многие взрослые.
Легко понять, что Земля вращается вокруг своей оси быстрее (сутки), чем Луна вокруг неё (месяц). Поэтому приливной горб, вызванный Луной, сносится вращением Земли и всегда расположен чуть-чуть впереди Луны. То есть, Луна обращается вокруг Земли, а немного впереди Луны по земной поверхности бежит приливной горб, гравитация которого тянет и наш спутник. Луна пытается догнать притягивающий её горб, ускоряется и переходит на более высокую орбиту – удаляется от Земли. Так приливы перекачивают энергию собственного вращения Земли в энергию орбитального вращения Луны. Эффект приливного отодвигания Луны от Земли хорошо известен и давно рассчитан. Прочитать про него можно в многих учебниках или в интернет-источниках, например, вот здесь:
http://www.home-edu.ru/user/f/00000895/7_9/moon_3.htm
Что же касается моего неверия в гравитационную энергию, то в отношении её я стою на позициях Эйнштейна и Эддингтона. Но для обсуждаемого приливного эффекта проблемы гравитационной энергии неважны – давно известно, что все динамические проявления гравитации хорошо описываются искривлением пространства и не требуют для своего анализа привлечения концепции гравитационной энергии.
black_semargl From: black_semargl Date: November 15th, 2011 08:49 am (UTC) (Link)

Re: 7. Приливы и Луна

А вот есть такой интересный момент. Если, как указано по ссылке, сутки за миллиард лет увеличились на 4 часа А сколько были сутки 4.5 млрд лет назад?

Ещё момент для расчётов. Луна удаляется на 3.6 см в год. На каком расстоянии она была 4.5 млрд лет назад?

Ведь надо учесть, что влияние Луны в силу меньшего расстояния было сильнее.

Не может ли на "начальный момент" расстояние оказаться нулевым, а скорость вращения Земли на экваторе равна орбитальной?
don_beaver From: don_beaver Date: August 21st, 2008 04:21 am (UTC) (Link)

8. «Вес и масса»

Читатель цитирует и смеется:
«Никки присвистнула. Три «же» – это целых три земных веса или восемнадцать лунных… Очень тяжело, можно запросто потерять сознание. Правда, массы в Никки немного…»
XAXA

Видимо, читателя рассмешило противоречие – что веса много, а массы «немного».
Но вес – это масса, умноженная на ускорение, на те самые «же». Тем самым, при одном и том же «же», чем меньше масса человека, тем меньше вес и сила, которая давит человеку, например, на грудь и мешает дышать. Значит, человеку с меньшей массой легче перенести сильные перегрузки.

Тот же читатель говорит о книге в целом: «Куча ...псевдонаучных, зачастую безграмотных... рассуждений». Возможно, мне и грозит разоблачение со стороны данного уважаемого читателя, но вряд ли раньше, чем он освежит школьный курс физики.
From: (Anonymous) Date: August 31st, 2008 10:25 am (UTC) (Link)

Re: 8. «Вес и масса»

Вообще-то, главная бяка при воздействии перегрузок - это не столько затруднение дыхания, сколько перераспределение кровотока. Совсем не уверен, что не без труда адаптировавшийся к 0.16g организм без потери сознания перенесёт 3g, даже в направлении грудь-спина. Кровь-то носом у героини шла, значит, давление изрядно подскакивало. С такой проблемой вряд ли удастся справиться, задействовав компьютерное управление мыщцами. ;)

PS. Кстати, обсуждая на форуме ЭКСМО сцену купания в бассейне, не забудьте, что Никки почему-то не удосужилась снять натянутую над бассейном сетку. И что оттолкнувшись при мизерной гравитации попасть в бассейн заметно сложнее, нежели пролететь над ним и впилиться в купол. :)

Abs
(no subject) - a80h19 - Expand
don_beaver From: don_beaver Date: August 22nd, 2008 02:40 am (UTC) (Link)

9. "Солитоны и шаровая молния"

Вы затронули очень интересную тему. Но исчерпывающего ответа на Ваши вопросы дать невозможно – теория шаровой молнии ещё не построена, даже в общих чертах. Понятно, что это компактное электрическое явление со сложной химией. И есть большой соблазн сопоставить шаровые молнии с солитонами – уединёнными стабильными волнами, которые возникают в разных средах. Многие вихри в жидкости и газе, например, Большое Красное пятно Юпитера – это солитоны. Если присмотреться к мелкому широкому ручью, бегущему по асфальту, после дождя, то часто можно увидеть, что ручей бежит поперечными ступеньками – это тоже солитоны.
Поэтому, исходя из своей интуиции учёного, я выдвигаю в книге гипотезу, что шаровая молния – это солитон. Или набор солитонов, которые могут двигаться по каким-то траекториям, которые Никки называет «замкнутыми плазменным каналами». Это вполне гипотетическое понятие. Ротор – это реальная математическая операция, часто применяемая к магнитному полю. Фраза «запустить ротор по поверхности, чтобы возникла магнитная удерживающая сила» соответствует предположению, что для создания стабильной шаровой молнии, на её поверхности должен существовать ротор магнитного поля, отличный от нуля.
Отмечу, что в послесловии, где обсуждаются самые гипотетические научные части текста, Эксперт недоверчиво спрашивает, а Автор ему отвечает:
Э: - Солитоны в шаровой молнии? Реально ли получить её из розетки?
А: - Но ты не можешь сказать, что их там нет, и что этого сделать нельзя!
То есть, пока эти утверждения о шаровой молнии – лишь красивая гипотеза. Но я вовсе не буду удивлён, если окажется, что она очень близка к реальности!
From: (Anonymous) Date: August 21st, 2008 05:50 pm (UTC) (Link)
Ув. Автор,
прочитал Вашу книгу. В целом, понравилась, хотя в некоторых моментах чувствуется, как бы сказать, "недозрелость" мыслей, незаконченность.
Просмотрев "тучу" комментариев по "поводу и без повода" о Вашем произведении, развернутую рецензию писать расхотелось, но ложку дегтя все же кину :)
При условии описанного у Вас учебного заведения элиту науки не воспитать.
Вы описали вариант английской "фабрики джентельменов". Свою задачу, в оригинале, в Англии, она выполняла полностью, на 100%, но вот как школа научных(!) кадров не показала себя никак. (За подробностями можете обратиться к замечательной дилогии журналиста-международника Овчинникова "Сакура и дуб"
http://www.ozon.ru/context/detail/id/1947885/).
Да и вообще, "покоробил" излишне про-западный вариант описанного общества.

Если Вы интересуетесь математическим описанием социологии и истории хотел бы обратить Ваше внимание на вот эту команду с концепцией "Мёртвая вода".
http://www.vodaspb.ru/
http://pravdu.org/lessons/petrov/
http://www.aha.ru/~mimsi/
Несмотря на тяжелый стиль изложения или излишнюю примитивизацию (лекции Петрова) там есть что почерпнуть, в том числе и для ученого.
Характерная особенность этой концепции - системный подход.

С уважением и пожеланием роста Вашего мастерства,
Геогий Федоренко.
don_beaver From: don_beaver Date: August 22nd, 2008 04:45 am (UTC) (Link)

О "прозападности"

Ув. Георгий Федоренко,
спасибо за Ваше мнение. Но хочу отметить, что утверждение о «недозрелости» или «незаконченности» моих мыслей, должно сопровождаться хотя бы одним примером. Иначе получается невежливо, незрело и даже по-детски. Я вообще не люблю мутных общих утверждений. Например, за последние дни я слышал не одно заявление о моей научной «безграмотности». И возразить на эти общие высказывания очень сложно. Зато когда эти громкие заявления сопровождаются конкретным замечанием – вот тогда я перестаю нервничать и начинаю веселиться.
Разве где-то утверждалось, что Колледж – кузница научных кадров? Во-первых, это спецшкола - если переводить на привычные термины - где учатся дети с 13 до 18-ти лет. Поэтому ни о каком выпуске научных кадров речи быть не может – для этого есть более взрослые университеты и аспирантуры. Во-вторых, Ван-Теллер громко заявлял, что колледж старается сделать из учеников «интеллектуалов и специалистов», а вот «учёных» выходит из колледжа очень мало. Аналогично Йелю или Гарварду, Колледж – школа элитной молодежи, которая получает базисную подготовку, но подавляющее большинство этих детей вовсе не собираются быть учёными. Они слишком богаты, в конце концов.
«Да и вообще, "покоробил" излишне про-западный вариант описанного общества.»
Это удивительная реакция. Я вообще не описывал никакого общества и старательно уходил от каких-либо политических преференции. Совершенно интернациональная школа специально была размещена на Луне. За пределами школы заметны лишь ООН, абстрактные династии Северных (во главе с русским кланом Шихиных!) и династии Южных (с королём Дитбитом, вообще непонятной национальности). Четыре приятеля за одним столом – русская, американец, китаец и марсианка-астровитянка. Взвешено как на весах. Перечисляя несколько любимых книг, Никки упоминает и Булгакова. Русскому химику Белоусову и его открытию посвящен специальный эпизод. Джерри, описывая свои путешествия, рассказывает и о Москве. В книге шесть стихов: английская баллада, три японских хокку (два - Басё), и два русских: героиня поет русскую частушку (на первой странице книги!), а в начале первой главы читает стих Северянина. Где прозападность? По форумам, где обсуждается моя книга, ходит удивительный человек, утверждающий, что я подослан американским империализмом, ссылаюсь только на американско-английскую литературу и навязываю чуждую двухуровневую систему образования. Ну, может, он свою таблетку не выпил, а Северянина не знает. А вы можете сказать – какие есть не-про-западные общества? Было советское. Но его уже нет. Буддистские монастыри? Еще какие? В России, Китае и Японии – как везде – корпорации, олигархи, избираемые политики. Про английский язык, как признак прозападного общества, упоминать не стоит – английский необратимо стал языком международного общения по всему миру. Я, русский ученый, приезжаю в Японию и общаюсь с японскими коллегами на английском. Роль английского в будущем будет определяться даже не Америкой, а Индией (скоро крупнейшей страной мира), где английский – государственный язык.

Впрочем, я давно знаю, что взрослые люди безнадёжны - в каком-то смысле - поэтому и писал свою книжку для детей, чтобы поговорить с ними о важности мышления, знаний и науки, и хоть дать хоть какую-то альтернативу волне кровавых тупых боевиков, которые выпускают, очевидно, исключительные патриоты своей страны.
Может, именно поэтому, моя мирная книга покоробила так многих?
crisolita From: crisolita Date: August 23rd, 2008 03:09 am (UTC) (Link)

О лунатиках

"Я сознательно не описываю «неземную» походку лунатиков, или проблемы с их здоровьем"

Про "неземную", "кошачью" походку я помню, опять же, по книгам Хайнлайна. А что со здоровьем? Некоторых, вроде, мутить должно. И то пока вестибулярный аппарат не привыкнет. Космонавтов же тоже для невесомости тренируют.
don_beaver From: don_beaver Date: August 23rd, 2008 03:27 am (UTC) (Link)

Re: О лунатиках

Главная физиологическая проблема в невесомости - мышцы атрофируются и кости быстро теряют в весе. Радиация для здоровья тоже проблема, но смысла лезть в устройство антирадиационного купола не вижу.
don_beaver From: don_beaver Date: August 23rd, 2008 07:49 pm (UTC) (Link)

12. «Река с электростанцией»

Читатель советует: «автору надо поработать над своими же умностями:), а то вот

"Как изменились физические параметры реки после постройки гидроэлектростанции, производящей значительное количество электроэнергии?
– Э э… – задумался Джерри.
– Вопрос непростой. – согласилась Никки. – Нужно сообразить, что средняя температура воды в реке слегка упадёт"

это как интересно она упадет? ведь течение замедлится - и вода будет лучше прогреваться...и никакое трение тут не поможет..»

Мой комментарий:
Учёные тоже люди, но есть моменты, которые заметно отличают ученых от людей. Например, ученый умеет идеализировать окружающую действительность. Идеализировать – не в смысле окрашивать её в приятные цвета, а в смысле выделения самого существенного, принципиально важного, и абстрагирования от всего остального, неважного. Вот хотим мы понять: откуда гидроэлектростанция берет свою энергию? И как меняются при этом параметры реки? Что такое река, с самой «идеальной» точки зрения? Это слегка наклонный длинный желоб, в начало которого откуда-то втекает вода (неважно откуда – из таящего ледника, к примеру), а в конце – вытекает (неважно куда – в океан или водопад). Для данной задачи совершенно неважно: наличие солнца (река и ночью течет), притоков, камышей, городка гидростроителей и печек в окрестных деревнях. Все что нам важно: у воды есть потенциальная энергия, она переходит в кинетическую энергию течения реки. Река трётся о берега, вызывая нагрев берегов и самой реки – из-за сдвиговых течений и вязкости воды. Вот приемлемая идеальная модель реки. Теперь мы строим на этом желобе плотину, делаем водохранилище (поднимаем уровень воды) и пропускаем воду через винты и электрогенераторы. Очевидно, что потенциальная энергия реки будет переходить не только в кинетическую, но и в электрическую энергию. Уменьшение кинетической энергии уменьшит и тепло, которые выделяется из-за трения и турбулентности. Поэтому температуры реки слегка упадет. Так ветряки, кстати, уменьшают скорость ветра и немного охлаждают атмосферу.
Второй момент, который заметно отличает ученых от остальных людей – это уважительное отношение к чужому мнению. Это воспитывается, это часть профессиональной подготовки. Сколько раз, прочитав что-то неправильное или непонятное в статье или в книге, мы восклицаем: «Вот дурак-то автор!» Обычный человек после этого может отложить книжку и остаться самым умным. Увы – ученый часто не имеет такой привлекательной возможности. Например, если «дурацкую» статью ему нужно откомментировать в своей статье. И скоропалительные выводы тут неуместны. И вот сидит ученый и разбирает чужой «бред» - и в 90% случаев выясняет, что автор-то как раз и прав, а критик поспешил. Поэтому, ученый обычно с большой осторожностью приходит к выводу о чужой ошибке или глупости, после долгих раздумий, когда уже выхода другого просто не остается. А то ведь кукарекнешь, а оно - не рассветет.
don_beaver From: don_beaver Date: August 30th, 2008 10:26 pm (UTC) (Link)

13. «Медленный космический полет?»

Читатель пишет:
«Не знаю, сайенс ли это фикшн или что-то другое, но ляпы уже в самом начале. Космический корабль летит на Землю. Пролетает мимо астероида и хочет на ходу просканировать его поверхность. И маневр облета такой, что в аварии тело астероида проламывает всего-то обзорный экран, одну переборку... и больше ничего. Причем медленно так все, плавно, еще на панику время остается. И это пусть на малых, но космических, не наземных скоростях. Автор то ли про массу и инерцию (в космосе) не слышал, то ли корабль у него был из пенопласта, то ли тот летел со скоростью инвалидной коляски с ручным приводом. ...никакому автору, если он пишет о космосе, а не про эльфов с драконами, не заказано те же учебники почитать, n'est-ce pas?»

Мой комментарий:
Учебники по небесной механике автор читал, и даже, в каком-то смысле, их писал. Слово «космический» в обыденном сознании прочно слилось со «стремительным». Но вспомним, как космический грузовой корабль «Прогресс» МЕДЛЕННО подплывает к орбитальной станции и пристыковывается к ней с очень малой скоростью. При этом они летят над Землей с огромной, космической скоростью. Описанная в «Астровитянке» ситуация совершенно аналогична: трёхтельная (хотя достаточно и двух) задача Земля-орбитальная станция-«Прогресс» заменяется на Солнце-астероид-«Стрейнджер». Так же и частицы в кольцах Сатурна – плавают относительно друг друга с улиточными миллиметровыми скоростями, двигаясь вокруг планеты с огромной, многокилометровой (в сек) скоростью. То есть, космический корабль, исследующий астероид - с пролётной (мимо) или облётной (вокруг) траектории – может двигаться возле него как угодно медленно – со скоростью наземного автомобиля или инвалидной коляски. Именно такие медленные маневры выполнял недавно японский зонд "Хаябуса", когда садился на астероид "Итокава". Грамотный вопрос был бы другой – как вообще оказался «Стрейнджер» в поясе астероидов – пусть на его внутреннем краю, на орбите в 2 а.е., - если Марс и Земля ближе к Солнцу? Ответ такой – экипажу было приказано, чтобы он по пути на Землю (которая была, видимо, на противоположной к Марсу стороне своей орбиты) выполнил ещё одну исследовательскую экспедицию в пояс астероидов. Но в отличие от обычной экспедиции, ему нужно было закончить полет не на Марсе, а на Земле. А вот какие мотивы лежали в основе решения об этой последней экспедиции в пояс астероидов? Это не простой научный, а тонкий сюжетный вопрос...
From: levgilman Date: April 23rd, 2011 02:48 pm (UTC) (Link)
Сравняться с астероидом по скорости - это огромная трата ресурсов или огромное везение, эквивалентное опять-таки огромной трате ресурсов. Было глупо не попытаться на нём высадиться. Если этого не позволяет конструкция - хотя бы покрутиться поосновательнее, извлечь максимум из возможностей фотосъёмки и гравиметрии.
don_beaver From: don_beaver Date: August 30th, 2008 10:29 pm (UTC) (Link)

14. «О медленной разгерметизация корабля»

Читатель недоумевает:
«То же самое насчет разгерметизации. Весь борт разворочен, но воздух в вакуум улетучивается не мгновенно, а драматически-медленно. При этом кофе в кружке кипит, а кровь людей нет.»

Мой комментарий:
Медленное соприкосновение корабля со скалой проламывает бронестекло, которое на космических кораблях обязано не разлетаться, как оконное, а сохранять максимальную целостность (хотя бы как автомобильное многослойное стекло). Скала делает пробоину в стекле (похожую на дыру в прочной ткани), но и сама же частично закрывает эту пробоину, входя расширяющимся клином в рубку – поэтому уход атмосферы из рубки через трещины и щели растягивается на несколько секунд. Когда давление атмосферы достигает, например, половины нормального, то человек чувствует себя еще достаточно хорошо (на гавайских десятиметровиках - 0.6 атмосферы. По личным ощущениям - тяжеловато, но приемлемо). Зато горячее кофе в таком давлении мгновенно закипит. Не говоря уж о том, что, в отличие от чашки с кофе, человеческий организм, в гидравлическом смысле, система высокого давления - в надутых щеках мы можем создать давление порядка атмосферы – и, в ответ на понижение наружного давления, организм не сразу сдастся.
dragon_ru From: dragon_ru Date: January 31st, 2009 05:57 pm (UTC) (Link)

Re: 14. «О медленной разгерметизация корабля»

Закипания крови в сосудах не будет, даже если давление упадет до 0. При нулевом давлении будет довольно болезненное, но относительно безвредное вскипание жидкостей в коже и подкожных тканях и потеря сознания примерно через 15 секунд из-за кислородного голодания мозга. Если же давления осталось хотя бы 0.2 атмосферы - потеря сознания вообще может оказаться первым из наблюдаемых симптомов.
ealexash From: ealexash Date: September 1st, 2008 08:27 am (UTC) (Link)
День(вечер) добрый.
На полную рецензию все никак не выкрою время. Хотя книга очень понравилась. В свое время, будучи ребенком, увлеченно читал Обухова, Ефремова, Мартынова. И считал, что современная наука стала слишком сложной, чтобы о ней можно было просто рассказывать в популярном виде. "Астровитянка" убедила в обратном. Спасибо.

В книге много моментов, о которых хотелось не то, чтобы поспорить - "правильно-неправильно", а просто обсудить.
Вот сегодня с утра как раз читал сцену дуэли на мечах и в очередной раз "не верю!" с копирайтом Станиславского :-)

Может я невнимательно читаю и неправильно представляю эпизод. Но каждая атака Джона идет в одной плоскости, и Никки тоже отвечает также. Я понимаю, что это не фентази, где авторы любят правильные бои, но ведь в поединках классической механики море.
Человек - механизм на куче шарниров и соотвественно с кучей степеней свободы (сейчас не помню, кто-то подсчитывал что там их 200 или 300 с чем-то).
Меч вращаемый в кисти выписывает 2 "восьмерки" - две степени свободы, добавляем вращение "восьмерок" в локте - уже сложное движение, а есть еще плечевой сустав, движение в тазе и ногами. Делая выпад в вертикальной плоскости, Джон, как чемпион, навряд ли оставался бы в ней - смещение центра тяжести, вращение любого из суставов и траектория меняется.
А вот Никки, раскручивая меч в одной плоскости, превратилась практически в гироскоп и о ее подвижности можно забыть. Поэтому ее "пропеллер" мог сработать против Джона только если он вел себя как дилетант, играющий в поддавки, а не как бывший чемпион.
Поэтому никакого спорта, но даже с т.зрения механики у меня этот эпизод вызвал недоверие.
don_beaver From: don_beaver Date: September 3rd, 2008 02:41 am (UTC) (Link)
Признаюсь - на мечах я далеко не джедай. Этим можно оправдать некую схематичность боя Никки и Джона. Верно - раскрученный меч, как гироскоп, сделал Никки малоподвижной, и Джон поддался на искушение - выбить меч из рук девушки. Ну, сглупил, не понял, что там такая скорость, что и свой меч улетит. Было бы интересно - компьютерно промоделировать "механическую" реалистичность такого поединка. Но главное, мне кажется, этот поединок показал: человек с мозгами - это сила!
297 comments or Leave a comment
Page 1 of 6
[1] [2] [3] [4] [5] [6]